Výprava za zatměním Slunce přinesla obraz koróny i spoustu adrenalinu

Tisková zpráva Vysokého učení technického v Brně.

Úvodní snímek: Koróna při zatmění Slunce 9. března 2016 úspěšně nafotografovaná z Ampany na ostrově Sulawesi Mirkem Dočekalem z Hvězdárny a planetária Brno. Díky přízni počasí v tamních lokacích mohl ze získaných dat prof. Miloslav Druckmüller vytvořit první vizualizaci koróny tohoto zatmění svými matematickými metodami.

„Když porovnáme okolí Slunce, které svítí velmi výrazně, s okrajem obrázku, kde jsou vidět další hvězdy, tak je kontrast vyšší než 1 : 1 000 000. Klasická digitální fotografická technika nemá šanci si s takovým kontrastem poradit. Proto je nutné pořídit mnoho expozic s různými časy. Tyto snímky se pak musí s obrovskou přesností sesadit dohromady. Poté matematicky vytvoříme jeden obraz s lineární závislostí hodnot pixelů na jasu,“ popisuje výsledný obraz sluneční koróny vedoucí výpravy Miloslav Druckmüller, který letos poprvé koordinoval jednotlivá stanoviště přímo z Brna.

Zástupci české výpravy obsadili hned čtyři pozorovací lokality, aby zvýšili šanci na pořízení co nejkvalitnějších dat. Atmosféra na místě byla ale velmi hektická. „Těsně před zatměním přijelo asi dvě stě lidí: děti s učiteli ze škol, lidé v krojích s bubny a chtěli nás zapojit do svého ceremoniálu. Motali se strašně blízko. Bála jsem se, aby třeba nekopli do montáže, která stála mimo stan. Byl to strašný pocit,“ vzpomíná Jana Hoderová, která se za zatměním vydala už podruhé. Právě turisté představují pro vědecký výzkum výraznou komplikaci. „Během zatmění se třeba snaží fotit s bleskem, nebo otvírají šampaňské,“ popisuje chování amatérských „eclipse chaserů“ Druckmüller.

Účastníci indonéské výpravy, která je celkově 9. v pořadí, ale tušili, že letošní rok může být krizový. „Indonésie je téměř na rovníku, což je oblast velké oblačnosti a vysoké vlhkosti, takže jsme si byli vědomi toho, že to bude asi náročné. Do posledního okamžiku jsme netušili, jak to všechno dopadne. Letošní výprava tak rozhodně přinesla nejvíc adrenalinu,“ hodnotí náročnou expedici Druckmüller.

„Počasí bylo velmi špatné, déšť a hustý mrak přes celou oblohu. Kolega Petr Horálek z České astronomické společnosti provedl těsně před zatměním ďábelský přesun pozorovacího zařízení na pláž a následně ještě rychlejší přesun zpět. Díky zkušenostem vše v rychlosti ustavil a zaostřil a přes lehké mraky se mu podařilo zachytit celou tzv. totalitu Slunce,“ komentuje úspěch dalšího českého člena expedice Hoderová.

Video: Oblačné zatmění z ostrova Plun u Halmahery
(autor: Pavel Štarha)

Důležitým členem výpravy byl také Pavel Štarha, který připravuje software pro řízení kamer či termostatů. „Ústav astronomie na Havajské univerzitě dodává většinu hardwaru, ale řídí ho český software. My pak také zpracováváme data,“ upřesňuje úlohu jednotlivých aktérů Druckmüller. Jeho speciální software pro tyto účely vznikal osm let.

Členové expedice si sami nejprve nebyli jisti, zda mají dostatek informací pro všechny potřebné výpočty. „Po počátečním katastrofickém scénáři, že se letos nepodaří získat potřebná data, nakonec máme snímek tzv. bílé koróny, která ukazuje rozložení volných elektronů. Snad se podařilo získat dostatek podkladů i pro čáry ionizovaného železa,“ doplňuje Druckmüller, který stále pracuje na vyhodnocení všech získaných informací. Z každého pozorovacího místa mohou výzkumníci získat až 60 GB dat. Zatímco zástupci Fakulty strojního inženýrství pomáhají vytvářet algoritmy pro jejich zpracování (matematická část), Američané se více orientují v oblasti fyziky plazmatu. Kromě Havajské univerzity výpravu podporuje i Peter Aniol, německý nadšenec a uznávaný odborník v oblasti optiky.

„Ten výsledný obrázek má, laicky řečeno, dvě vrstvy: jedna vrstva je dokonalým obrazem pro fyzikální měření, nad ním je pak druhá vrstva, kde jsou vidět všechny ty koronární struktury. V potaz se berou i vlastnosti lidského oka. Je to vizualizace obrazu s vysokým dynamickým rozsahem,“ popisuje výsledek expedice Druckmüller. Série výprav za zatměním Slunce ale míří k pomyslnému milníku: „Slunce se neuvěřitelně rychle mění, každá koróna při zatmění vypadá úplně jinak. Cyklus sluneční činnosti má periodicitu přibližně 11 let, takže nyní máme už téměř pokrytý a zmapovaný jeden sluneční cyklus,“ upozornil brněnský matematik Druckmüller, jehož snímky sluneční koróny se dostaly na titulní stranu časopisu Nature nebo do Editors´s Choice časopisu Science.

V ideálním případě by vědci samozřejmě potřebovali mnohem více dat, aby mohli zachytit dynamický proces změn na Slunci. Zatmění jim ale dává maximálně jednou ročně jen velmi krátkou šanci na pozorování. Už nyní se zástupci tzv. Shadow-tracking Expedition připravují na jubilejní desátý ročník. „Příští rok prochází pás zatmění napříč Spojenými státy. Na jednotlivých stanovištích sice bude trvat v řádu jednotek minut, ale stín bude přecházet nad územím USA celkem devadesát minut. Havajská univerzita tedy plánuje rekordních deset pozorovacích míst, což je velmi ambiciózní projekt. Protože bude potřeba mnohem více pracovníků, je pravděpodobné, že příští rok bude výprava ještě rozsáhlejší než letos,“ naznačil plány do budoucna Druckmüller.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Snímky koróny zpracované prof. Miloslavem Druckmüllerem
[2] Vysoké učení technické v Brně
[3] Jak dopadlo úplné zatmění Slunce v Indonésii? (Martin Gembec)
[4] Fantastické Molucké zatmění (Petr Horálek)
[5] Astronomický snímek dne: Od Velkého vozu k Jižnímu kříži

Převzato: Vysoké učení technické v Brně - tiskové zprávy