Estetický i vědecký přínos zatmění Slunce

Mimořádné je sluneční zatmění i pro člověka, který už jich několik viděl. Je to sled několika úchvatných úkazů najednou. Během zatmění Slunce Měsíc zakryje sluneční kotouč, který můžeme každý den pozorovat za bílého dne jako oslnivou kouli na obloze. To, co nás tak oslňuje, je sluneční fotosféra, zářící část sluneční atmosféry. Její teplota se pohybuje kolem 5700 Kelvinů. Sluneční fotosféra však není zdaleka jedinou zajímavou "slupkou" naší hvězdy. Nad ní lze spatřit narůžovělou chromosféru, ve které lze pozorovat veškeré úkazy nám známé z astronomických snímků. Tedy jazyky slunečních protuberancí, filamenty a sluneční spikule. Tato obálka však září mnohem méně a nelze ji očima volně pozorovat. Naštěstí astronomové již našli způsob, jak fotosféru odfiltrovat a sledovat tvář Slunce tak, aby se veškeré zmíněné úkazy daly spatřit. Používají k tomu tzv. H-alfa chromosférický filtr, který propouští jen velmi malou část spektra slunečního světla (o vlnové délce 656.3 nm), v níž září právě chromosféra. Chromosférický dalekohled si dnes již můžete pořídit i vy, například ZDE. Pokud se vám nechce utrácet, ale o ten pohled byste přesto stáli, navštivte Štefánikovu hvězdárnu v Praze, Hvězdárnu b. A. Krause v Pardubicích či Hvězdárnu M. Koperníka v Brně. V těchto institucích lze chromosférickými dalekohledy pozorovat v návštěvních hodinách.

Co ovšem nelze sledovat tak dokonale nikdy jindy než při slunečních zatměních, je sluneční koróna. Jde o velmi záhadnou plazmatickou obálku Slunce, ve které nepříliš známým způsobem dosahuje teplota miliónů Kelvinů (zatímco na povrchu Slunce je pouze několik tisíc Kelvinů a 15 miliónů Kelvinů dosahuje teplota až v nitru Slunce). Ve viditelném světle je tak slabá, že sebedokonalejší přístroje ji zcela neodhalí. Od povrchu Slunce dosahuje několik miliónů kilometrů daleko. V dnešní době lze pozorovat korónu hlavně díky družici SOHO, kterou vypustila ESA a NASA v roce 1995. Její kamery LASCO C2 a C3 sice umí zakrýt sluneční kotouč a ukázat tak paprsky sluneční koróny v celé kráse, ovšem pouze tu její vnější část. V zorném poli těchto kamer je malý terčík, který oslnivé Slunce zakryje uměle. Ten ovšem zakrývá i oblast bezprostředně nad slunečním kotoučem a tím i oblasti koróny, které navazují na nižší části sluneční atmosféry. Avšak právě tyto části koróny v současnosti astronomy nejvíce zajímají.

Tvar sluneční koróny se neustále mění. Nejen ze dne na den, ale také v průběhu 11-letého slunečního cyklu, během kterého sluneční aktivita vystoupí do maxima a zpět do minima. V průběhu tohoto cyklu se totiž vlivem magnetických poruch (nejen) v důsledku rozdílné rychlosti rotace rovníku a pólů Slunce dějí výrazné změny v tvaru magnetického pole Slunce. A to se podepisuje na tvaru koróny. Zatímco v minimu má koróna tvar protáhlých paprsků v rovníkových oblastech (oproti pólům, kde jsou paprsky mnohem kratší, ale četnější), v maximu je koróna "střapatá" téměř bez ohledu na její polohu vůči rovníku či pólům Slunce. S nadsázkou by se dalo říci, že koróna v maximu sluneční aktivity má stejný tvar jako paprsky sluníčka kresleného dětmi ve školkách. Jak ale ovlivňují tvar koróny náhlé erupce? A co jiné jevy? Jak bude vypadat vnitřní koróna v začínajícím novém 24. cyklu sluneční aktivity? Právě tyto a další otázky nám umožňují zodpovědět krátká okénka zvaná zatmění Slunce, kdy je na pár minut Slunce zakryto přírodně a tak, jak skutečně potřebujeme.

Ovšem ani tady problémy nekončí. Když už se konečně dostanete na kýžené místo, budete mít jasné počasí a nastane zatmění Slunce, na fotografiích i na videu se budete muset potýkat s další velkou překážkou. Sluneční koróna se nedá nafotit ani natočit v celé své velikosti a kráse tak, jak ji uvidíte očima. Vnitřní části koróny jsou oproti těm nejvnějšnějším asi miliónkrát jasnější. Nejlepší digitální fotoaparáty však zvládají sotva o tři řády menší dynamický rozsah jasů. Ve výsledku se stane to, že budete-li chtít zachytit celou korónu, její vnitřní část (nejblíže u měsíčního kotouče) bude silně saturovaná. Jak tento problém vyřešit, aby byla fotografie podobná tomu, co skutečně na obloze vidíte, dneska velmi intenzivně řeší mnoho vědců. Jedny z nejlepších (možná nejlepších vůbec) fotografií na světě vytváří pomocí důmyslného sledu matematických operací ve výpočetní technice český profesor Miloslav Druckmüller se svou dcerou Hanou, kteří působí na VUT v Brně. Teprve jejich rozsáhlé vlastnoručně napsané počítačové programy dokázaly ze sérií snímků různých expozic daného zatmění odhalit zcela nové a unikátní souvislosti v jevech ve sluneční koróně. Ve zkratce tedy: Nejen že je zatmění Slunce esteticky mimořádně krásný úkaz, i jeho pozorování mají stále nesporný vědecký přínos.

Další informace a odkazy:

• Veškeré informace o zatmění 22. 7. 2009 (EN; NASA, autor Fred Espenak)
• Eclipse ONLINE - animace a mapky k průběhu tohoto zatmění
• Nejbližší zatmění Slunce a Měsíce nad územím ČR
• Fotogalerie zatmění Slunce 1. srpna 2008 (spaceweather.com)
• Stránky Miloslava Druckmüllera, unikátní fotografie slunečních zatmění od roku 1980