Západočeská pobočka

Jaká byla srpnová přednáška?
Mars veliký jako Měsíc!

V pondělí 27. srpna 2007 se ve velkém klubu plzeňské radnice v trochu netradičním termínu konala přednáška s názvem „Mars veliký jako Měsíc!“, na kterou navazoval příspěvek Jana Nedomy s názvem „Mars a Měsíc ve 3D“.

plakátek

Dříve než se seznámíme s tím, co jste se mohli při přednášce dozvědět, dovolte mi uvést pár čísel ohledně návštěvnosti. Trochu jsem se o účast obával, zejména s ohledem na netradiční termín. Přednášku nakonec navštívilo 52 osob, z toho 23 platících a 21 členů A-klubu nebo ZpČAS. Akce byla určena pro veřejnost, a proto tyto čísla osobně považuji za úspěch. Zejména v případě, že se nám podařilo výhodným a hlavně levným způsobem upozornit na přednášku. Informace samozřejmě proběhla v srpnových zpravodajích a objevila se na stránkách pobočky i plzeňské hvězdárny. Několik dní předem se objevila informace jako novinka na hlavní stránce ČAS. Kromě těchto elektronických kanálů jsme využili nabídku Lidových novin, kde v pondělí vyšel krátký článek a pozvánka byla zařazena do kulturních tipů na Rádiu Šumava a Karolína. Neměli bychom zapomenout ani na plakát v meteorologické budce ve Smetanových Sadech.

Mars a Měsíc
Mars a Měsíc

A co jste se mohli na přednášce dozvědět? Zejména informaci o tom, že Mars nikdy nebude veliký Měsíc. Nutno podotknout, při pohledu ze Země. Kde se tato mylná informace vzala? Původ pravděpodobně pochází z anglicky psaného článku, který vznikl v srpnu 2003 při příležitosti největšího přiblížení Marsu k Zemi. V článku se totiž mimo jiné píše, že při použití dalekohledu s 75-ti násobným zvětšení, bude kotouček Marsu stejně veliký jako je Měsíc v úplňku při pozorování pouhým okem. Náhoda tomu asi přispěla, ale při formátování textu se mezi slova o použití dalekohledu a velikosti Marsu dostal nový odstavec. A v tom okamžiku stačilo, aby v textu ještě chyběl údaj o roce, kdy k události dojde a zkáza byla dokonána. Mail kolující již třetím rokem je tomu důkazem.

Česká verze textu
Česká verze textu
Anglická verze textu
Anglická verze textu

Ve skutečnosti je Měsíc ve srovnání s Marsem poloviční a i oběžné dráhy se liší, Měsíc obíhá okolo Země ve střední vzdálenosti 384 tisíc km. Mars má své stálé místo na vnější oběžné dráze kolem Slunce, průměrná vzdálenost přes 78 mil. km, přičemž nejvíce se k nám Mars přiblíží na vzdálenost 54,4 mil. km (při tzv. opozici), pokud je „schován“ za Sluncem, dělí ho od nás více než 400 mil. km. Opozicí rozumíme okamžik, kdy se Země dostane mezi Mars a Slunce. K tomuto úkazu dochází jednou za 26 měsíců, přičemž zejména výstřednost a sklon oběžné dráhy Marsu přispívají k tomu, že úhlový průměr Marsu se opozice od opozice mění. Maximálně může dosáhnout 25,2 úhlových vteřin.

Srovnání velikostí
Srovnání velikostí
Marsu, Měsíce a Země
Dráhy
Dráha Země a Marsu
Sklon dráhy
Sklon dráhy Marsu
Opozice
Opozice
Aktuální velikost
Velikost Marsu - aktuální k srpnu 2007,
maximální velikost při opozici
a velikost Země z Marsu

