Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Sonda MESSENGER měřila rozpínání Sluneční soustavy

Sonda MESSENGER měřila rozpínání Sluneční soustavy

Určování polohy Merkuru na základě rádiového signálu ze sondy MESSENGER
Autor: NASA’s Goddard Space Flight Center

Vědci z NASA a MIT (Massachusetts Institute of Technology) analyzovali nepatrné změny v pohybu planety Merkur za účelem zjištění, jak dynamika Slunce ovlivňuje dráhy planet. Poloha Merkuru v průběhu plynoucího času byla určována na základě sledování změn rádiového signálu sondy MESSENGER (start 3. 8. 2004) během doby, kdy byla ještě aktivní. Dráhy planet ve Sluneční soustavě se postupně vzdalují od Slunce. Dochází k tomu proto, že gravitační působení naší hvězdy slábne, jak stálice postupně stárne a ztrácí hmotu. Nyní skupina vědců z NASA a MIT nepřímo měřila tuto ztrátu hmoty a další sluneční parametry na základě pozorování změn dráhy Merkuru.

Nové hodnoty zlepšily pozice dřívějších předpovědí zmenšením míry jejich neurčitosti. To je zejména důležité pro určení ztráty hmotnosti Slunce s časem, protože to souvisí se stabilitou gravitační konstanty G. Přestože je gravitační konstanta považována za neměnné číslo, bylo nutné zjistit, zda je stále ještě opravdu konstantní základní veličinou ve fyzice.

„Planeta Merkur je dokonalé zkušební těleso pro takovéto experimenty, protože je velmi citlivá na gravitační vlivy a aktivitu Slunce,“ říká Antonio Genova, hlavní autor studie publikované v Nature Communications, vědecký pracovník Massachusetts Institute of Technology a NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

Kosmická sonda MESSENGER nad povrchem planety Merkur Autor: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution
Kosmická sonda MESSENGER nad povrchem planety Merkur
Autor: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution
Výzkum započal zpřesněním efemerid Merkuru – jakési cestovní mapy poloh planety na naší obloze v průběhu času. Proto se vědecký tým připravil na rádiové sledování dat, která monitorovala polohu sondy NASA s názvem MESSENGER v době, kdy byla ještě aktivní. Krátce předtím sonda v letech 2008 a 2009 třikrát prolétla kolem Merkuru, než byla v březnu 2011 navedena na oběžnou dráhu kolem planety, po níž obíhala do dubna 2015. Vědci postupně analyzovali nepatrné změny v pohybu planety a zjišťovali, jak Slunce a jeho fyzikální parametry ovlivňují dráhu Merkuru.

V průběhu staletí vědci studovali pohyb Merkuru a věnovali důkladnou pozornost periheliu jeho dráhy, tj. nejbližšími místu vůči Slunci na jeho oběžné dráze. Pozorování již dávno odhalila, že perihelium se posouvá s časem – nastává tzv. precese (neboli stáčení perihelia). Ačkoliv gravitační vliv ostatních planet byl příčinou velké části precese, nepodařilo se ji zcela vysvětlit.

Druhý největší příspěvek je způsoben zakřivením prostoročasu v okolí Slunce v důsledku jeho vlastní gravitace, který byl vysvětlen na základě Einsteinovy obecné teorie relativity. Úspěchem teorie relativity bylo, že vysvětlila většinu zbývající precese dráhy Merkuru a pomohla přesvědčit vědce, že tato teorie je správná.

Další mnohem menší příspěvky ke stáčení perihelia Merkuru jsou přisuzovány vlastnostem nitra Slunce a jeho dynamice. Jedním z parametrů je zploštění Slunce, které ukazuje, o kolik je  rovníkový průměr větší než  polární – na rozdíl od dokonalé koule. Astronomové zpřesnili tento parametr, který je v souladu s dřívějšími výzkumy.

Vědci byli schopni odlišit některé sluneční parametry od relativistických efektů, které se nepodařilo rozlišit při dřívějších výzkumech, kdy se výzkumníci spoléhali na data podle efemerid. Vědecký tým vyvinul neobvyklou metodu, která souběžně určovala a zvažovala jak dráhu sondy MESSENGER, tak i dráhu planety Merkur. To vedlo ke komplexnímu řešení zahrnujícímu jak parametry související s vývojem nitra Slunce, tak i relativistické efekty.

