Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (251): Gravitační aspekty odhalují tajemství Marsu

Poměrně neobvyklá situace nastala nyní u Marsu. Ukázalo se totiž, že americká sonda MAVEN se mohla nacházet s vysokou pravděpodobností ve stejnou dobu na stejném místě, jako měsíc Phobos. Aby se případná srážka definitivně vyloučila, provedla sonda úhybný manévr. K propočtům mohla trošičku přispět i Curiosity.

Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.

Vyvrcholení mise ExoMars 2016 je tu. Dnes, ve středu 19. října, má zkušební modul EDM (Schiaparelli) provést přistávací manévr na povrchu Marsu. Kromě toho se má na oběžnou dráhu planety dostat oběžný modul TGO (Trace Gas Orbiter). V článku najdete nejdůležitější informace k samotnému průběhu přistání a poté i aktuální příspěvky o stavu obou částí této evropské mise, která je předskokanem chystaného vozítka ExoMars 2020.
Aktualizace 21. 10.

Na Měsíci existuje voda. Samozřejmě pod povrchem. A to nikoli jen vázaná v minerálech nebo zachycená v hlubokém stínu kráterů, ale i ve formě vodního ledu v měsíčním regolitu, hlavně v blízkosti pólů a dokonce i jako podzemní jezera. Nová studie českých vědců přináší důkazy o výrazných rozdílech mezi polárními a nepolárními oblastmi Měsíce a identifikuje konkrétní místa, kde je pro výskyt vody větší pravděpodobnost.

V úterý večer vystoupil Elon Musk na konferenci IAC 2016 v Mexiku s plány jeho společnosti SpaceX pro kolonizaci Marsu. Na tuto událost čekali fanoušci kosmonautiky dlouhou dobu a nyní můžeme určitě prohlásit, že naše očekávání byla překonána. Elon Musk začal svojí prezentaci důvody pro cestu na Mars, pokračoval přes hlavní překážky celého systému, až přímo k technickým detailům samotné rakety a kosmické lodi. V tomto článku nebudeme spekulovat nad reálností tohoto plánu, ale zaměříme se pouze na informace z přednášky. Jelikož raketa ani kosmická loď nedostaly žádná oficiální jména, budou v článku použity zažité termíny BFR (Big Falcon Rocket) pro raketu a ITS (Interplanetary Transport System) pro vesmírnou loď (té se původně říkalo MCT – Mars Colonial Transporter).

Asteroidy nemusejí být jen osamělými poutníky Sluneční soustavou – některé jsou tvořeny více velikostně srovnatelnými tělesy, jiné mají své malé měsíčky, a další tvoří složité systémy měsíců se dvěma i více tělesy. Nová studie, u níž byli i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU, se zaměřila na málo známou skupinu asteroidů s družicemi obíhajícími na velmi vzdálených drahách. Tyto tzv. „velmi široké binární systémy“ (VWBA, z anglického very wide binary asteroids) představují extrém v dynamice asteroidů a mohou odhalit klíčové stopy o jejich původu, vývoji, i o kolizní historii rané Sluneční soustavy.

Nedávno uplynulo 4444 marsovských dnů, které už vozítko Opportunity strávilo na povrchu Marsu. Od přistání v lednu 2004 na plánovanou tříměsíční misi, zvládl rover cestu od kráteru ke kráteru a dlouhá léta také studoval duny při cestě pláněmi Meridiani. Vědci se už v podstatě dostali všude tam, kde chtěli. Především jsme mohli zblízka pozorovat menší i velké krátery a horniny na valech obřího kráteru Endeavour. Podrobný průzkum prokázal, že marsovské horniny v této oblasti byly kdysi ovlivněny vodou a o to šlo především. Během cesty vozítko překonalo řadu rekordů, jako třeba v překonání prvního maratónu na Marsu, nebo že jde o nejdéle trvající misi na povrchu. Dnes už to považujeme za samozřejmost, ale když přišla první marsovská zima a nebo první velká bouře, panovaly oprávněné obavy o přežití roveru, ale pokaždé se ukázalo, že vozítko je nezlomné a dokonce prodělává samočistící procesy. Nyní začíná další dvouletá prodloužená mise.

Co kdyby černé díry nebyly jedinými extrémními objekty ve vesmíru? Nejnovější studie ukazuje, jak skalární a elektromagnetická pole ovlivňují gravitaci kompaktních objektů. Poukazuje tak na možnou existenci tzv. nahých singularit a upozorňuje na nečekané důsledky pro pohyb světla a překvapivé vlastnosti oběžných drah hmoty v jejich okolí. Jiří Horák z ASU byl hlavním autorem článku, který zkoumá možnosti detekce různých typů exotických objektů na základě speciálních vlastností oběžného pohybu, které se mohou projevit v přímém pozorování rentgenového záření akrečních disků, které tyto objekty zpravidla obklopují.

Na přelomu letošního ledna a února budeme mít zajímavou příležitost podívat se během druhé poloviny noci, respektive v průběhu svítání, hned na všech pět očima viditelných planet naší Sluneční soustavy. Tímto seskupením Jupitera, Marsu, Saturnu, Venuše a Merkuru bude navíc den po dni procházet couvající srpek Měsíce, blížící se k novu.

Modří veleobři – hvězdy mnohonásobně větší a hmotnější než Slunce – procházejí dramatickými proměnami během svého života. Nová studie využívající družici TESS zkoumá, jak se tyto hvězdy vyvíjejí a jaké informace lze vytěžit z jejich proměnlivosti. Díky podrobné analýze jednačtyřiceti těchto hvězd získáváme nové poznatky o jejich vnitřní stavbě, rotaci, pulsacích i záhadném šumu nízkých frekvencí, jehož původ stále uniká jistému vysvětlení.

Není to tak dlouho, co jsme odkazovali video ukazující, jak funguje vrták Curiosity. Tento úžasný nástroj se opravdu činí. K listopadu 2015 (něco málo přes tři roky od přistání) už má za sebou devět úplných vrtů do marsovských kamenů. To je ideální čas na malé ohlédnutí. A podíváme se i na poslední aktivity, protože je docela zajímavé, co všechno obnáší horniny nejen navrtat, ale také pomocí přístrojů uvnitř pojízdné laboratoře otestovat. Vždyť celá analýza zabere na dvě desítky solů. A zatímco jedna končí, druhá už v jiné lokalitě začíná.

Jak se ve skvrnách na Slunci pohybují jasné útvary zvané penumbrální zrna, a co tento pohyb říká o vnitřní dynamice a magnetickém poli Slunce? Nová studie pomocí pokročilé počítačové simulace nabízí odpovědi, které rozšiřují výsledky předchozích pozorování a odhalují, jak složitý a proměnlivý je život penumbrálních zrníček.

NASA a její průzkumné automaty nedávno přinesly další střípek do příběhu planety Mars a ukázaly něco, co mohou být stopy po nedávném průtoku slané vody. Co by to znamenalo pro pátrání po možnostech tamního života?

Astronomové díky vesmírné observatoři XMM-Newton poprvé potvrdili přítomnost aktivního galaktického jádra (AGN) v tzv. „zeleném hrášku“ – zvláštním typu trpasličí galaxie s překotnou tvorbou hvězd. Tato objevná studie ukazuje, že i méně zářivé černé díry mohly hrát klíčovou roli při reionizaci raného vesmíru a poskytuje tak cenný pohled na růst černých děr v jeho prvních epochách.

Curiosity se nyní plynule posouvá dál na jihovýchod podél tmavých dun, které lemují úpatí kopce Aeolis Mons, známého také jako Mt. Sharp. Než se robot dostane mezi vysoké skalní srázy v úbočí hory, musí překonat dunové pole tmavého písku. To bylo zatím řešeno tak, že se Curiosity posouvá jižněji, kde postupně duny končí. Na posledních snímcích, které nám robot přináší, se objevily natolik bizarní útvary, že se nejde na ně nepodívat.

Ne všechny hvězdy se chovají přesně podle kolonky, do níž spadají. Některé z hvězd například vykazují anomálie v chemickém složení, takové označujeme jako chemicky pekuliární. Marek Skarka ze Stelárního oddělení ASU vedl tým, který studoval hned dvojici chemicky pekuliárních hvězd v systému 50 Draconis. Práce ukazuje, že jde o velmi zajímavý systém, v němž se uplatňuje hned několik neobvyklých fyzikálních procesů.

V následujícím článku se ohlédneme za aktuálním děním v kráteru Gale na Marsu, kde operuje marsovská vědecká laboratoř známá jako vozítko Curiosity. Co aktuálně robot zkoumá, jaké obrázky stály za vidění? Aktuálně jsou zde dva úplně odlišné druhy usazených hornin, ale není to tak dlouho, co vozítko potkalo kameny patřící mezi vzácné vyvřeliny a to má zajímavé důsledky na pohled do historie Marsu. Na závěr nebudou chybět snímky Slunce z Marsu a rozhodně stojí za vidění.

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.

Na jaře proběhla médii krátká zpráva, že z vozítka na solární pohon, které se prohání po povrchu Marsu už více než 10 let, je maratónec. Vozítko však překonalo i další metu. Na Marsu je už více než 4000 solů, jak nazýváme marsovské dny. Ty jsou asi o půl hodiny delší, než pozemské. A i když práce vozítka dočasně zastavila konjunkce Marsu se Sluncem, která znemožňuje přenos signálu, nyní už opět popojíždí. Podívejme se, jak je na tom v poslední době a jaký je výhled do budoucna.

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.