Co bychom museli „udělat“, aby byl Mars veliký jako Měsíc? Jsou dvě možnosti, jednak můžeme přiblížit Mars k Zemi. V tom okamžiku by se Mars nacházel 2x dále než Měsíc. Slapová síla by byla o něco větší (2,5) než máme od Měsíce (2,1), přičemž vliv Slunce považuji za 1. Druhá možnost je, že necháme Mars na jeho stávající oběžné dráze, ale patřičně jej zvětšíme. A že by to nebylo nepatrné zvětšení. Při průměrné vzdálenosti Marsu od Země by musel mít průměr 684 tisíc km. Byl by tedy 5krát větší než Jupiter, poloviční než Slunce. Jistě by to byl silný zásah do jinak stabilní sluneční soustavy, neboť při hmotnosti 120násobku hmotnosti Jupitera by se již nejednalo o planetu, ale hvězdu. Mohli byste si i potom číst tento článek? Pravděpodobně ne.

Mars

O Marsu toho víme v současné době dost, například jeho atmosféra je velice řídká, tlak pouhých 700 Pa a z 95 % je složena z oxidu uhličitého. Pokud bychom zvážili sloupec atmosféry o ploše 1m2 na Marsu, dostali bychom se na hodnotu 78 kg (na Zemi 10 tun).

Srovnání hmotnosti
Srovnání hmotnosti atmosféry
Marsu a Země
Snímek atmosféry
Snímek atmosféry

I teplota je velmi odlišná od toho, na co jsme zvyklí na Zemi. Dochází zde k velkým rozdílům teplot mezi dnem a nocí (-130°C až +20°C), nepředstavitelný rozdíl teplot na jednom místě ne Zemi. Mars za tyto podmínky vděčí větší vzdálenosti od Slunce a právě řídkou atmosférou.

Teplota na Marsu
Průběh teplot na Marsu, rozdíl mezi denními
a nočními teplotami v průběhu roku

V souvislosti s Marsem se objevují i pojmy globální písečná bouře. Ta poslední Mars zastihla nedávno a velké starosti měli pracovníci NASA s vozítky Spirit a Opportunity, které se už více jak 1200 dnů pohybují v tomto nehostinném prostředí. Prach v ovzduší totiž způsobil neprůhlednost atmosféry a znatelný pokles slunečního svitu nutný pro získávání elektrické energie ze solárních panelů. Nyní již bouře naštěstí ustupuje, ale i tak nemusí být vyhráno. Prach v ovzduší se totiž usazuje na panelech.

Bouře
Průběh globální prachové bouře
Bouře
Snímek z HST, porovnání planety před a při bouři

Pro komunikaci se Zemí mohou vozítka využívat sond, které obíhají na oběžných drahách okolo Marsu – Mars Reconnaissance Orbiter (disponující kameru s velmi vysokým rozlišením, která přináší snímky, nad kterými se tají dech), Mars Odyssey (ta zase zkoumá výskyt vody a polární čepičky) a v neposlední řadě první planetární sonda ESA – Mars Express (potvrdila přítomnost vody; kdyby byla voda v tekutém stavu, na celé planetě by se nacházel oceán o hloubce 11 m). Na cestě k Marsu je od srpna sonda Phoenix, přistání na povrchu v oblasti severní polární oblasti je naplánované na příští rok. Nechme se překvapit, co nám robotická ruka schopná odběru vzorků přinese zajímavého.

MER
Vozítka Spirit a Opportunity
Mapa Spirit
Cesta vozítka Spirit
Mapa Opportunity
Cesta vozítka Opportunity
Phoenix
Sonda Phoenix
Phoenix
Dráha sondy
Phoenix
Sonda Phoenix
Phoenix
Přistání sondy

Na povrchu Marsu lze najít spoustu zajímavých útvarů, vzpomeňme nejvyšší sopku ve sluneční soustavě Olympus Mons, která se tyčí do výšky 24 km a její vrchol se prakticky nachází nad atmosférou (na vrcholu dosahuje hodnota tlaku 5 – 8 %, v porovnání s 30 % na Everestu). Na samotné zdolání vrcholu bychom nepotřebovali žádné horolezecké vybavení, neboť výstup není nikterak strmý.

