Vědci se chtějí zavrtat do kráteru, který stál u konce dinosaurů

Vědci se chystají zavrtat do kráteru Chicxulub, který podle teorií vyhloubila planetka či kometa, jež stála u konce dinosaurů.

Chicxulub je nepochybně nejslavnější kráter na Zemi, alespoň v kategorii těch neviditelných. Podle teorií na Zemi přes 65 miliony let dopadl do oblasti Mexického zálivu asteroid o velikosti něco přes 10 km. Byl to pomyslný hřebíček do rakve tehdejším vládcům planety – dinosaurům.

V roce 2007 přišli američtí vědci ze Southwest Research Institute (SwRI) společně se svými českými kolegy z Karlovy univerzity s teorií, podle které vyhloubil kráter Chicxulub fragment z planetky (298) Baptistina. Později ale byla tato hypotéza zpochybněna.

Kromě toho se objevují i teorie, že vyhynutí dinosaurů mělo jinou příčinou nebo že se ten správný kráter, který uštědřil dinosaurům políček, nachází jinde.

Ať už je pravda jakákoliv, pod nánosem sedimentů se na poloostrově Yucatán nachází obří kráter, který dostal název Chicxulub – podle vesnice nedaleko jeho středu.

V minulosti proběhla řada geofyzikálních i geologických průzkumů. Jiné prostředky nemáme, kráter je dokonale zahlazen a objeven byl náhodou při vrtech pro mexickou státní naftařskou společnost PEMEX, což tehdy i poněkud komplikovalo a zdrželo oznámení objevu.

Na začátku dubna proběhne další podrobný průzkum kráteru. Z přístavu Progreso se do vzdálenosti 30 km od pobřeží vydá speciální vrtná loď. Do vody o hloubce 17 metrů se zaboří tři pilíře pro její stabilizaci a začne se vrtat.

Po zdolání 500 metrů silné vrstvy vápence začnou vědci odebírat vzorky, aby se dozvěděli podrobnější informace o kráteru, následcích impaktu i životě na konci křídy. Pracovat se bude nepřetržitě 24 hodin denně po dobu dvou měsíců. Vědci doufají, že se dostanou do celkové hloubky 1,5 km.

Zdroj: sciencemag.org

Kepler-167e je první tranzitující exoplanetou podobnou Jupiteru a nejen to

0

Astronomové hlásí objev první tranzitující exoplanety, která je podobná Jupiteru. Kepler-167 je navíc docela zajímavým planetárním systémem.

První objevené exoplanety byly podobné Jupiteru z hlediska své velikosti. Tím ale podobnost obvykle skončila. Jednalo se o horké jupitery, tedy plynné obry s oběžnou dobou maximálně v řádu dní. Najít svět, který se podobá Jupiteru i tím, že obíhá poněkud dál od své hvězdy, je dosti obtížné.

Existuje několik způsobů jak podobné exoplanety najít. V případě nejpoužívanějších metod je to trochu obtížnější. U měření radiálních rychlostí se trochu blýská na lepší časy, díky vývoji spektrografů i metod a také díky tomu, že máme k dispozici data už za mnoho let.

Tranzitující metoda je na tom podstatně hůře. S rostoucí vzdáleností od hvězdy klesá pravděpodobnost tranzitu a je zde samozřejmě i praktické omezení. Představte si planetu s oběžnou dobou 12 let jako je tomu u Jupiteru. Hvězdu musíte v ideálním případě pozorovat 24 let, abyste viděli tři tranzity. To je déle, než uplynulo od objevu první tranzitující exoplanety. Navíc je dost možné, že v době tranzitu bude zataženo, den nebo bude mít tchyně narozeniny.

Kosmické dalekohledy v tom nejsou o moc lepší. Sice mohou pozorovat nepřetržitě (teoreticky), ale jejich mise netrvají tak dlouho. Je zde alespoň výhoda, že nepotřebujete úplně nutně pozorovat tři tranzity.  Stačí vám i dva. Při pohledu do dat zjistíte, že se skutečně jedná o periodu oběhu (a ne že vám mezi prvním a druhým tranzitem planeta ve skutečnosti tranzitovala ještě jednou, ale vy to neviděli) apod.

Najít planetu podobnou Jupiteru s oběžnou dobou 3 dní je asi 16 000x snadnější než najít stejnou planetu s oběžnou dobou 1000 dní. Přesto se to astronomům povedlo.

Kepler-167e

David Kipping, který se jinak věnuje zejména hledání exoměsíců, spolu se svými kolegy představil Kepler-167e.

Planeta má poloměr 0,9 Jupiteru a není to úplná kopie Jupiteru. Okolo své hvězdy obíhá podstatně blíže – ve vzdálenosti necelých 1,9 AU (Jupiter 5 AU) a jeden oběh trvá kratší dobu (1070 dní).

Proč je tedy považován za první tranzitující planetu podobnou Jupiteru? Důvodem je mateřská hvězda. Ta je menší a chladnější než naše Slunce, takže i když planeta obíhá blíže, její rovnovážná teplota se odhaduje na 130 Kelvinů, což je pouze nepatrně více než v případě Jupiteru.

V konfrontaci s modely je docela možné, že planeta vznikla tam, kde nyní obíhá. Je tak úplně jiná než horcí jupiteři.

Zajímavý je také celkový pohled na systém. Kepler-167e má totiž tři menší sourozence o velikosti 1,6; 1,5 a 1,2 Země. Planety se nacházejí mnohem blíže ke svému slunci, jejich oběžné doby jsou 4, 7 a 21 dní.

Mezi těmito planetami a planetou „e“ je tedy poměrně velká mezera – od 0,14 AU do 1,89 AU. Autoři studie se domnívají, že by se v této mezeře mohly nacházet další netranzitující exoplanety, které Kepler nemohl najít.

Vzhledem k podobnosti s Jupiterem by Kepler-167e mohl být vhodným cílem pro výzkum atmosféry. Dnes je to ovšem dost obtížné.

Zdroj: A Transiting Jupiter Analog

Vypněte prosím mikrovlnky, přichází záblesky z kosmu!

Po delší době se rychlé rádiové záblesky opět dostaly na stránky médií. Rozluštili jsme jejich záhadu a jak to všechno souvisí s mikrovlnou troubou?

Rychlé rádiové záblesky (FRB, Fast Radio Bursts) se po nějaké době zase dostaly do médii. Všude je to doprovázeno snímky slavného radioteleskopu Arecibo, ale v tomto příběhu je hlavním hrdinou někdo jiný – 64 m velký radioteleskop Parkes v Novém Jižním Walesu.

Právě on zachytil v roce 2001 první FRB a poté i většinu ostatních. Dnes jich máme na seznamu už 16 (teoreticky více).

Pro astronomy jsou FRB velkou záhadou. Dlouho se zvažovala i možnost, že nejsou skutečné, ale jedná se o umělé signály. Ne že by jejich autory měli být zelení či jinak zbarvení mužíčci, ale mohlo by jít o nějakou anomálii radioteleskopu nebo o jinou formou rušení. To se později dokonce potvrdilo. Část signálů opravdu byla pozemského původu. Vžil se pro ně název perytons. Pokud vás zajímá původ jména, budete se muset ponořit do knihy El libro de los seres imaginarios (autor Jorge Luis Borges).

Původ perytons byl nakonec docela těžko uvěřitelný. Mohly za ně dvířka mikrovlnné trouby na observatoři. Pravděpodobně se jedná o první mikrovlnou troubu, o které se psalo v astrofyzikální odborné literatuře.

Od falešných signálů ale k těm skutečným. Jak už název napovídá, FRB jsou krátké záblesky v rádiové části spektra. Jejich délka je obvykle v řádu milisekund a přicházejí k nám z různých míst ve vesmíru – patrně z dosti vzdálených.

Astronomové nevěděli a dosud nevědí, co přesně je jejich zdrojem. Existovaly ale logicky dvě možné varianty – záblesky vznikají při nějakých značně dramatických jednorázových událostech, které provází uvolnění velkého množství energie. Druhou a možností by bylo, že signály vysílají některé kosmické objekty.

