Záplava asteroidů

Představte si, že jste nějaký ten brontosaurus, hlavu máte ve vrcholku stromu a pochutnáváte si na šťavnatých listech. Vaši příbuzní vládnou této planetě už více než 150 milionů let, jste obrovští, silní a cítíte se nepřemožitelní. Bohužel, nejste!!

Dnes po 65 milionech let už planetě vládnou jiní tvorové. Mnohem menší a slabší, ale místo síly používají jinou zbraň - mozek. A právě ten jim umožňuje skenovat okolní vesmír na takové hrozby, jako byl velký asteroid, který vyhubil dinosaury.

Tito tvorové k tomu navrhli, postavili a do kosmu vypustili observatoř WISE. NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (Širokoúhlý infračervený průzkumník). Dalekohled WISE pátrá v kosmu po "tmavých" objektech, takových jako jsou hnědí trpaslíci, obrovské oblaky prachu, a k Zemi se přibližující asteroidy. WISE je hledá a nalézá snímáním jejich tepelného (infračerveného) záření, což většina jiných dalekohledů, zejména těch umístěných na zemském povrchu nemůže vůbec nebo jen s obtížemi.

"Náš přístroj nalézá tucty nových asteroidů každý den," říká Ned Wright, hlavní vyšetřovatel WISE a fyzik Kalifornské univerzity v Los Angeles. "Na tuto práci je WISE velmi dobrým pomocníkem."

Většina asteroidů, které WISE nalézá se nachází v hlavním pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem, ale část z nich je i jiných, k Zemi se přibližujících asteroidů, takových ze kterých pocházel i ten, který vyhubil dinosaury.

WISE je k dnešnímu dni na své polární oběžné dráze zhruba před polovinou své plánované životnosti, ale už našel několik asteroidů klasifikovaných jako potenciálně nebezpečné, včetně jednoho, který byl pozorován už v roce 1996, ale později se ztratil a pak byl znovu objeven právě dalekohledem WISE. Aby mohl být asteroid zařazen mezi potenciálně nebezpečné, musí se jeho oběžná dráha přiblížit té zemské na vzdálenost asi 8 milionů kilometrů. Jeden z nových objevů WISE ale křižuje oběžnou dráhu Země ve vzdálenosti menší než 1.100.000 kilometrů.

Během šesti až deseti měsíců na které je plánována její životnost, pořídí družice každých 11 vteřin jeden snímek pokrývající plochu asi tří měsíčních úplňků. Za půl roku to bude asi 1,5 milionu snímků, z nichž každý bude obsahovat informace o čtyřech vlnových délkách v rozmezí 3 až 25 mikrometrů, tedy 5 až 35 krát delších než dokáže zachytit lidské oko. Díky své pozorovací strategií tak družice zachytí každé místo na obloze mnohokrát po sobě v poměrně krátkém časovém odstupu. Tím je dosaženo vysokého rozlišení i citlivosti, která bude ve svém výsledku až 500.000 krát vyšší než byla citlivost senzorů družice COBE a několik set krát vyšší než byla citlivost senzorů družice IRAS.

Aby mohl relativně malý, jen 40 cm dalekohled zachycovat infračervené záření musí být jeho optické plochy i megapixelové snímací prvky ochlazovány na teplotu jen 15° nad absolutní nulu (–273,15°C). Tím je dána životnost celého experimentu. Mise skončí až jí dojde zásoba chladiva ve speciálních kryostatech. I přes oběžnou dráhu ve výšce dosahující 500 km se totiž slunečnímu záření vystavené části lodě mohou ohřát na téměř +30°C a ty zastíněné se ochladí jen na asi -80°C.

WISE trasuje každý potenciálně nebezpečný blízko zemský objekt (NEO) každé tři hodiny po dobu 30 hodin. Potom vypočítá dráhu předpovídající kde se bude objekt nacházet několik málo dalších týdnů. Tým WISE posílá všechny tyto informace kdo centra malých planet (Minor Planet Center) v Bostonu. To je vystaví na veřejně dostupné stránce NEO, ze kterých mohou čerpat vědci i amatérští astronomové podklady pro jejich sledování.