Olympus Mons
Olympus Mons
největší sopka sluneční soustavy
Olympus Mons
Olympus Mons
porovnání s ČR
Olympus Mons
Olympus Mons
umělecká představa

Neméně zajímavý je i udolní systém Valles Marineris dosahující délky 5 000 km.

Valles Marineris
Valles Marineris
Valles Marineris
Umělecký pohled na údolní systém

Na povrchu lze pozorovat i částečná zatmění Slunce, díky malým měsícům Phobos a Deimos.

Měsíce Marsu
Měsíce Marsu - Phobos (vlevo) a Deimos (vpravo)
Zatmění Slunce
Zatmění Slunce (Phobos)
Zatmění Slunce
Zatmění Slunce (Deimos)

Pokud se podaří v budoucnu kolonizovat Mars nebo se tam alespoň podívat, kdybychom si výlet načasovali tak, abychom 10. listopadu 2084 byly na povrchu Marsu, naskytnul by se nám pohled na přechod Země a Měsíce přes sluneční disk (ze Země lze sledovat pouze přechod Venuše a Merkuru). Od roku 2000 se pokouší společnost Mars Society simulovat možnosti práce ne povrchu Marsu. Úmyslně bylo vybráno místo na Zemi, které svými povětrnostními podmínkami odpovídá podmínkám na Marsu.

Přechod
Přechod Země a Měsíce přes sluneční disk
Základna
Základna Marsu na Zemi
Základna
Posádka základny

Co se týká pozorovatelnosti Marsu do konce roku, od srpna do listopadu najdeme planetu nad obzorem většinu noci kromě večera. Od prosince bude na obloze celou noc. 24. prosince 2007 ve 21:00 nastane opozice. Největší přiblížení k Zemi nastane o několik dní dříve, 19. prosince 2007 v 1:00, kdy se přiblíží na vzdálenost 0,59 AU (88 165 500 km, úhlový průměr 15,8“ a hvězdná velikost -1,6 mag). Celý rok se k nám Mars přibližuje, protože na Nový rok byl Zemi nejdále – 2,4 AU (356 mil. km, 4“ a +1,5 mag).

Zajímavý úkaz bychom si neměli nechat ujít na Vánoce, 24. prosince v ranních hodinách dojde k zákrytu Marsu Měsícem. Pokud bychom si vyjeli jihozápadním směrem, za hranice s Německem, mohli bychom pozorovat tečný zákryt Marsu Měsícem. Tento úkaz bychom si neměli nechat ujít, k dalšímu podobnému úkazu dojde 10. května 2008, ale bude se jednat o denní úkaz a obávám se, že najít Mars na denní obloze (hvězdná velikost +1,5 mag) bude dost složité.

Zákryt Marsu Měsícem
Zákryt Marsu Měsícem
Tečný zákryt
Tečný zákryt Marsu Měsícem

Naše děti se budou moci podívat na zajímavý úkaz, 13. února 2056 dojde k současnému zákrytu Merkuru a Marsu Měsícem.

Měsíc

Měsíc, přirozené těleso obíhající okolo Země, po Slunci nejjasnější objekt na obloze. Asi nemusím připomínat, že svítí odraženým světlem od Slunce (odráží se zhruba 7 %) a se Zemí má vázanou rotaci.

Měsíc
Vzdálenost Měsíce

Měsíc se od Země díky účinkům slapových sil postupně vzdaluje a to o 3,7 cm za rok. Díky Měsíci dochází k přílivu a odlivu, přičemž jarní přiliv a odliv je silnější z důvodu silnějšího působení Slunce. Jedná se o unikátní úkaz ve sluneční soustavě, který byl klíčový pro vývoj života na Zemi. V minulosti byl pravděpodobně silnější a větší měrou působil i na samotný povrch planety (řádově km). Měsíci můžeme vděčit i za sklon rotační osy Země, který je pozůstatkem kolize, při níž vznikl a hlavně způsobuje stabilitu sklonu.