V uplynulých dnech vyšlo několik studií, které by mohly vnést do celé záhady více světla… problém je, že si alespoň zdánlivě zcela odporují.

Studie 1A: FRB jsou jednorázovou záležitostí

Dne 18. dubna loňského roku byl v Parkes zachycen FRB 150418. Astronomové již mají připravený systém, který na záblesk velmi rychle upozorní ostatní radioastronomické observatoře. Ihned tak může začít pozorování a hledání případně dalších signálů z daného místa na obloze. Do následného pozorování se zapojily radioteleskopy ATCA v Austrálii, ale také Effelsberg v Německu.

Evan Keane a jeho kolegové vydali studii, podle které se jim podařilo pozorovat dosvit záblesku. Později se také obrátili na havajský dalekohled Subaru, aby získali pozorování zdroje a změřili jeho rudý posuv.

Zdrojem záblesku má být eliptická galaxie ve vzdálenosti 6 miliard světelných let. Kromě toho, že pozorování pomohlo ověřit rozložení hmoty ve vesmíru, má to být důkaz, že FRB mají zdroj v nějaké katastrofické události.

Studie 1B: Chceme uvěřit

Jenomže vyšla druhá studie od pánů z Harvardu, která tu předešlou sestřelila. FRB zřejmě zachycen byl, ale následný dosvit a tedy lokalizace v dané galaxii už s tím nesouvisí.

Studie 2: FRB nejsou jednorázovou záležitostí

Závěry druhé studie tvrdí přesný opak. Paul Scholz se domnívá, že se mu podařilo učinit průlom – pozorovat více FRB z jednoho zdroje. Na začátku všeho byl FRB 121102, který byl pozorován v roce 2012 v souhvězdí Vozky. V nové studii vědci tvrdí, že se jim podařilo zachytit dalších 10 záblesků ve stejném místě a se stejnými vlastnostmi.

To by samozřejmě znamenalo, že FRB nebo minimálně některé z nich nejsou jednorázovou záležitostí. Podle autorů studie mohou mít původ v mladých, vysoce magnetizovaných a vzdálených neutronových hvězdách.

Zdroje:

Planeta Devět: Astronomové už vědí, kde (ne)hledat

Už je to nějaký ten pátek, co vyšla souhrnná studie o možné existenci planety Devět ve vnějších částech Sluneční soustavy. Astronomové se ji nyní pokoušejí objevit.

Hypotéza o další a velké planetě daleko za dráhou Pluta vychází z drah několik těles Kuiperova pásu.

Existují tři pravděpodobné scénáře toho, jak může celý příběh skončit. Tím prvním je možnost, že budou objeveny další transneptunická tělesa s podivnou dráhou, které ale nezapadnou do konceptu hypotézy o planetě Devět. V takovém případě se celá hypotéza zhroutí, protože je založena na tom, že dráhy zmíněných těles nejsou náhodné.

Další možností je, že budou objevovány stále další a další tělesa s podivnými dráhami a nakonec je zde ta pro mnohé nejlepší – planeta Devět bude objevena přímo.

Astronomové znají přibližnou dráhu planety Devět, ale nevědí, v kterém místě dráhy se nyní nachází.

Před pár dny vyšla zajímavá studie francouzských astronomů. Ti se už řadu let věnují velmi přesným výpočtům drah všech známých planet. Díky datům ze sondy Cassini, která 12 let zkoumá Saturn a jeho měsíce, znají vzdálenost Země a Saturnu s přesností na pár desítek metrů.

Podle autorů nové studie by planeta Devět musela během jejich pozorování ovlivnit dráhy planet – nepatrně ale přesto. Vzhledem k tomu, že se tak nestalo, znamená to, že planeta neexistuje nebo se momentálně nenachází nikde v okolí perihelia – bodu nejblíže ke Slunci.

Na tomto obrázku se můžete podívat na oblasti, kde by se planeta nacházet neměla (Exclu) a kde by se naopak nacházet mohla (Probable).

Tip: Vše, co potřebujete vědět o planetě Devět

Zdroj: Constraints on the location of a possible 9th planet derived from the Cassini data

Rekord: Astronomové našli systém, kde zatmění trvá celou věčnost

TYC 2505-672-1 je hodně zvláštní systém. Zatmění v něm trvá více než 3 roky.

Pokud chcete, poznačte si do kalendáře datum 16. července 2168. V ten den nastane na Zemi nejdelší zatmění Slunce za 12 tisíc let. V ideálním případě potrvá úplné zatmění přes 7 minut! Úkaz bude pozorovatelný mimo jiné z Jižní Ameriky.

Sedm minut je dlouhá doba, ale není to nic ve srovnání se systémem TYC 2505-672-1. Na Exoplanety.cz píšeme obvykle o tranzitech exoplanet, ale na podobném principu funguje také lov zákrytových dvojhvězd.

Máte dvě hvězdy, které obíhají okolo společného těžiště a vzájemně se zakrývají. Ve světelné křivce to vypadá tak trochu podobně jako u tranzitu planety. U zákrytových dvojhvězd je také větší šance pozorovat sekundární minimum – to když se menší z hvězd schová za tou větší (analogií tranzitu je přesný opak – menší hvězda přechází před tou větší).

Rekordmanem v tomto ohledu byla Epsilon Aurigae. Hlavní složkou je veleobr, kterého každých 27 let zastíní menší hvězda, která je obklopená diskem. Ten způsobuje, že pokles hlavní složky trvá  670 až 730 dní.

Nyní ale astronomové objevili podobný, ale ještě extrémnější případ. TYC 2505-672-1 se skládá ze dvou hvězd. První hvězdou je rudý obr, ta druhá zůstává trochu záhadou. Patrně se jedná o rudého obra, který odhazuje svrchní vrstvy. Astronomové vědí jen to, že hvězdu obklopuje obří disk. Ten zakrývá rudého obra každých 69 let. Pokles jasnosti je přitom značný – 4,5 mag a trvá 3,45 let!

Vzdálenost obou složek je 20 AU a nachází se 10 tisíc světelných let od nás.

Perioda oběhu a délka zatmění byly určeny na základě nových pozorování i archivních dat. Autoři studie využili dalekohled KELT, který se věnuje lovu exoplanet tranzitní metodou, ale také třeba bohaté archívy Harvardu, které obsahují fotografické desky z let 1890 a 1989.

Zdroj: An Extreme Analogue of ε Aurigae: An M-giant Eclipsed Every 69 Years by a Large Opaque Disk Surrounding a Small Hot Source

Astronomové změřili den na exoplanetě. Čím je ještě zajímavá?

0

Hubblův dalekohled pozoroval přímo atmosféru velmi zajímavé exoplanety 2M1207b a změřil rychlost její rotace. V čem je planeta zajímavá?

2M1207b není novým objevem. Jedná se o velmi zajímavý svět a to hned z několika důvodů. Je to jedna z mála exoplanet, kterou pozorujeme přímo… tedy pokud to je planeta.

Problém není ani tak se samotnou 2M1207b, jako spíše s její „hvězdou“. Ta je totiž hnědým trpaslíkem o hmotnosti asi 26 Jupiterů – planeta má pak hmotnost nejspíše něco kolem 4 Jupiterů, ale může to být více. Dost možná by „planeta“ mohla mít hmotnost až jedné třetiny své „hvězdy“, což je samozřejmě někde úplně jinde ve srovnání s běžným párem hvězda – planeta.

Obě tělesa se nachází 41 AU od sebe, což zhruba odpovídá vzdálenosti Pluta od Slunce.

Exoplaneta 2M1207b u hnědého trpaslíka
Exoplaneta 2M1207b u hnědého trpaslíka

2M1207b pozorujeme zejména v infračervené části spektra, neboť se jedná o relativně mladý objekt (cca 10 milionů let), takže je po svém vzniku ještě stále dosti horký – zhruba 1 500 stupňů Celsia.

