Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Gregor Mendel a kosmické počasí

Gregor Mendel a kosmické počasí

Gregor Mendel, jeho dalekohled a zákresy slunečních skvrn
Autor: Ústav teoretické fyziky a astrofyziky PřF MU

Pomalu se blíží 200. výročí od narození matematika, genetika a meteorologa Gregora Mendela. Tento všestraně nadaný vědec se krátkou dobu věnoval i astronomii a položil spolu s jinými vědci té doby základy vědnímu oboru, který dnes nazýváme kosmické počasí. Abychom podrobněji vzpomenuli na astronomický výzkum jednoho z nejvýznamějších vědců, sepsali jsme krátký článek.

Zákres slunečních skvrn pořízený Galileo Galilem
Zákres slunečních skvrn pořízený Galileo Galilem
Sluneční skvrny, tmavá místa na disku Slunce, pozorovala celá řada astronomů počínaje Galileo Galileem již v roce 1610. Galileo zaznamenal jejich nepravidelný tvar, nestabilnost, změny vzhledu, pohyb ve skupinách a následný zánik. Během dalšího roku dospěl k závěru, že souvisí se slunečním povrchem a postupují od východního okraje slunečního disku k západnímu. Všiml si také, že pohyb skvrn byl nerovnoměrný a že zpomaluje v blízkosti okrajů disku. Vyvrátil tak hypotézu, že skvrny představují objekty, které se nacházejí mezi Zemí a Sluncem. Podstata slunečních skvrn a jejich možný vliv na naši planetu ale zůstal ještě dlouho neznámý.

Tato oblast přilákala v posledním období jeho života také pozornost Mendela, který se do té doby zabýval zejména genetikou a meteorologií. Kromě studia astronomických knih si Mendel zakoupil dalekohled tehdy nové konstrukce Brachy a za použití projekčního stínítka v průběhu roku 1882 pozoroval sluneční skvrny. Mendel se snažil najít souvislosti vlivu slunečních skvrn na místní počasí. Tyto myšlenky se mu ale nepodařilo potvrdit. 

Polární záře na Aljašce Autor: Sebastian Saarloos
Polární záře na Aljašce
Autor: Sebastian Saarloos
Na podzim roku 1882 však byly pozorovány rozsáhlé polární záře v Evropě a Severní Americe. Podobně jako i jiní v té době Mendel tak začal spojovat silný výskyt slunečních skvrn s polárními zářemi, zemským magnetismem a místním počasím. Můžeme ho tak považovat za jednoho z zakladatelů nového oboru, který dnes nazýváme kosmické počasí. Lze také předpokládat, že Mendel zamýšlel své pozorování matematicky zpracovat, případně interpretovat podstatu slunečních skvrn, k čemuž měl nepochybně vhodnou fyzikální a matematickou průpravu. Pravděpodobně se k tomu však na sklonku života již nedostal.

Přestože Mendel ve výzkumu kosmického počasí nepokračoval, tento vědní obor se začátkem 20. století rapidně rozvíjel. V dnešní době hraje jeho studium jednu z nejdůležitějších úloh při ochraně našich technologií, ať už se jedná o satelity na oběžné dráze nebo rozvodné elektrické sítě.

Důležitost studia kosmického počasí si lze ukázat hned na několika příkladech. Ani ne 100 let po tom, co Mendel pozoroval sluneční skvrny, kosmické počasí změnilo postoj NASA k vesmírným misím. V srpnu roku 1972 totiž silné sluneční bouře nejenže způsobily výpadky elektrického vedení a problémy v telekomunikaci na několika kontinentech, ale také vyděsily vedoucí mise Apollo. Jedna ze slunečních erupcí byla totiž natolik silná, že pokud by se odehrála během vycházky astronautů po Měsíci, byla by pro ně dávka radiace zřejmě smrtelná. Naštěstí se událost odehrála po přistání Apolla 16 a před vzletem Apolla 17. Astronauti tak nebyli ohroženi na životech.

To, že stejné sluneční bouře měly za následek detonaci několika podmořských min poblíž Vietnamského pobřeží (v průběhu Vietnamské války!) jen potvrdilo, že i Slunce může hrát důležitou roli ve vývoji válečných konfliktů.

Americký systém včasného varování proti balistickým střelám BMEWS Autor: Historic American Buildings Survey
Americký systém včasného varování proti balistickým střelám BMEWS
Autor: Historic American Buildings Survey
Ještě temnější stránku ukázalo kosmické počasí v květnu roku 1967, kdy téměř vyvolalo třetí světovou válku. 23. května 1967 zaznamenalo Severoamerické velitelství protivzdušné obrany (NORAD) problémy v rádiové komunikaci se svými letouny. Po hodině snah o obnovení se rádiová komunikace vrátila zpět, aby se po 15 minutách opět vytratila. Ve stejném okamžiku navíc došlo k něčemu nečekanému a děsivému. Systém včasného varování pro příchozí balistické střely (pravděpodobně nesoucí nukleární zbraně) spustil alarm. Jasný signál na 440 MHz mohl znamenat jen dvě věci: blížící se střelu nebo rušení nepřítelem. Obojí bylo bráno jako válečný akt.

NORAD vydalo rozkaz pilotům k nasednutí do bombardérů a přípravě ke vzletu. Naštěstí tři sluneční fyzici, kteří pracovali teprve v rok starém slunečním oddělení NORADu, rozpoznali, že zdrojem signálu je Slunce. Jeden telefonát zastavil akci, která by pravděpodobně vedla ke třetí světové válce.

