Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (191): Přenos energie v turbulentním proudění tekutin
Vnitřní část Sluneční soustavy je vyplněna neustálým proudem částic pocházejících ze Slunce, tzv. slunečním větrem. Byť byly základy teorie slunečního větru položeny v šedesátých letech minulého století, dodnes je tento jev opředen mnoha tajemstvími. Omezená dostupnost pozorování neumožňuje v tuto chvíli plně vysvětlit komplexitu proudění plazmatu od Slunce, ke slovu tedy přicházejí numerické simulace. Petr Hellinger z ASU ve své práci představuje výsledky zaměřené na studium turbulence a nestabilit ve slunečním větru.
Jako sluneční vítr souhrnně označujeme neustálý proud částic od Slunce do nitra Sluneční soustavy. Jeho popis i matematické modelování procesů v něm probíhajících je jádrem výzkumu skupiny Heliosféry a kosmického počasí Slunečního oddělení ASU. Ve své poslední práci se věnovali modelování turbulence plazmatu na mikroskopických škálách a popisují energetickou kaskádu transformující energii přítomnou na největších škálách do energie jednotlivých částic.
Vysokoenergetické částice přicházející od Slunce jsou příčinou některých technologických problémů spojených s proměnami kosmického počasí. U Země však v této souvislosti registrujeme ještě další pozoruhodný jev – významně zvýšené zastoupení těžkých iontů v chemickém složení těchto urychlených částic. To jde na první pohled proti „zdravému rozumu“: Jak je možné, že těžší částice se urychlují snadněji než ty lehčí? Miroslav Bárta ze Slunečního oddělení ASU se podílel na dvou studiích, které se urychlováním iontů různých chemických prvků zabývají pomocí numerických simulací.
Koronální výrony hmoty jsou celým komplexem jevů pozorovaných napříč elektromagnetickým spektrem. Juraj Lörinčík z ASU a jeho kolegové pozorovali přetrvávající tok hmoty z přechodné koronální díry vzniklé po erupci filamentu. Je to poprvé co odborníci získali obrazové důkazy o původu závanů slunečního větru z takových oblastí.
František Dinnbier z ASU se detailně zabýval možným vznikem hvězd při tzv. indukované hvězdotvorbě, kdy se tvorba hvězd postupně „prokusuje“ mlhovinou. Výsledky ukazují, že charakter hvězdotvorby závisí nejen na vrstvičce, v níž hvězdy vznikají, ale také na parametrech okolního prostředí.
Měření parametrů slunečního větru, prováděná in-situ kosmickými družicemi, ukazují izolované i zřetězené struktury plazmatu v tlakové rovnováze. Mnohé z těchto struktur mohou být vytvářeny tzv. zrcadlovou nestabilitou ve směsi částic s teplotní anizotropií. Petr Hellinger z ASU se spolu s kolegy ze zahraničí této situaci věnoval s pomocí hybridní numerické simulace.
Voda je zásadní pro život na Zemi a někteří odborníci tvrdí, že bychom měli vypít denně alespoň dva litry jako součást zdravého životního stylu. Avšak na druhou stranu – odkud se veškerá voda vzala? Teče z místních řek, přehrad a vodonosných vrstev. Avšak kde má voda svůj původ? V geologických obdobích pronikly živé organismy prostřednictvím vodních cyklů do atmosféry, řek, oceánů, hornin pod našima nohama a dokonce i skrz hluboké vrstvy naší planety. Ale co bylo předtím? Odkud se vzala voda na Zemi především? Vědci dlouho hledali odpovědi na tyto otázky.
Prach hraje zásadní roli v mezihvězdném prostředí, ovlivňuje vznik hvězd a planetárních systémů, ale také interakci se supernovami. Jaký osud čeká prachové částice po hvězdných erupcích a explozích supernov? Nová studie pomocí pokročilých numerických simulací zkoumá, jak různé faktory – včetně geometrie okolního prostředí a načasování výbuchu – určují, zda prach přežije, nebo bude zničen. Výsledky ukazují, že prach může být odolnější, než se dříve myslelo, a jeho osud závisí na složitém propojení fyzikálních procesů.
Silné sluneční erupce mohou elektricky nabít oblasti na Phobosu na stovky voltů a současně vytvořit komplexní elektrické prostředí, které by mohlo ovlivnit citlivou elektroniku budoucích automatických průzkumníků. Vyplývá to z nové studie vypracované NASA. Tato studie rovněž zvažovala elektrický náboj, který se může vytvořit v době, kdy se astronauti budou přepravovat po povrchu měsíce Phobos při případných pilovaných výpravách.