Astronomové se domnívali, že se v atmosféře planety mohou nacházet mraky z křemičitanů. Pozorování Hubblova dalekohledu to potvrzují. Právě oblaka pomohla také určit dobu rotace planety. Hubble pozoroval, jak se díky atmosférickým útvarům mění jasnost planety. Z toho lze odhadnout, že se 2M1207b okolo své osy otočí jednou za 10,7 (+1,2 / – 0,6) hodin.

2M1207 se nachází asi 170 světelných let směrem v souhvězdí Kentaura.

Zdroj: Discovery of Rotational Modulations in the Planetary-Mass Companion 2M1207b: Intermediate Rotation Period and Heterogeneous Clouds in a Low Gravity Atmosphere

55 Cnc e: Hubblův dalekohled pozoroval pekelný svět plný jedu

0

Hubblův dalekohled se podíval na atmosféru exoplanety 55 Cnc e. Je to uvozováno tím, že se jedná o první prozkoumanou atmosféru super-země, ale s tím bych byl opatrný. Trochu se zapomíná na sice větší ale méně hmotnou GJ 1214b a navíc je otázkou, zda planety jako 55 Cnc e ještě považovat za super-země.

Ale to není tak důležité. Pozorování, za kterým stojí astronomové z University College London a Catholic University of Leuven (Belgie), je nepochybně velmi zajímavé.

Vezměme to trochu od začátku. Hvězda 55 Cnc se nachází v souhvězdí Raka ve vzdálenosti 40 světelných let od nás. Je to ve skutečnosti dvojhvězda, ale nás bude nyní zajímat pouze větší z páru – tedy 55 Cnc A. Ta byla před léty ve světě exoplanet takovou trochu celebritou (dokud nepřišla záplava objevů od Keplera).

Hvězda je na hranici viditelnosti pouhým okem a první exoplanetu u ní astronomové objevili už v roce 1996. Pak přibyly další čtyři úlovky a pět planet u jedné hvězdy, to už je hodně početný planetární systém.

Všechny planety byly objeveny metodou měření radiálních rychlostí. Před pěti lety se ale zjistilo, že planeta „e“ tranzituje. Její název trochu klame, nezapomeňme, že planety dostávají názvy podle pořadí objevu a nikoliv pořadí od své hvězdy. 55 Cnc e je vnitřní planetou, obíhá okolo hvězdy s periodou pouhých 17 hodin a 40 minut.

Vzhledem k tomu, že mateřská hvězda je pouze nepatrně menší a chladnější než Slunce, tak si asi dokážete představit, že na povrchu exoplanety bude pořádné horko – minimálně 2000 stupňů!

Astronomové se zatím úplně neshodli na velikosti planety, ale podle odhadů se zdá, že její průměr bude někde okolo nebo pod 2 Země a její hmotnost přes 8 Zemí. Půjde o hodně hustý svět – fyzikálně i doslova.

Pozorování Hubblova dalekohledu

Nedávno se na exoplanetu podíval Hubblův dalekohled. Vědci použili nového postupu a pomoci transmisní spektroskopie se jim podařilo odhadnout složení atmosféry.

Pro nepravidelné čtenáře upřesněme, že transmisní spektroskopie je založena na získání spektra hvězdy v okamžiku, kdy planeta přechází před ní – ve spektru hvězdy zanechá atmosféra svůj otisk, jak ji světlo hvězdy prochází.

Výsledky pozorování jsou velmi zajímavé. Hubble nenašel stopy vodní páry, ale za to našel stopy vodíku. 55 Cnc e má stále zřejmě původní atmosféru z vodíku a hélia, kterou „nasála“ z protoplanetárního disku při svém vzniku.

Zajímavé jsou stopy okolo 1,42 a 1,54 mikrometru. Vědci je přisuzují jedovatému kyanovodíku. Jeho výskyt není nečekaný. Předpokládá se, že 55 Cnc e bude světem, v němž bude hrát klíčovou roli uhlík – a to v dosti exotické podobě. Před pár lety se konec konců 55 Cnc e dostala do médií jako planeta, která může být z podstatné části tvořena diamanty.

Kromě kyanovodíku existuje možnost, že se v atmosféře vyskytuje také oxid uhličitý, oxid uhelnatý nebo acetylen.

Zdroj: Detection of an atmosphere around the super-Earth 55 Cancri e

Jeden z členů skupiny Beta Pictoris je skutečně bludnou planetou

0

V roce 2013 objevili astronomové objekt, o kterém se domnívali, že by mohl být bludnou planetou – tedy objektem planetární hmotnosti, který neobíhá okolo žádné hvězdy. Dalekohled Gemini to potvrzuje.

Existence bludných planet je předpovídána teoreticky a máme už i několik možných kandidátů. Jejich počet se může v nedaleké budoucnosti rozšířit díky Keplerovi – určitě se podívejte na nedávný podrobný článek.

PSO J318.5-22 je jedním z horkých kandidátů na bludnou planetu – samozřejmě, pokud hodláme planety, které neobíhají okolo žádné hvězdy označovat jako planety.

V roce 2013 ho objevil dalekohled PS1 sítě Pan-STARRS, která je známa spíše lovením komet a dalších malých těles Sluneční soustavy.

Už tehdy se předpokládalo, že by PSO J318.5-22 mohl být členem pohybující se skupiny Beta Pictoris. Jedná se o skupinu mladých hvězd, které se pohybují podobným směrem, mají stejný původ a tedy i stáří. Skupina je nazvaná po slavné hvězdě ze souhvězdí Malíře, u které byl už v 90. letech objeven protoplanetární disk a později také planeta.

Nová přímá pozorování přístroje GNIRS, který je součástí dalekohledu Gemini North, potvrzují na 99,7 %, že PSO J318.5-22 je skutečně členem této skupiny.

To je poměrně důležité zjištění, které umožňuje přesnější odhad stáří objektu – konkrétně na 23 ± 3 milionů let. Teplota objektu bude asi 1 130 K. Všechny tyto údaje jsou velmi důležité, protože přirozeně potřebujeme znát především hmotnost PSO J318.5-22, abychom mohli s klidným svědomím říct, že se skutečně jedná o objekt planetární hmotnosti.

Vypadá to, že ano, hmotnost PSO J318.5-22 by měla být 8,3 ± 0,5 Jupiteru, což je sice více, než se odhadovalo původně, ale stále je to ještě bezpečně ve formální říši planet.

Astronomové změřili také radiální rychlost objektu a periodu jeho rotace. Okolo své osy se otočí jednou za 5 až 10,2 hodin. To je dobře srovnatelné s Jupiterem.

PSO J318.5-22 se nachází ve vzdálenosti 80 světelných let od nás.

Zdroj: The Radial and Rotational Velocities of PSO J318.5338−22.8603, a Newly Confirmed Planetary-Mass Member of the β Pictoris Moving Group

KIC 8462852: Existuje v chaosu přece jen řád?

0

Dění okolo záhadné hvězdy KIC 8462852 stále pokračuje. V aktualizaci původní odborné studie se objevila zajímavá informace – v poklesech jasnosti možná přece jen existuje nějaká perioda.

Kepler objevil u hvězdy KIC 8462852 poklesy jasnosti, které ani zdaleka neodpovídají tranzitu exoplanety. Vloni v říjnu se psalo v médiích o mimozemských artefaktech, vědci dávali přednost spíše roji komet.

Oproti tranzitu exoplanety neodpovídá průběh tranzitu, jeho délka a především hloubka. Ta se lišila a v maximu klesla jasnost hvězdy až o 20 %, což je samozřejmě extrémně hodně. Při tranzitu exoplanety jsou to maximálně 1 či 2 %. Poklesy jasnosti navíc nebyly ani periodické. Ve světelné křivce (níže) vidíte dva hlavní poklesy či spíše skupinu poklesů.

Světelná křivka KIC 8462852. Credit: Boyajian et al.

V aktualizaci původní studie astronomové diskutují nad (přece jen) možnou periodou.

V astronomii se používá juliánské datum. Jednoduše řečeno byl určen hluboko v minulosti den 1. Druhý den byl den 2, pak 3 atd. až do dneška. Výhodou juliánského data jsou snadné počty. Odečtete od sebe jen dvě čísla, což je příjemný rozdíl ve srovnání s klasickým kalendářem – zkuste rychle spočítat, kolik dní uplyne třeba mezi 12. dubnem letošního roku a 25. říjnem roku 2017.

