Zatmění 2006 - sluneční koróna

Tento snímek měl zpoždění, ale zpoždění opodstatněné. Jeho zpracování bylo podstatně technicky, matematicky a časově náročnější, ale výsledek stojí za to. Nyní před námi leží snímek sluneční atmosféry. Jeden z nejlepších, a myslím, že můžeme bez velkého přehánění říci nejlepší, jaký kdy byl během slunečního zatmění vytvořen. Slovo "vytvořen" je zvoleno záměrně, neboť výsledný obrázek je skutečně "vytvořen" velmi sofistikovanými matematickými postupy z mnoha obrázků individuálních. Pokusíme se Vám trochu přiblížit, jak takový snímek vlastně vzniká.

Nově zpracovaný snímek	Vítězný snímek ČAM 2005.04

Začneme ještě v době, kdy o blížícím se zatmění pouze přemýšlíme a očekáváme jeho příchod. Tedy v době mnoho měsíců před dnem "D". Již tehdy je nutno s ohledem na délku zatmění a použitý dalekohled spočítat vhodný postup a počet expozic požadovaných délek tak, aby v průběhu dalšího zpracování byly pokryty všechny části sluneční koróny zachytitelné příslušným dalekohledem. Pak nastává doba přípravy programového vybavení, které je schopno tyto požadované expozice digitálním fotoaparátem realizovat a taktéž probíhá příprava montáže, dalekohledu i fotoaparátu. Pro pořízení tohoto snímku bylo použito masivní paralaktické montáže, dalekohledu 16.4/1640mm (Takahashi 100 mm ED, 820 mm - telekonvertor Canon 2x), dalšího dalekohledu s ohniskem 1240 mm a dvou fotoaparátů Canon EOS 5D.

Nyní přeskočme dopravu na místo pozorování a představme si, že jsme již na místě. Pro přesné složení jednotlivých snímků je vzhledem k numerickým obtížím při zpracování velmi dobré, pokud jsou snímky na jednotlivých snímcích co možná nejshodněji umístěné. Je tedy nutno co nejprecizněji ustavit montáž. Další důležitou podmínkou pro získání takto podrobného snímku je naprosto dokonalé zaostření. Tyto dvě činnosti zabraly prakticky celou noc předcházející zatmění.

Nastává den "D", okamžik "T" a už se pouze doufá, že ani technika, ani počasí a ani obsluha nezklame. A je konec. Nebo vlastně začátek ..

Autor snímku je matematik, amatérský astronom a specialista na matematické zpracování obrazu. Spojí-li se všechny tyto vstupní podmínky a do "systému" vstoupí dokonale vyfotografované snímky, může dojít k procesu zpracování s cílem získat jeden konečný obrázek. Věc se zdá být jednoduchá, ale není. Principem celého procesu je odstranění prudkého poklesu jasu koróny směrem od Slunce, sesazení mnoha snímků do jednoho výsledného a zvýraznění viditelných struktur vhodně zvolenými adaptivními digitální filtry, jejichž matematické vlastnosti jsou inspirovány vlastnostmi lidského zraku. Vše samozřejmě provázáno nejrůznějšími numerickými algoritmy, které zajišťují, aby na snímku nevznikla žádná duchařina, nýbrž pouze skutečně reálné struktury. (To že my díky skutečnosti, že pozorujeme prostorovou korónu v ploše filmu, nevíme, ve které části koróny tyto struktury doopravdy leží, není problém zpracování, ale náš. Ale to jen na okraj.). Hlavním problémem je naprosto přesné sesazení snímků. Představme si totiž, že sluneční atmosféra je tvořena velmi řídkou ionizovanou plazmou, která díky magnetickému poli vytváří sice reálné, ale přeci jen velmi difúzní struktury. A právě s jejich pomocí je nutno snímky na sebe sesadit. Ale to prakticky není možné. Použít disk zakrývajícího měsíce také nelze díky jeho rychlému pohybu a dokonce i sesazení na hvězdy v pozadí je při takovýchto pozorováních již nepřesné. Autor snímku však během 5-ti letého vývoje vytvořil numerickou metodu využívající modifikované metody fázové korelace, která umožňuje snímky právě na tyto difúzní struktury sesadit se subpixelovou přesností.

Ale zpět k vlastnímu snímku. Byl pořízen dvojicí pozorovatelů Peterem Aniolem z německého Mnichova a Miloslavem Druckmüllerem, profesorem matematiky na FSI VUT v Brně, během zatmění Slunce 29. března 2006 v Libyi. Celkem bylo k vytvoření výsledného obrázku použito 90 snímků z obou dalekohledů. Kromě již zmíněných požadavků kladených na technické i lidské vybavení byla splněna ještě jedna důležitá podmínka. Počasí bylo excelentní a tak mohla nebesa předvést toto jedno ze svých vrcholových čísel v plné kráse.

A co na snímku uvidíme? V první řadě nás zaujmou výrazné přilbicové paprsky vyskytující se nejen v okolí slunečního rovníku, ale zasahujících i do podstatně vyšších heliografických šířek. Na východním okraji Slunce jsou v jejich patách patrny rudě zářící protuberance, tvořené hustší a chladnější plazmou, udržovanou ve sluneční atmosféře lokálními magnetickými poli. Tyto protuberance jsou obklopeny tmavšími, tedy řidšími oblastmi. Výše nad nimi nalezneme plazmovými oblouky, které postupně přecházejí do struktury oněch přilbicových paprsků. Z vlastních "přilbic" pak vycházejí tenké paprsky, které můžeme pozorovat až za okraj snímku a které dosahují až do vzdálenosti několika desítek slunečních poloměrů daleko. Jak ukazuje například velmi jemná struktura ve východní (pro nás levé) oblasti snímku koróny, jsou pozorované útvary tvarově velmi komplikované a svědčí o značně strukturovaném magnetickém poli ve sluneční atmosféře. Nad severní i jižní polární oblastí můžeme pozorovat velice jemné polární paprsky, které také zasahují do velkých vzdáleností od Slunce. Všechny tyto útvary jsou velmi čistě a detailně prokresleny a jistě přinesou příležitost vědeckým týmům studovat vlastnosti sluneční atmosféry a přispět tak k dalšímu pochopení životních funkcí našeho Slunce.

Chtěli bychom poděkovat oběma autorům za pořízení krásného snímku, který má kromě své impozantnosti i velmi významnou vědeckou hodnotu. Jak ovšem podotkli sami autoři obrázku, při jeho vytvoření se sešlo tolik příznivých okolností, které dopomohly k jeho vzniku, že bude asi velmi obtížné jeho kvalit v dohledné době opět dosáhnout. Rádi bychom na tomto místě ale poděkovali i všem těm, kteří již po desetiletí tajemnou sluneční korónu pozorují, fotografují a studují a tím nepřímo umožnili i vznik takového snímku.