Jedna z hlavních otázek současné astronomie je, jak se planety kolem hvězd dostávají na své pozorované oběžné dráhy, které jsou mateřské hvězdě mnohem blíže, než pozorujeme v naší Sluneční soustavě. K rozřešení této záhady může přispět výzkum sklonů oběžných drah exoplanet. Některé studie ukazují, že oběžné dráhy exoplanet mohou být různě orientované vůči rotačním osám mateřských hvězd, což pravděpodobně souvisí s jejich dynamickou historií. Planet, u nichž je taková informace známa, však není mnoho, a každá další je důležitým střípkem do skládačky vývoje planetárních systémů. Jiří Žák z ASU vedl studii, která měřila sklon oběžných drah exoplanet pomocí tzv. Rossiterova-McLaughlinova efektu. Tyto poznatky pomáhají pochopit, jak planetární soustavy vznikají a vyvíjejí se v průběhu milionů let. Významně přispívají i k debatě o stabilitě a obyvatelnosti exoplanetárních systémů.
Modelování pozdních fází vývoje velmi hmotných hvězd je jednou z největších astrofyzikálních výzev současnosti. Navíc jen omezená dostupnost reálných pozorovacích dat činí pokusy o modelování ještě složitějšími, protože je velmi obtížné teoretické výsledky ověřit na skutečných datech. I proto je velmi zajímavou studie Michalise Kourniotise přijatá k publikaci v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Práce se zabývala opravdu zvláštní hvězdou s označením HD 144812.
Velmi rychlé spršky meteorů, označované jako klastry, jsou zřejmě pozůstatky velmi čerstvých rozpadů těles meziplanetární hmoty. Pavel Koten byl hlavním autorem práce, která zevrubně studovala takovou spršku pozorovanou videokamerami v paluby letadla během maxima τ-Herkulid v roce 2022.
Cygnus X-1 je jednou z nejznámějších rentgenových dvojhvězd v naší Galaxii. Tato soustava se skládá z masivního modrého nadobra a neviditelného společníka, který je považován za černou díru. Dvojhvězda je sledována dlouhodobě celou řadou přístrojů. Maïmouna Brigitte z Oddělení galaxií ASU studovala jednotlivé složky akretujícího systému na základě nové sady pozorování v optické i rentgenové oblasti spektra.
Cirkumjaderný disk představuje hlavní zdroj látky pro akreci na supermasivní černou díru v centru naší Galaxie. I když je v současnosti tato akrece pomalá, existují důkazy, že v minulosti se opakovaně epizodicky zvýšila. Představovaná práce vyhodnocuje, jakou úlohu by v tomto mohly hrát exploze supernov v blízkém okolí jádra Galaxie.
Meteorické roje jsou fascinujícím astronomickým jevem, který lidstvo sleduje po staletí. V odborníky používaném katalogu je rojů zaneseno více než sto, ale u mnohých z nich jsou údaje značně nepřesné. V některých případech lze i spekulovat, zda uvedený roj s jednoznačnou identifikací vůbec existuje. V představované práci se pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU pustili do reklasifikace prázdninových rojů, jejichž radianty se nacházejí v souhvězdích Labutě a Draka.
Klasické chemicky pekuliární hvězdy mají v atmosférách skvrny s odlišným chemickým složením. Tyto skvrny ovlivňují povrchové rozložení teploty a v principu se také mohou stát důvodem pro výskyt systematických toků plazmatu. Brankica Kubátová ze Stelárního oddělení ASU byla součástí týmu, který se věnoval modelování takové situace.
Sluneční erupce jsou známy jako zdroje elektromagnetického záření, nejčastěji je v jejich kontextu zmiňováno záření v chromosférických čarách nebo v rentgenové oblasti spektra. Důležité informace ale přenáší i záření v rádiové oblasti. Rádiová pozorování byla cílem výzkumu odborníků ze Slunečního oddělení ASU pod vedením Aleny Zemanové.
Voda je nezbytná pro život člověka a kosmické mise, ty dlouhodobé včetně, nejsou žádnou výjimkou. Stavba základen na cizích tělesech by určitě těžila z místních zdrojů vody, které by mohly sloužit nejen jako pitná voda pro astronauty, ale také jako surovina pro výrobu kyslíku a vodíku – klíčových složek raketového paliva. Jaroslav Klokočník z ASU vedl práci, která s pomocí gravitačních aspektů odhalovala místa s větší pravděpodobností výskytu podpovrchové vody na Měsíci.
Že jsou sluneční erupce tím nejdynamičtějším projevem sluneční aktivity je všeobecně známo. Jejich vznik a vývoj však stále nejsou uspokojivě vysvětleny. Marta García-Rivas byla v čele rozsáhlého týmu pracovníků a studentů Slunečního oddělení ASU, který velmi detailně analyzoval netradičně bohatý materiál pořízený během jedné silnější erupce. V této studii si odborníci vystačili dokonce s analýzou jednoho jediného obrazového bodu.
Kupy galaxií představují ideální laboratoře pro studium vývoje galaxií. ESO137-001 je jednou z nejlépe studovaných galaxií, kterým se mezi odborníky říká medúzové galaxie (Jellyfish galaxies). Pavel Jáchym z ASU byl součástí týmu, který s pomocí sítě zjednodušených modelů vyšetřoval nejrůznější fyzikální podmínky, které přispěly k charakteristickému tvaru tohoto hvězdného ostrova.