V tabulce níže tak vidíme juliánská data (BJD) významných poklesů jasnosti KIC 8462852, jejich název (vychází opět z juliánského data) a hloubku poklesu.

#DIPHloubkaBJD
1(D140)0.5 %140.49
2(D260)0.5 %261.00
3(D360)0.2 %359.11
4(D425)0.2 %426.62
5(D800)16 %792.74
6(D1200)0.4 %1205.96
7(D1500)0.3 %1495.97
8(D1520)21 %1519.60
9(D1540)3 %1540.40
10(D1570)8 %1568.49

Když si vezmeme dva velké poklesy (10 a 8), tak zjistíme, že je od sebe dělí 48,4 dne. Rozdíl mezi poklesem 8 a dalším velkým poklesem 5 je přibližně 726 dní, což je asi 15x, 48,4 dní. Podobně bychom našli násobky možné periody u 2. a 3. periody.

Zjištěná perioda by neměla souviset nikterak s rotací hvězdy. Je to ale další malý střípek do snahy o vyřešení této velké záhady.

Zdroj: Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the Flux?

Pravděpodobnost, že je Země obyvatelná, je 82 %. WTF?

0

Není to vlastně nová zpráva, pochází to už někdy z října, ale až nyní si toho všimly zahraniční astronomické weby i některá média. Pravděpodobnost, že je Země obyvatelná planeta, je prý 82 %. Jak je to možné?

Lidé a novináři milují kuriozity a tohle samozřejmě kuriozita je, zvláště když k tomu ještě dodáte, že někteří kandidáti od Keplera mají pravděpodobnost obyvatelnosti vyšší. Cože?

Moc se už nerozebírá, proč tomu tak vlastně je. Vysvětlení není tak složité, ale zkusme se na problematiku podívat obšírněji.

Kromě galaktických xenofobů chce snad každý vědět, zda jsme ve vesmíru sami. Přestože exoplanety nacházíme už dvě desetiletí, na tuto otázku odpovědět nedokážeme. Neumíme ani přesně říct, zda jsou na povrchu planety podmínky k životu. Pamatujte, že drtivou většinu exoplanet nevidíme, pozorujeme jen její účinky na mateřskou hvězdu a místo fotky máme jen shluk bodů v grafu.

Pokud se astronoma zeptáte, zda je daná planeta obyvatelná, udělá vám několikaminutovou přednášku, ze které se dozvíte něco o obyvatelné oblasti, ale odpovědi na svou otázku se nedočkáte. Ono to není tak snadné.

Obyvatelná zóna

Obyvatelná oblast je taková oblast okolo hvězdy, ve které by planeta podobná Zemi mohla mít podmínky k udržení vody v kapalném skupenství.

Také máte rádi aplikace, kde zadáváte a upravujete parametry a ono vám to něco počítá a ukazuje? Představte si simulátor obyvatelné oblasti. Máme zadání: hvězda podobná Slunci, planeta podobná Zemi a na kruhové dráze.

Našim úkolem je najít vnitřní a vnější okraj obyvatelné oblasti. S planetou šoupáme ke hvězdě a od hvězdy a všímáme si, že nám stoupá a klesá oslunění (množství záření, které naše planeta od hvězdy dostává) a také teplota na povrchu.

Vypadá to jednoduše, ale v úkolu je také něco o tom, že si máme pohrát s nastavením oxidu uhličitého. Zjišťujeme zajímavou věc. Pokud dáme oxid uhličitý na nulu, dostaneme se se svou planetou ke hvězdě blíže. Naopak, pokud ho dáme na maximum, na planetě funguje na plné obrátky skleníkový efekt – takže si vlastně planetu „přihříváme“ a můžeme ji šoupnout dál než předtím.

Jedna z moderních definicí obyvatelné oblasti z roku 2013 zjednodušeně řečeno funguje právě takto. Ale to je samozřejmě hodně zjednodušený postup, protože klima planet je nesmírně složité. Není to o tom, že by definice – respektive studie z roku 2013 byla špatná, je spíše hodně konzervativní.

Indexy, kdo by je nemiloval?

Proč to zmiňuji? Některým astronomům vadí, že pojetí obyvatelnosti je binární – tedy chcete po nich ANO / NE. Domnívají se, že vhodnějším měřítkem je nějaké číslo. Pak prostě řeknete, že tahle exoplaneta má index podobnosti se Zemí 0,6 a každý hned ví, že je Zemi podobnější než ta, která má index 0,4.

Nejslavnějším indexem je ESI, o kterém jsme už podrobněji psali. Ten nepracuje přímo s obyvatelnou oblastí, ale s různými parametry. V ESI se neřeší obyvatelnost, ale podobnost se Zemí. Její index tak má hodnotu 1.

Problémem těchto indexů je, že nejsou samospasné. Abyste je určili, musíte do výpočtu nasypat nějaká data. A velké množství přesných dat je ve světě exoplanet nedostatkové zboží. Tu znáte poloměr, ale neznáte hmotnost a tak dále…

Index obyvatelnosti tranzitujících exoplanet aneb vystač si s tím, co máš

Rory Barnes na to šel se svými kolegy jinak. Vytvořil index obyvatelnosti tranzitujících exoplanet – označuje ho písmenem H a nabývá hodnot od 0 do 1.

To je poměrně dobré, protože nejvíce exoplanet dnes chrlí Kepler, což jsou samozřejmě tranzitující exoplanety a také do budoucna počet tranzitujících exoplanet bude s ohledem na chystané projekty stoupat. Je tedy dobré mít nástroj, díky němuž budeme moci posoudit možnou obyvatelnost objevených exoplanet.

Výpočet indexu je trochu složitější. Důležité je, že pracuje s údaji, které jsou dostupné prakticky u všech tranzitujících exoplanet: oběžná doba, hloubka tranzitu, délka tranzitu, úniková rychlost, teplota hvězdy, poloměr hvězdy.

Z těchto dat nám vypadnou sekundární údaje, které si můžeme vypočítat: excentricita, velká poloosa dráhy, zářivost hvězdy, poloměr planety, odhad albeda (kolik záření exoplaneta odráží zpět do vesmíru). A z těchto sekundárních parametrů nám nakonec vypadne zmíněný index H.

Pravděpodobnost, že je Země obyvatelná, je 82 %. Proč?

Jakýmsi katalyzátorem při výpočtu je definice či model obyvatelné zóny, o kterém jsme psali výše. Ano, ten konzervativní a ne zcela přesný. Co jsem vám předtím záměrně zamlčel je, že tento konzervativní model obyvatelné oblasti staví Zemi na vnitřní okraj obyvatelné oblasti! Důvody nejsou „astronomické“. Země neleží blízko „pekla“ na okraji obyvatelné oblasti. Pouze tyto značně nedokonalé modely jsou takto postaveny.

Co to znamená při výpočtu indexu obyvatelnosti tranzitujících exoplanet? Důsledek je jednoduchý: při výpočtu indexu pro Zemi je zohledněno právě to, že se nachází podle modelu obyvatelné oblasti spíše u jejího okraje – tedy dál od jejího středu. Z tohoto důvodu má pravděpodobnost, že je obyvatelná jen 82 %. Pro Mars je to mimochodem 42 %.

Naproti tomu někteří kandidáti od Keplera se nachází blíže středu obyvatelné oblasti, takže Zemi v žebříčku obyvatelnosti přeskočili.

Je to ale bohužel jen důsledek nastavení modelu. Neznamená to, že by tito kandidáti byli horkými… no spíše přiměřeně teplými kandidáty na obyvatelné světy.

Mimochodem, autoři pracují s parametrem H´, který nebere v úvahu výstřednost dráhy (ne vždy je známá). Pokud bychom výstřednost započítali, tak pravděpodobnost u některých předtím nadějných kandidátů poklesne.

Teplotu a podmínky na povrchu ovlivňuje celá řada věcí – včetně složení planety (albeda) a složení atmosféry. To jsou ale věci, o kterých nic nevíme. S indexy je tak potřeba si hrát opatrně.

BD+20594b: planetární macek s kamenným povrchem?

0

BD+20594b je opravdu hodně zajímavá exoplaneta. Jedná se o exoplanetu, která je svou velikostí na půl cesty k Neptunu, ale možná má zcela kamenný povrch.

Před několika dny jsme na webu řešili, kde vlastně končí říše terestrických nebo možná raději obecněji kamenných exoplanet a kde už začínají mini-neptuni. Obecně se předpokládá, že to bude okolo 1,6 poloměrů Země. Do této hranice lze nalézt poměrně stabilní vztah mezi poloměrem a hmotností. Měli bychom tedy mít před sebou kamenné světy.

Nad 1,6 poloměrů Země už ke slovu začínají přicházet těkavé látky. Bude se tak jednat o ledové obry a / nebo o planety s obálkou z vodíku či hélia. Zkrátka podvyživení a trochu vzdálení příbuzní Neptunu.

A teď zde máme BD+20594b. Planeta obíhá okolo hvězdy, která je jen nepatrně menší než Slunce a našli bychom jim 500 světelných let od nás v souhvězdí Berana. Planeta oběhne okolo své hvězdy jednou za 42 dní.

O objev planety se postaral dalekohled Kepler, takže máme poměrně přesná fotometrická data. Ta spektroskopická pro odhad hmotnosti pak dodal spektrograf HARPS.

Planeta má poloměr 2,23 Země, takže už leží hodně daleko v říši mini-neptunů. Pokud bychom ji srovnali se skutečným Neptunem, měla by asi 58 % jeho velikosti. Problémem ovšem je její hmotnost. Ta je totiž podle odhadu 16,3 Země. To je hodně, velmi hodně. Vždyť Neptun má hmotnost jen nepatrně větší – 17,1 Země.

Co to znamená? Předně je potřeba zdůraznit, že nejistota v hmotnosti je poměrně značná (+6 / -6,1), ale pokud bychom údaji věřili, měli bychom zde obří planetu kamennou planetu. Možná úplně první známou svého druhu.

Z hlediska poloměru a hmotnosti jsou nejblíže Kepler-131b a Kepler-10c, které by ale neměly být kamenné.

Planetární naháč?

Autoři studie upozorňují, že budou potřeba další pozorování. Teoretici zatím mají o čem přemýšlet.

Planeta s obdobnou hmotností by si měla bez problémů udržet atmosféru. Přítomnost atmosféry z vodíku a hélia je v tomto případě nepravděpodobná. S ohledem na hmotnost by musela být planeta s větší atmosférou podstatně větší. S ohledem na parametry hvězdy a vzdálenost planety od ní, není asi moc reálné, že by to byla hvězda, kdo planetu připravil o její atmosféru.

Když se na to podíváme obecně, je možné, že planeta vznikla později – v době, kdy byl už plyn v rodícím se systému rozptýlen. Případně musela planeta o svou atmosféru nějakým způsobem přijít.

Zdroj: A Neptune-sized Exoplanet Consistent with a Pure Rock Composition

Terestrické exoplanety budou mít podobnou strukturu jako Země

0

Přestože jsou pro nás exoplanety podobné Zemi jen množstvím bodů v grafu, vědci se pokouší zjistit, jakou mají vnitřní strukturu.

Li Zeng (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) a jeho kolegové se domnívají, že planety o hmotnosti až 5 Zemí budou mít podobnou vnitřní strukturu jako naše rodná hrouda.

Zhruba třetinu hmotnosti bude tvořit jádro z železa / niklu a zbytek připadne na plášť a kůru.

Autoři studie si vzali na paškál šest exoplanet, u kterých známe poloměr a hmotnost. Konkrétně se jednalo o:

Exoplaneta (hmotnost / poloměr v násobcích Země)

  • Kepler-10b (3,3 / 1,5)
  • Kepler-36b (4,5 / 1,5)
  • Kepler-78b (1,8 / 1,2)
  • Kepler-93b (4,0 / 1,5)
  • CoRoT-7b (5,8 / 1,6)
  • HD 219134b (4,5 / 1,6)
  • GJ 1132b (1,6 / 1,2)

Na tyto exoplanety vědci aplikovali model PREM (Preliminary Reference Earth Model), který vznikl v 80. letech. Model pracuje s různými vlastnostmi (hustota, gravitace, tlak atd.) jako funkcemi poloměru Země.

Nová studie také koresponduje se spektrálními pozorováními atmosfér bílých trpaslíků, které jsou znečištěny troskami bývalého planetárního systému. Jejich složení je podobné složení Země. O tématu jsme psali z jiného úhlu včera.

Zdroj: Mass-Radius Relation for Rocky Planets based on PREM, CfA

V Indii možná zabil meteorit člověka

V Indii měl v sobotu údajně dopadnout meteorit. Pokud se jednalo skutečně o dopad kosmického projektilu, pak zde máme prvního člověka, kterého zabil meteorit.

Na Zemi dopadají meteority denně. Statistika je v tomto ale neúprosná. I když se to v dnešní době občas nezdá, většina zemského povrchu je neobydlená. Z tohoto důvodu většina meteoritů končí někde v pralese, na poušti či v moři.

Pravděpodobnost, že vás zabije meteorit, je velmi, velmi malá. Indie ale hlásí podezření na první takový případ.

V indickém státě Tamil Nandu mělo v sobotu dojít k dopadu meteoritu. Exploze rozbila okna v kampusu Bharathidasan Engineering College, poškodila zaparkovaná auta a zranila dle různých zdrojů dva až tři lidi. Místní řidič autobusu bohužel na následky zranění při převozu do nemocnice zemřel.

Na místě zůstal metr hluboký kráter, objevují se také informace o objevu možných fragmentů.

Podle předsedy místní vlády zabíjel meteorit, i když úřady tak podle všeho usuzují spíše podle toho, že neobjevili zbytky žádné výbušniny. Na místo mají zítra dorazit indičtí astronomové.

V moderní historii lidstva by šlo o prvního člověka, kterého zabil meteorit. Na potvrzení si ale budeme muset počkat.

Zdroj: ndtv.com

Kamenožrout WD 1145+017: u bílého trpaslíka se děje něco velkého

0

Vloni vyšla velmi zajímavá studie o pozorování jednoho bílého trpaslíka dalekohledem Kepler. V případě WD 1145+017 bylo objeveno několik hlubokých a velmi nezvyklých tranzitů.

V atmosférách mnoha bílých trpaslíků se podařilo objevit kovy, které by tam neměly být. Předpokládá se, že poté, co hvězda projde fází rudého obra a odhodí vnější vrstvy, dojde nejen k likvidaci vnitřních planet ale také k vyvolání jistého chaosu v planetárním systému. Znečištěné atmosféry bílých trpaslíků tak mají původ v asteroidech, kteří se přiblížili k bývalé hvězdě a byli zničeni.

WD 1145+017 je zřejmě prvním případem, kdy to pozorujeme v přímém přenosu. Kepler ho pozoroval od konce května do poloviny srpna 2014. Z jeho i následných pozorování vědci usoudili, že okolo bílého trpaslíka obíhá několik postupně se rozpadajících asteroidů.

V případě normální hvězdy bychom samozřejmě asteroidy pozorovat nemohli, ale bílý trpaslík má průměr podobný spíše Zemi, takže i tranzit malého tělesa způsobí velký pokles jasnosti – dokonce takový, že je dostupný trochu lepším amatérským vybavením.

Právě toho využil Saul Rappaport (MIT) a jeho tým v nové studii. Podívali se na WD 1145+017 znovu pomoci pětice dalekohledů na čtyřech stanovištích. Dalekohledy měly průměr 28, 35, 40 a 80 cm. Celkem bylo mezi 1. listopadem 2015 a 21. lednem 2016 v průběhu 37 nocí provedeno 53 pozorování. Souhrnně byl bílý trpaslík sledován 192 hodin.

Výsledky? Aktivita v jeho okolí z neznámým příčin oproti pozorování Keplerem vzrostla. Celkem se podařilo zaznamenat 237 tranzitních událostí. A to více méně v amatérských podmínkách, větší dalekohledy a delší pozorovací kampaň by nejspíše přinesly ještě podrobnější a rozsáhlejší sbírku.

Kepler objevil u trpaslíka šest zřetelných „periodických poklesů“ o délce 4,5 až 4,9 hodin, které dostaly označení A až F.

Nová pozorování potvrdila zřetelný pokles jasnosti pro A s periodou 4,5 hodin. Ty zbývající (B až F) pozorovány nebyly, ale pokud by byly podobné, jako v době, kdy je pozoroval Kepler, tak by nejspíše ani nebyly použitým dalekohledům dostupné.

Kromě toho bylo patrně objeveno 15 evidentně nezávislých objektů, které mají kratší oběžnou dobu okolo 4,493 hodin.

Co tedy vlastně pozorujeme? Podle nové studie okolo bílého trpaslíka obíhá asteroid o hmotnosti asi 10 % trpasličí planety Ceres. Z tohoto asteroidu se odlamují fragmenty, které pak mají kratší oběžnou dobu a postupně – nejspíše v řádu desítek dní, zanikají.

Podle autorů by bylo vhodné bílého trpaslíka pozorovat dlouhodoběji i většími dalekohledy.

Zdroj: A disintegrating minor planet transiting a white dwarf

Kde končí říše terestrických planet?

0

Nejdůležitější otázkou u exoplanet je samozřejmě to, zda je obyvatelná či ještě lépe obydlená. Ale to je hudba velmi, velmi vzdálené budoucnosti, kterou možná ani nikdy neuslyšíme. Nyní se tak astronomové věnují alespoň složení exoplanet.

Svět exoplanet je mnohem pestřejší než Sluneční soustava. Hodně zajímavé je to v oblasti SEN. Touto zkratkou označují někteří autoři planety typu super-země a ty podobné Neptunu. Podobných planet je ve vesmíru zřejmě nejvíce, alespoň to napovídají data z dalekohledu Kepler.

Lidé samozřejmě vždy chtějí vědět, jak exoplanety vypadají. Kresby z tiskových zpráv jsou vždy spíše fantazií autora, než odrazem exaktních dat. V případě obřích planet dnes dokážeme určit složení atmosféry i další údaje. U menších planet je to s průzkumem atmosféry složité – respektive dnes nemožné. Lze ale odhadnout složení těchto planet v případě, kdy známe jejich hustoty.

Ale ani to není jednoduché. Především chybí data, přesná data. Přestože známe už bez nadsázky tisíce cizích světů, jen u velmi malé části malých planet známe přesněji nejen hmotnost ale i poloměr a můžeme tak odhadnout hustotu a „typové“ složení.

Podle studií by říše terestrických planet měla končit někde okolo 1,6 až 1,7 poloměrů Země. Jednou z planet v okolí této hranice je Kepler-454b.

Exoplaneta o průměru 2,37 Země obíhá okolo své hvězdy s periodou 10,6 dní. Astronomové se podívali na mateřskou hvězdu pomocí spektrografů HARPS-N (63 měření) a HIRES (36 měření). Výsledkem je odhad hmotnosti na 6,8 Země.

Kromě toho se podařilo objevit u dané hvězdy ještě jednu planetu, která netranzituje, takže Keplerovi unikla. Kepler-454c má minimální hmotnost 4,5 Jupiteru a oběžnou dobu 524 dní. V systému pak bude s oběžnou dobou delší než deset let ještě jeden objekt – obří exoplaneta nebo hnědý trpaslík.

Autoři studie uvádí celkem tucet planet o poloměru menším než 2,7 Země, u kterých známe přesněji i hmotnost a potvrzují, že podobné planety lze rozdělit do dvou skupin.

Planety o poloměru menším než 1,6 Země mají podobnou hustotu jako Země – lze tedy očekávat i podobné složení. Nad touto hranicí je už oblast, do které patří i Kepler-454b. Hustota planety je přibližně 2800 kg/m3, což je polovina hustoty Země. Podobné planety tak budou obsahovat významný podíl těkavých látek a / nebo plynné obálky z vodíku a hélia.

Zdroj: The Kepler-454 System: A Small, Not-rocky Inner Planet, a Jovian World, and a Distant Companion

Poslanecká sněmovna ocenila tři osobnosti československé kosmonautiky

V pátek se v rámci 15. schůze podvýboru pro inovace, letectví a kosmonautiku Poslanecké sněmovny Parlamentu České republiky uskutečnilo slavnostní „Udělování ocenění za celoživotní přínos pro čs. letectví a kosmonautiku“. Ocenění obdržely i tři osobnosti československé kosmonautiky.

Ing. Pavel Tříska, CSc. * 5. listopadu 1931, Poděbrady

1Vystudoval Elektrotechnickou fakultu ČVUT v Praze (1954). Již předtím začal od roku 1953 pracovat v Geofyzikálním ústavu ČSAV, kde se věnoval výzkumu magnetosféry a ionosféry Země. Podílel se na přípravě Mezinárodního geofyzikálního roku 1957 – 1958. Připravoval přístrojové vybavení a vědecký program družic programu Interkosmos.

Je spoluautorem družic Magion a jejich vědeckého programu. V letech 1970 až 1971 během příprav startu družic Interkosmos 3 a Interkosmos 5 přišel ing. Pavel Tříska, tehdy vedoucí ionosférického oddělení GFÚ ČSAV, se zajímavým nápadem. Co kdyby zkusili při některém z dalších experimentů umístit na družici nevelkou schránku s přístroji s vlastním zdrojem energie a telemetrií, která by se na oběžné dráze kolem Země oddělila a přístroje družice i této samostatně pracující schránky by zaznamenávaly určité charakteristiky magnetosféry.

Tím by především bylo možné odlišit signály, které vznikají přírodními jevy v ionosféře a magnetosféře naší planety, od signálů, které vyvolává pohyb družice. A protože by se současně sledovaly dráhy obou těles a jejich vzdálenosti, bylo by možné zjistit prostorovou strukturu sledovaných procesů. Nikdo předtím nic takového nedělal!

Spolu s ing. Jaroslavem Vojtou navrhl ing. Tříska proto také technické řešení. Povšimli si totiž, že družice se při umístění na nosnou raketu pro zajištění stability vzletu staticky vyvažuje závažím o hmotnosti do 15 kg. Proč tedy místo tohoto závaží nezkusit instalovat onu samostatnou přístrojovou schránku. Nastoupila náročná fáze přesvědčování a dokazování.

Nápad se podařilo prosadit pro chystanou družici AUOS-MAG-IK. Ing. Pavel Tříska na sebe převzal odpovědnost za vědeckou náplň, ing. Jaroslav Vojta měl na starosti technický vývoj, konstrukci a zkoušky nové malé subdružice. Čekala na ně velmi náročná tříletá práce, která byla 24. října 1978 završena úspěšným startem první československé družice Magion 1 společně s družicí Interkosmos 18 (AUOS-MAG-IK) na geocentrickou oběžnou dráhu. Vše pak vyvrcholilo 14. listopadu 1978 oddělením této nové subdružice k samostatnému letu. Získala mezinárodní katalogové označení 1978-099C a pojmenována byla podle hlavního účelu své vědecké činnosti „MAGnetosféra-IOnosféra“.

K oddělení Magionu 1 došlo v 18.45 SEČ na 314. oběhu mateřské družice Interkosmos 18, která právě letěla od rovníku přes Evropu ve výši 476 km nad 15,0° v. d. a 47,2° s. š, krátce před dosažením perigea, tedy nejnižšího bodu oběžné dráhy. Signály subdružice Magion 1, která se vzdalovala rychlostí 0,424 m/s směrem dopředu a dolů od mateřské družice začalo přijímat také řídicí a sledovací středisko Panská Ves, které se nachází 1 km východně od obce Dubá na Českolipsku. Po splnění plánovaného vědecko výzkumného programu zanikl Magion 1 dne 10. září 1981 v hustých vrstvách zemské atmosféry.