Vliv Měsíce
Vliv Měsíce - odliv, příliv
Zatmění Měsíce
Zatmění Měsíce

Krom toho jej lidé v minulosti používali jako kalendář s měsíční periodou a neméně zajímavé mohou být zatmění Měsíce. K dalšímu (pozorovatelném z území ČR) dojde 21. února 2008. Opět bychom si jej neměli nechat ujít, protože v nejbližších 5 letech nastanou 2 částečná zatmění Měsíce (16. srpna 2008 – 81 % povrchu Měsíce a 31. prosince 2009 – 8 %). Úplná zatmění Měsíce nastanou také dvě, první bude 21. prosince 2010, ovšem Měsíc zapadá po začátku fáze částečného zatmění a 15. června 2011, které bude pozorovatelné až od fáze úplného zatmění. V tomto případě bude jistě zajímavý východ již zatemněného Měsíce.

Zatmění Měsíce
Zatmění Měsíce 2007
Zatmění Měsíce
Zatmění Měsíce 2008

Úplné zatmění Měsíce jistě viděl kdekdo, ale co se v tu dobu děje na Měsíci? Tento úkaz doposud nezažil žádný člověk, pouze 3 sondy – Surveyor 3 (24. 4. 1967), Surveyor 5 (1. 10. 1967) a Lunochod 1 (10. 2. 1971). Na Měsíci dochází pravidelně k velkým rozdílům teplot, ve dne +150°C, v noci -150°C. Rychlost změna teplot ovšem není nikterak závratná, během synodického měsíce o 1°C za hodinu.

Při zatmění je změna až 200°C za hodinu, je to způsobené zejména nepřítomností atmosféry a vody, která by sloužila jako akumulátor tepla. Zatmění Slunce (na Zemi je ovšem zatmění Měsíce) lze na rozdíl od Země pozorovat z celé polokoule a neexistuje zde prstencové zatmění Slunce. Okraj Země, která zakrývá kotouček Slunce, není díky atmosféře ostrý.

Apollo 12
Snímek z Apolla 12
Zatmění Měsíce
"Zatmění Měsíce" z Měsíce
Zatmění Měsíce
"Zatmění Měsíce" z Měsíce

Druhá část večera byla věnována ukázkám 3D snímků nejenom z povrchu Marsu a Měsíce. Dozvěděli jsme se, jak vzniká prostorový efekt, jaké známe metody pro zobrazování 3D obrázků a jaké komplikace při jejich získávání mohou vznikat. Po krátkém teoretickém úvodu následovalo promítání velkého množství prostorových snímků, které byly doplňovány komentářem. Nezbytné 3D brýle byly posluchačům po dobu přednášky zapůjčeny.

3D foto
3D foto Marsu
3D foto
3D foto Marsu

Je pro vás složité si představovat vzdálenosti v miliónech km a rozměry planet v tisících km? Alespoň ty rozměry jsem se snažil trochu přiblížit tím, že jste si mohli prohlédnout papírové modely Měsíce a Marsu. Pro modely bylo použito měřítko 1:30 000 000, tj. 1 cm na modelu odpovídá představitelné vzdálenosti 300 km. V tomto měřítku má papírový model Měsíce průměr 11,8 cm a nachází se 13 metrů od Země (průměr 43,1 cm). Papírový model Marsu má průměr 22,9 cm a při prosincové opozici v tomto roce se bude od Země nacházet ve vzdálenosti 1,9 km. Okolo Marsu obíhají dva měsíčky – Phobos a Deimos, v tomto měřítku by se jednalo o nepatrná zrníčka velikosti 0,7 mm a 0,4 mm a nacházely by se ve vzdálenostech 32 cm a 79 cm od modelu planety. A pro úplnost, Slunce se v tomto měřítku od Země nachází ve vzdálenosti 5,1 km při průměru 47 m.

Model Marsu
Papírový model Marsu
Model Měsíce
Papírový model Měsíce

Chcete další informace? Naleznete je určitě na následujících serverech:

Autor článku: Ota Kéhar
Aktualizace: 2. 10. 2007

© 2006-2020 Západočeská pobočka České astronomické společnosti