„Nastolili jsme přetrvávající a velmi důležité otázky elementární fyziky a znalostí o Slunci využitím postupů planetárních věd,“ říká Erwan Mazarico, geofyzik na Goddard Space Flight Center. „S řešením těchto problémů z neobvyklého pohledu se můžeme dozvědět více o vzájemném působení mezi Sluncem a planetami.“

Nové určení týkající se rychlosti ztráty sluneční hmoty představuje jednu z prvních hodnot, která byla stanovena na základě pozorování, a ne na základě teoretických výpočtů. Právě díky teoretickým výpočtům vědci již dříve odvodili, že Slunce ztrácí jednu desetinu procenta sluneční hmotnosti za deset miliard roků. To je dostatečná hodnota ke zmenšení gravitační přitažlivosti Slunce, což způsobuje, že dráhy planet se vzdalují od Slunce přibližně o 1,5 centimetru za rok na jednu astronomickou jednotku (1 AU je průměrná vzdálenost Země od Slunce).

Nové odhady jsou nepatrně nižší, než se předpokládalo dříve, avšak i s menší nejistotou. Je zřejmé, že stálost gravitační konstanty G může být zvýšena desetinásobně v porovnání s hodnotami odvozenými z oběhu Měsíce kolem Země.

„Studie ukazuje, jak uskutečněná měření změn oběžných drah planet v celé Sluneční soustavě otevírají možnost budoucích objevů týkajících se charakteristik Slunce a planet, a ve všeobecnosti o znalostech fungování vesmíru,“ říká spoluautorka studie Maria Zuber, místopředsedkyně pro vědecký výzkum na Massachusetts Institute of Technology.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] scitechdaily.com
[2] nasa.gov
[3] nature.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Vzdalování planetárních drah, Parametry Slunce, Sonda MESSENGER


42. vesmírný týden 2026

42. vesmírný týden 2026

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 12. 10. do 18. 10. 2026. Dorůstající Měsíc se objeví na večerní obloze a v neděli 18. října nastane první čtvrt. Na ranní obloze Mars dokončuje průchod hvězdokupou M44 (Jesličky). Nedaleko je Jupiter. Saturn je po opozici vidět celou noc. Venuše a Merkur zůstávají objekty pro denní pozorování. Slunce je aktivní, 10. října zasáhl Zemi výron koronální hmoty a vyvolal silnou geomagnetickou bouři a polární záře byla slabě vidět i z Česka. Z ISS se vrátila posádka Crew-12 a jihokorejská raketa Nuri vynesla družice NEONSAT. Před 50 lety skončil neúspěchem let Sojuzu 23.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Sedm tváří zatmění

Titul Česká astrofotografie měsíce za srpen 2026 obdržel snímek Pavla Karase „Sedm tváří zatmění“   12. srpna tohoto roku přinesl nejen astronomům jeden z nejúžasnějších jevů, které nám příroda může připravit. Měsíc se na své dráze oblohou dostal na spojnici Země – Slunce a alespoň pro některé

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Ngc 6888

NGC 6888 (také známá jako mlhovina Srpek nebo Caldwell 27) je emisní mlhovina v souhvězdí Labutě vzdálená od Země přibližně 4 700 světelných let. Objevil ji William Herschel 15. září 1792. Mlhovina je tvořena rychlým hvězdným větrem z Wolfovy–Rayetovy hvězdy s označením WR 136 (HD 192163), který se sráží s pomaleji se pohybující obálkou, kterou hvězda odvrhla, když se stala rudým obrem před zhruba 250 000 lety. Výsledkem srážky je obálka a dvě rázové vlny, jedna se šíří směrem ven a druhá dovnitř. Vlna šířící se dovnitř zahřívá hvězdný vítr na teploty, při kterých vyzařuje rentgenové záření. Je to objekt s malou plošnou jasností a nachází se přibližně 2,5 stupně jihozápadně od hvězdy Sadr (γ Cygni). Při pozorování velmi pomůže astronomický mlhovinový filtr (UHC nebo OIII). Za příznivých podmínek je možné objekt s pomocí filtru zahlédnout i v dalekohledu o průměru pouhých 80 mm. Větší dalekohledy (200 mm a větší) odhalí srpkovitý tvar, který se podobá znaku euro, díky čemuž se mlhovině někdy říká anglicky „Euro sign nebula“. Ústřední hvězda WR 136 má hvězdnou velikost 7,5 a je tak pozorovatelná i triedrem. Během pár tisíciletí se plyn tvořící mlhovinu rozptýlí do okolí a mlhovina tak vyhasne. Samotná hvězda WR 136 však během 100 tisíc let vybuchne jako supernova a vytvoří tak novou ještě působivější mlhovinu

Další informace »