Následovaly další družice Magion, které byly začleněny do širšího programu mezinárodní vědecké spolupráce. Jejich konstrukce byla mnohem složitější, rozměry i hmotnost byly větší v porovnání s Magionem 1. V letech 1989 až 1996 byly vypuštěny celkem čtyři družice: Magion 2 s družicí Interkosmos 24 v rámci programu ACTIVE, Magion 2 s družicí Interkosmos 25 jako součást programu APEX, Magion 4 s družicí Interbol 1 v programu INTERBALL Tail a Magion 5 s družicí Interbol 2 v rámci programu INTERBALL Aurora.

Poslední dva Magiony už startovaly pod „hlavičkou“ Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR, kam bylo v roce 1994 ionosférické oddělení ing. Pavla Třísky převedeno. Za přípravu prvních československých a českých umělých družic získal tým ing. Pavla Třísky, CSc. významná ocenění. Sám ing. Tříska je autorem více než 140 odborných prací. V letech 1967 – 2001 byl předsedou Českého národního komitétu pro vztahy Slunce – Země. Od roku 2009 je emeritním vědeckým pracovníkem Akademie věd České republiky.

Ing. Jaroslav Vojta * 13. května 1935, Praha

3Po absolvování oboru radiotechnika na Elektrotechnické fakultě ČVUT v Praze (1958) spolupracoval na zkouškách tehdy nového proudového letounu L-29 Delfín Od roku 1964 začal pracovat v ionosférickém oddělení Geofyzikálního ústavu ČSAV, kde se podílel se na konstrukci aparatur pro příjem a zpracování signálů z umělých družic, a kde pracuje již více než 51 roků. V programu Interkosmos se zabýval vývojem a konstrukcí přístrojů umělých družic pro studium problémů kosmické fyziky, převážně pro měření přírodních VLF elektromagnetických vln.

Spolu s ing. Pavlem Třískou, CSc. je otcem první československé družice Magion 1 a jejích neméně úspěšných pokračovatelů Magion 2 až Magion 5. Všechny tyto družice vyvolaly v odborném světě značnou pozornost. Na základní konstrukci Magionu 1 pracoval ing. Vojta společně s vývojovým technikem Alexandrem Czapkem. V dubnu 1974 dokončili první technickou dokumentaci. Záhy se ing. Vojta stal hlavním konstruktérem. Než se však mohli pustit do práce, museli ing. Tříska a ing. Vojta prosadit myšlenku vytvoření tohoto samostatného oddělitelného přístrojového bloku pro mateřskou družici AUOS-MAG-IK, tedy jakési subddružice, umožňující současné vědecké měření spolu s hlavní mateřskou družicí. Taková myšlenka byla v družicovém kosmickém výzkumu naprostou novinkou. Objevila se proto varování, že při oddělování subdružice dojde k narušení stability hlavní družice a její orientace na Zemi, a možná dokonce k jejímu poškození. Proto také – jak už to s novinkami často bývá – návrh ing. Třísky a ing.

Vojty zpočátku narážel na nedůvěru i na nepochopení. Zásluhou téměř dvouleté vytrvalosti se jim nakonec podařilo přesvědčit vedoucí pracovníky programu Interkosmos a především sovětské vedení kosmického družicového programu, a zlomit veškeré jejich pochybnosti. Ve Výzkumném ústavu sdělovací techniky v Praze byla vyrobena první prostorová maketa, která umožňovala určit rozmístění jednotlivých přístrojů a vybavení. Následoval prototyp s již zabudovanými přístroji, vysílačem a povelovým přijímačem, a také se zdrojem energie. Družice měla jednoduchý tvar kvádru o rozměrech 300 x 300 x 160 mm a o hmotnosti 15 kg. Její povrch pokrývalo na bočních stěnách 8 panelů a na každé podstavě 4 panely slunečních baterií. Dodávaly průměrně 2,7 W elektrické energie a dobíjely dvě NiCd akumulátorové baterie (hlavní a záložní) s kapacitou 2 x 4 Ah.

V horní části bylo pro laika na první pohled masivní transportní držadlo, ve skutečnosti však anténa pro příjem magnetické složky VLF jevů. Družice dále nesla 2 m dlouhou rozvinovací anténu pro příjem elektrické složky VLF jevů, páskové antény vysílače a přijímače. Během až neuvěřitelně krátkých tří let, kolik trvala technická realizace první československé umělé družice, zvládli odborníci řadu problémů, s nimiž se přitom předtím nikdy při své práci nesetkali. Magion 1 úspěšně odstartoval s družicí Interkosmos 18 dne 24. října 1978. Od mateřské družice se oddělil 14. listopadu 1978 a výzkumnou činnost ukončil 10. září 1981, kdy vstoupil do hustých vrstev atmosféry a shořel. Následovaly další družice Magion. Měly tvar 26stěnu, osazeného panely slunečních baterií (další články byly na výklopných a rozložitelných panelech). Hmotnost se zvýšila na 52 kg (nejtěžší byl Magion 5, vážil 68 kg).

Ing. Jaroslav Vojta byl v roce 1981 jmenován předsedou 7. sekce čs. pracovní skupiny pro kosmickou fyziku (stavba kosmických přístrojů) při Československé komisi Interkosmos. Podílel se také na programu dvou meziplanetárních sond programu VEGA, které se v letech 1984 – 1985 vydaly za výzkumem planety Venuše a Halleyovy komety. Vyvinul pro ně čidla pro měření elektrické složky přírodních elektromagnetických polí v okolí Venuše a Halleyovy komety. V roce 1994 přešel ing. Jaroslav Vojta do Ústavu fyziky atmosféry AV ČR, kde působí dodnes a podílí se na vývoji slunečních čidel pro družice, v současné době pracuje na slunečním čidlu pro lunární sondu Luna-Glob 1/Luna-25.

Ve veřejných vystoupeních seznamuje posluchače s problematikou stavby družic a přístrojů pro kosmický výzkum. Výsledky práce ing. Vojty byly významně oceněny (Státní cena, 1980 – Stříbrná plaketa Jana Evangelisty Purkyně (ČSAV) za zásluhy a rozvoj ve fyzikálních vědách, 1987 – Cena AV ČR za práci Výzkum magnetosféry a ionosféry družicemi Magion 4 a Magion 5, 1999 – Děkovný list Akademie věd ČR, 2015). Je autorem či spoluautorem více než 70 prací z kosmického výzkumu, vlastníkem 1 patentu a 4 užitných vzorů, je řešitelem 4 projektů (grantů), vypsaných MŠMT ČR.

Ing. Čestmír Barta, CSc. * 11. července 1926, Praha

2Vystudoval Vysokou školu chemicko-technologickou v Praze, kde ho zaujala chemie krystalů a mineralogie. Chtěl zůstat na škole, inspiroval ho k tomu příklad otce, vysokoškolského profesora. Z kádrově politických důvodů však musel v roce 1950 nastoupit jako inženýr do zaměstnání ve Spolku pro chemickou a hutní výrobu v Ústí nad Labem. Zde se zabýval výrobou syntetických drahokamů. Ústecko, kam se většině mladých vysokoškoláků dobrovolně nechtělo odcházet, mu nakonec nabídlo možnost absolvovat vědeckou aspiranturu.

Platily zde naštěstí poněkud jiné podmínky, než v Praze, v té době propletené politickou záští a kádrováním. Ing. Barta se mohl vrátit do Prahy až v roce 1963, kde začal pracovat v Ústavu geochemie a nerostných surovin ČSAV. Odtud přešel do Ústavu fyziky pevných látek ČSAV, který se později sloučil s Fyzikálním ústavem ČSAV. Zde se zabýval výzkumem růstu krystalů. S rozvojem pilotovaných kosmických letů byl stále přitažlivější výzkum růstu krystalů a tuhnutí slitin v podmínkách mikrogravitace. Ing. Bartu perspektivní problematika zaujala, ale i když od začátku první poloviny 70. let sledoval odbornou literaturu, uvědomoval si, že odpovídající podmínky nelze v laboratoři na Zemi na potřebnou dobu napodobit. V roce 1976 v rámci přípravu letu prvního čs. kosmonauta dostal se svým týmem příležitost poslat dva vzorky na oběžnou dráhu, kde prošly kosmickou tavící pecí instalovanou na palubě stanice Saljut 6.