Transformátor zničený sluneční aktivitou v roce 1989 Autor: R. Girgis a K. Vedante, 2012
Transformátor zničený sluneční aktivitou v roce 1989
Autor: R. Girgis a K. Vedante, 2012
Kosmické počasí způsobuje i méně dramatické, přesto závažné problémy, jako jsou výpadky a nepřesnost navigace, korozi plynovodů a ropovodů, zvýšenou radiaci během letu, především skrz polární oblasti, nebo také poškození satelitů.
Otázka, která kdysi trápila Mendela - zda-li má kosmické počasí vliv na místní, atmosférické počasí - je stále otevřená. Vědci nadále zkoumají souvislost mezi kosmickým zářením a tvorbou oblačnosti. Co je ale již nyní jasné je, jakou důležitou roli hraje kosmické počasí v našem každodenním životě.

Autoři: 
Vladimír Štefl, Ústav teoretické fyziky a astrofyziky, PřF MU
Lenka Zychová, Královský Belgický Institut Aeronomie
Václav Glos, Ústav teoretické fyziky a astrofyziky, PřF MU




O autorovi

Václav Glos

Václav Glos

Doktorand na Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně, kde zároveň působí jako PR koordinátor. Zabývá se výzkumem slupkových galaxií, produkcí popularizačních videí, organizací událostí pro širokou veřejnost, studenty a zájemce o studium a koordinování astronomického kroužku.

Štítky: Lenka Zychová, Vladimír Štefl, Galileo Galilei, Sluneční skvrny, Kosmické počasí, Gregor Mendel


15. vesmírný týden 2024

15. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 8. 4. do 14. 4. 2024. Měsíc bude v novu a v Americe uvidí úplné zatmění Slunce. Na večerní obloze se loučíme s kometou 12P/Pons-Brooks, která na začátku dubna ještě o magnitudu zjasnila a na večerní obloze ji doplní Jupiter a srpek Měsíce. Aktivita Slunce je nižší. Přistál Sojuz MS-24. SpaceX intenzivně chystá další testovací let SuperHeavy Starship. Delta IV Heavy pro technický problém rampy ještě neletěla. Před 65 lety byla vybrána v USA první sedmička astronautů a před 60 lety začal program Gemini.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

kometa 12P/Pons-Brooks v souhvězdí Labutě

Titul Česká astrofotografie měsíce za únor 2024 obdržel snímek „Kometa 12P/Pons-Brooks v souhvězdí Labutě“, jehož autorem je Jan Beránek.   Vlasatice, dnes jim říkáme komety, budily zejména ve středověku hrůzu a děs nejen mezi obyčejnými lidmi. Možná více se o ně zajímali panovníci.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Bodeho galaxie M81 a M82

Bodeho hmlovina (iné názvy: Bodeho galaxia, Messier 81, M 81, NGC 3031) je špirálová galaxia vzdialená od Slnka 12 miliónov svetelných rokov v súhvezdí Veľká medvedica. Objavil ju Johann Elert Bode v roku 1774. Cigara (iné názvy: Messier 82, M 82, NGC 3034) je nepravidelná galaxia typu (Ir II) v súhvezdí Veľká medvedica s výraznými stopami výbuchu jadra. Jej zdanlivá jasnosť je 9,2m, absolútna jasnosť -20,2m, celková hmotnosť 10 miliárd hmotností Slnka, priemer 32 000 ly. Vo vodíkovej čiare Hα má vláknitú štruktúru, expandujúcu smerom od centra rýchlosťou asi 1 000 km.s-1 pri vzdialenosti 5 000 ly od jadra. Kinetická energia expandujúcich plynov sa odhaduje na 1048-1059 J. Expanzia sa vysvetľuje výbuchom, ktorý nastal v jadre galaxie pred 1 000 000 rokmi. Niektorí autori vysvetľujú pozorovanú šírku spektrálnych čiar ich zložitým, multipletovým charakterom bez predpokladaného výbuchu. Fotograficky sa dosiaľ nepodarilo rozlíšiť v galaxii jednotlivé hviezdy. Televíznou technikou sa potvrdila prítomnosť hviezd v jej centrálnych oblastiach (horúce B hviezdy) i v okrajových oblastiach (hviezdy spektrálnych typov A, F). Fotografie v infračervenom svetle dokázali, že v centrálnej časti galaxie je niekoľko zhustení B hviezd; celý tento komplex sa nazýva superkopa B hviezd. M82 je zdrojom rádiového a röntgenového žiarenia. Najjasnejší kompaktný zdroj rádiového žiarenia v jadre galaxie má priemer iba 25 svetelných dní. Rádiové pozorovania dokázali, že galaxia je vo veľkom komplexe mrakov neutrálneho vodíka, ktorý je spoločný aj pre galaxiu M81. Vzdialenosť od Zeme 10 miliónov ly. Skúsil som zlúćiť čerstvé dáta z minuloročnými snímkami a k tomu pridat Halpha vrstvu. Dokopy to bolo cez 33 hodin dát. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, GSO 2" komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, Optolong L-eNhance filter, FocusDream focuser, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Dáta z roku 2023: EQ5Pro, GSO Newton astrograf 150/600, GSO 2" komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, myFocuserPRO2, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Software: NINA, Astro pixel processor, Siril, Starnet++, Adobe photoshop 138x180 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C, 134x360 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C cez Optolong L-eNhance, master bias, 240 flats, master darks, master darkflats Dáta z roku 2023: 269x180 sec. Lights gain5, offset115 pri -10°C 14.2. až 10.4.2024 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »