Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (303): Ledové polární čepičky na Měsíci

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.

V pátek 23. února krátce po půlnoci středoevropského času přistál na povrchu Měsíce lunární lander Nova-C se jménem Odysseus. Stojí za ním americká soukromá firma Intuitive Machines, která se tím stala první společností v historii, které se kdy něco takového povedlo. Doposud toho byly schopny jen vládní agentury USA, Sovětského svazu, Číny, Indie a Japonska. Zároveň se jedná o první americké přistání na měsíčním povrchu od mise Apollo 17, která se uskutečnila v roce 1972, tedy před více než půl stoletím. Pojďte se s námi podívat na to, jak tento projekt vůbec vznikl, jaké jsou jeho cíle, co všechno už se během této zajímavé mise událo a co to vůbec znamená pro průzkum Měsíce jako takový.

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.

V piatok 19. 1. sa odohrala na povrchu nášho najbližšieho vesmírneho suseda jedna veľmi zaujímavá udalosť. V 16:20 SEČ na ňom pristála japonská sonda SLIM (Smart Lander for Investigating Moon). Jedná sa o misiu Japonskej vesmírnej agentúry (JAXA), ktorá letela na palube rakety H-IIA spolu s teleskopom XRISM. Ako už z názvu sondy vyplýva, úlohou bolo veľmi presné pristátie v pristávacej oblasti veľkej 100 metrov. Na vzdialenosť Zem-Mesiac je to nevídaná presnosť. Presné pristátia na mesačnom povrchu budú v budúcnosti pre pilotované vesmírne misie nevyhnutné.

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.

Před několika dny jsme vstoupili do nového roku 2024, ve kterém rozhodně nebude o zajímavé kosmonautické události nouze. Čeká nás několik přistání na Měsíci, starty mnoha nových raket nebo starty meziplanetárních sond. Zde jsme pro vás připravili shrnutí nejzajímavějších událostí, které by měly v roce 2024 přijít.

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.

Pouhé dva týdny po vybrání Aleše Svobody jakožto záložního astronauta ESA přišla další zpráva související s dobýváním vesmíru a současně s Českem, která jednoduše všem vyrazila dech. Japonský miliardář Jusaku Maezawa oficiálně oznámil složení posádky unikátní mise dearMoon, v rámci níž se sám vydá na oblet Měsíce spolu s osmi umělci z celého světa. Jedním z vybraných je i český choreograf Yemi A. D.

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.

Zatímco celý svět v těchto dnech sleduje první cestu lodi Orion k Měsíci, nastává zajímavé výročí, jež s dobýváním Měsíce souvisí. Právě dnes totiž uplynulo přesně pět desítek let od chvíle, kdy se lidé k Měsíci vydali naposledy. Dosud největší raketa všech dob, Saturn V, v provedení pro lunární mise, naposledy odstartovala z rampy LC-39A a vynesla na dráhu k Měsíci poslední loď Apollo s tříčlennou posádkou. Jednalo se o grandiózní finále celého programu. Mise Apollo 17 byla tou úplně nejdelší a vědecky nejhodnotnější. Pojďte si společně s námi při příležitosti tohoto výročí připomenout příběh jedinečné lunární mise.

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.

V úvahách nad osídlením Měsíce se pochopitelně nejvíce skloňuje obyvatelnost vybraných míst. Povrch je bombardován kosmickým zářením i slunečními erupcemi. Voda se v lepším případě vyskytuje vázaná v horninách, s výjimkou trvale zastíněných kráterů v polárních oblastech. Proto se pro budoucí základny uvažují především místa s pokud možno dlouhodobým slunečním svitem pro získávání energie a výskytem vody. Jedna z míst, kde je překvapivě příznivá teplota, jsou jámy, které možná pokračují i jeskyněmi. Teplota zde průměrně dosahuje 17 °C.

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.

Měsíc je na první pohled známé těleso, které snad každý viděl, rozumí změnám jeho fáze a ví, že se po něm prošlo 12 astronautů. Stále ale neznáme přesný scénář jeho vzniku, důvod odlišnosti odvrácené strany či množství vody. Co tedy o Měsíci víme? Abychom to zjistili, tak jsme si pozvali odborníka na Měsíc, geologa a fotografa Pavla Gabzdyla.

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.

Obraz Měsíce na obloze je nedílnou součástí naší představy o nočním nebi. Astrofotografové jej proklínají, jiní astronomové čekají s okem přitisknutým k okuláru dalekohledu na krátery objevující se ve slunečním světle postupujícímu u měsíčního terminátoru. Zamilovaní si šeptají Máchovy verše z Máje "Ouplné lůny krásná tvář – tak bledě jasná, jasně bledá, ...". V každém případě nám zejména úplněk, jinak nepříliš prokreslený díky "en face" nemodelujícímu osvětlení, přináší zajímavé otázky. Je stále stejný, stejně velký, stejně jasný? Na fotografické měsíční kompozici Zdenka Bardona, jejíž vytvoření zabralo vlastně celý kalendářní rok, se na tyto otazníky podíváme podrobněji.

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.

Médii proběhla zpráva, že vědci z NASA našli na Měsíci vodu. Přesněji na sluncem ozářené straně Měsíce, která se zdála být zcela vyprahlá. I to není tak úplné. Vědci už dříve pomocí kosmických sond a družic Měsíce pozorovali stopy vodíku, ale nebylo jisté, zda se vyskytuje v podobě molekul vody. Speciální létající infračervená observatoř SOFIA nyní tyto stopy vody potvrdila během pozorování kráteru Clavius. Ten je jedním z největších kráterů viditelných ze Země na jižní polokouli Měsíce. Jedná se tak o objev vody v místech, kde se jí moc velké množství, pokud vůbec nějaké, neočekávalo. Hlavní místa výskytu jsou totiž v trvale zastíněných kráterech, jaké najdeme například v okolí jižního pólu Měsíce, kde se vyskytuje v podobě ledu.

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.

Není asi na této planetě mnoho lidí, kteří by neznali Měsíc. Pomíjíme tedy alespoň nemluvňata. Ovšem astronomové se s ním vypořádávají různě. Většinou jej nenávidí. On totiž mnohdy v noci svítí a ruší mnohá astronomická pozorování a fotografování slabých objektů oblohy. Ovšem, existuje skupina astronomů, kteří jej milují a důsledně se na něj různými způsoby dívají, fotografují jej a zkoumají. K nim se dále řadí patrně většina lidí na celém světě, kteří jsou rádi, že jim osvítí noční cestu domů, nebo třeba zpříjemní romantickou večeři pod širým nebem. Na Karafiátovy „Svatojánské broučky“ se dnes již příliš nemůžeme spolehnout.