Od roku 1977 se ing. Čestmír Barta, CSc. intenzívně zabýval výzkumem a vývojem kosmických technologií. Další jeho vědecká cesta proto logicky vedla k návrhu vlastního kosmického krystalizátoru ČSK-1, s nímž ing. Barta uspěl v přísném výběrovém řízení a dostal možnost tuto aparaturu nejen postavit, ale i ověřit její schopnosti přímo v kosmu na palubě orbitální stanice Saljut 7. Dopravila ji tam na začátku podzimu 1985 těžká nákladní loď Kosmos 1686. Schránka o délce 1250 cm a výšce 30 cm vážila 57 kg. Součástí byla řídicí jednotka, umožňující automatický provoz nebo ruční kontrolu posádkou.

Vzorky byly uloženy v nerezových válcovitých pouzdrech v bubnovém zásobníku. Bylo možné provádět 16 různých a samostatných experimentů, přičemž každý měl vlastní teplotní a pohybový program a nezávislou nastavitelnost časového průběhu. Bylo možné vytvořit až 3 úzká a 2 široká nezávisle ovladatelná teplotní pásma s teplotami 100 a 850 stupňů Celsia, v modernizovaném provedení pece až 1200 0 C. Teplotu bylo možné udržovat v rozmezí plus mínus 0,5 0 C. Ve své době byl krystalizátor ČSK-1 světově oceňovaným unikátem (v anglických pramenech se někdy uvádí „krystalizátor 4CK-1, což vzniklo chybným přepisem z ruského ЧСК-1).

Následovaly dva pokročilejší typy určené pro modulovou orbitální stanici Mir. Po listopadu 1989 však nebyl v Akademii věd zájem o pokračování prací. Ing. Barta se však nevzdal. Navázal spolupráci s německým Národním leteckým a kosmickým centrem DLR (Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahr) a jeho střediskem MUSC (Microgravity Users Support Center). A když viděl bezvýchodnost perspektiv v Akademii, založil s několika spolupracovníky firmu BBT – Materials Processing. Podařilo se mu odkoupit od Fyzikálního ústavu potřebná zařízení, s nimiž pracoval, a rovněž také své patenty, které patřily ústavu, a o které náhle nebyl v Akademii zájem. Pomohly mu také drobné granty ze Západu, kde Bartovu práci dobře znali a uznávali. Přesídlil do nevelké budovy v areálu Výzkumného ústavu přístrojů jaderné techniky v Přemyšlení a začal spolupracovat s univerzitami v Německu a USA.

V Bartově tehdy první soukromé vědecké laboratoři základního výzkumu v naší republice pracoval od jejího založení také Čestmír Barta mladší, absolvent Vysoké školy chemicko-technologické, téže vysoké školy, jakou absolvoval i jeho úspěšný a ve světě uznávaný otec. První jejich společnou prací bylo zdokonalení řídicího systému kosmické pece ČSK-1, pracující na stanici Mir. Nápadité řešení pomocí zásuvných modulů umožnilo v letech 1994 – 1995 postupnou modernizaci. Aparatura ČSK-1C byla použita při experimentech RIM-MIR, TES, TEST-TES, MIR´99, EuroMir´94 a aparatura ČSK-4/Titus při experimentech EuroMir´95, GermanMIR´97 a MIR´99-PERSEUS aj. prováděných na stanici Mir Evropskou kosmickou agenturou ESA, německé kosmické agentury DLR-MUSC a Francouzskou kosmickou agenturou CNES.

Bartova firma připravila také kosmické pece pro družice Foton létající bez posádky. Na žádost německé agentury DLR byl vyroben nový krystalizátor ČSK-4/Titus, který na stanici Mir dopravila v roce 1995 nákladní loď Progress M. Bylo v něm možné provádět současně a nezávisle 19 experimentů při teplotě až 1250 0C a připravovaly se dokonalé monokrystaly z plynu a kapalin a čisté suroviny. Ověřováno bylo nerovnovážné tuhnutí vícesložkových tavenin a příprava různých slitin a skel. Současně se zaznamenávala velikost mikrovibrací ve třech osách a průběžně se vyhodnocoval jejich vliv na celý technologický proces. Opět šlo o unikátní řešení. V polovině 90. let zvítězila Bartova firma v soutěži na vývoj a stavbu krystalizátoru pro Mezinárodní kosmickou stanici ISS. Vznikla tak čtvrtá generace českých kosmických pecí a krystalizátorů Advanced Titus s označením CSK-4 TITUS MPP (Multi Purpose Platform). Na oběžné dráze měla doplnit větší americké a francouzské aparatury. Umožňuje materiálový výzkum při teplotách až 1300 0C. Snaha eliminovat vibrace a různá další mikrozrychlení, která jsou důsledkem například pohybu posádky ve stanici, vedla ke zkonstruování speciální a rovněž unikátní „tlumící“ platformy PDP (Passive Damping Platform). Gravitační pole je měřeno s přesností na 5 μg ve třech osách.

Ve své další činnost společnost BBT-Materials Processing například v roce 2012 vyvinula prototyp akusto-optického hyperspektrálního filtru na bázi monokrystalu kalomelu (Hg 2 Cl 2), určeného pro infračervené hyperspektrální kamery družic. BBT byla jedinou firmou na světě, která tento materiál vyráběla! (a je tomu tak dodnes). Projekt byl řešen v rámci Pobídkového programu Evropské kosmické agentury ESA pro český průmysl. V roce 1994 ing. Čestmír Barta, CSc. odešel na zasloužený odpočinek a od té doby vede firmu a laboratoře už jen jeho syn ing. Čestmír Barta, PhD. Ve firmě však stále působí jako vědecký poradce.

Uveřejněno s laskavým svolením Pavla Toufara.

Primární zrcadlo dalekohledu JWST je kompletní

Menší milník má za sebou Kosmický dalekohled Jamese Webba. Všech 18 segmentů primárního zrcadla je na svém místě.

Dalekohled Jamese Webba je považován za nástupce Hubblova dalekohledu, i když oba přístroje spolu mají jen málo společného. Budou pracovat jinde, zabývat se jinou částí spektra a také jejich konstrukce je zcela odlišná. Společného mají snad jen svou velikost – nikoliv zrcadla ale rozpočtu a očekávání.

JWST se nakazil trendem pozemských dalekohledů. Jeho hlavní zrcadlo není celistvé, ale skládá se z šestiúhelníkových segmentových zrcadel o velikosti asi 1,3 m a hmotnosti 40 kg. Nyní byl instalován poslední 18. segment. Celkový průměr zrcadla je 6,5 m.

Pokud půjde vše dobře, měl by se JWST vydat do vesmíru v říjnu 2018. Dobrou zprávou je, že se tak stane na vrcholu dosti spolehlivé evropské rakety Ariane 5. Nervozita ale bude i tak značná. Ne každý den vezete zařízení v hodnotě asi 200 miliard korun.

Astronomové už dnes přemýšlejí o nástupci JWST. Zajímavé podrobnosti najdete v článku Astronomové chtějí největší kosmický dalekohled všech dob, najde mimozemský život?

Primární zrcadlo JWST. Credits: NASA/Chris Gunn
Primární zrcadlo JWST.
Credits: NASA/Chris Gunn

Skvělé video: Jak probíhá příprava družice na start z evropského kosmodromu

Evropská kosmická agentura zveřejnila pěkné časosběrné video, které zachycuje finální přípravy na start družice LISA Pathfinder.

Video začíná 12. listopadem 2015 a končí startem 3. prosince téhož roku. Velmi pěkně jsou na něm představeny poslední přípravy družice, která je na startovací komplex dopravena zvlášť a teprve tam připojena k nosné raketě, kterou byla v tomto případě poměrně nová členka evropské rodiny – Vega.

Družice by měla otestovat technologie, které by v budoucnu mohly vést k objevu gravitačních vln.