Asteroid, který vyhubil dinosaury měl průměr okolo 10 km. Šance, že nás dnes takový asteroid zasáhne je minimální, to ale neznamená, že jsme z toho venku. Menší asteroidy jsou mnohem běžnější a mohly by také napáchat dost škod. Stačí si vzpomenout na rok 1908, kdy asteroid velký jen pár desítek metrů zcela zničil více než 1.000 kilometrů čtverečných tundry u řeky Tunguzka v Rusku. Jaké ba asi byly škody, kdyby dopadl třeba na Evropu?

"Regionální škody způsobené malými asteroidy mohou být vskutku závažné," říká Wright. "Potřebujeme proto pokračovat v mapování oblohy a najít všechny potenciálně nebezpečné blízko zemní objekty a přesně určit jejich oběžné dráhy. Pokud dokážeme najít opravdu nebezpečné asteroidy dostatečně brzy, možná budeme mít i dostatek času na to vyřešit co s nimi."

Tyto objekty už dlouho hledá i mnoho pozemských dalekohledů a průzkumů, například LINEAR nebo Catalina. Během té doby co fungují našly více než tisíc potenciálně nebezpečných asteroidů.

Příspěvek dalekohledu WISE k tomuto průzkumu bude působivý. Mezi dneškem a koncem října, kdy nejspíše skončí, observatoř najde asi sto tisíc asteroidů, většinou v hlavním pásu, a stovky blízko zemských objektů. A to jsou čísla, která by určitě ocenili i dinosauři.

Aktuální vědecké perličky

Nová trojrozměrná mapa deskové tektoniky

Po dvacetiletém výzkumu představila NASA spolu s vědci tří amerických univerzit zatím nejpodrobnější trojrozměrnou mapu deskové tektoniky. Nejnovější mapa nazývaná MORVEL (Mid-Ocean Ridge Velocities) je založena na výzkumu zahájeném už v roce 1990. Nejdůležitější údaje v ní pocházejí ze středooceánských hřbetů, kde se neustále obnovuje zemská kůra. Bylo při tom vytvořeno více než 2000 magnetických profilů mapujících změny polarity magnetického pole Země, ze kterých se vypočítala rychlost tvorby nové zemské kůry, podobně jako se počítá věk stromů podle letokruhů. Jak říkají autoři projektu prezentovaného v časopisu Geophysical Journal International,  frekvence a síla zemětřesení závisí na tom, jak se pohybují jednotlivé tektonické plotny. Kdo tyto pohyby pochopí, porozumí jak procesům probíhajícím na povrchu, například vzniku pohoří, tak konvekcím, vzestupným proudům hmoty v zemském plášti, které probíhají pod povrchem.

Pátrání po počátcích vesmíru začíná

Dnes, v úterý 30.března 2010, možná padne další fyzikální rekord. V urychlovači LHC (Large Hadron Collider) Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) už několik týdnů proti sobě obíhají dva urychlované svazky protonů, které dosáhly energie 3,5 TeV. Na dnes od 9 hodin je plánováno zahájení pokusu kdy by se tyto dva svazky měly srazit s rekordní energií 7 TeV, při které už by se mohlo podařit na krátký okamžik vytvořit podmínky panující v době vzniku našeho vesmíru a možná i vytvořit miniaturní černé díry nebo odhalit zatím pouze hypoteticky uvažované exotické částice jako je Higgsův boson, hmotná skalární elementární částice předpovězená ve standardním modelu částic. Higgsův boson je jediná částice z tohoto modelu, která ještě nebyla pozorována, ale která zároveň hraje klíčovou roli ve vysvětlení původu hmotnosti ostatních elementárních částic, zejména rozdílu mezi nehmotným fotonem a velmi těžkými bosony W a Z.

Mapa rozložení temné hmoty

NASA společně s ESA zveřejnila výsledky zatím doposud největšího Hubblem prováděného průzkumu COSMOS. Při tomto průzkumu bylo během cca 1000 hodin pozorovacího času pořízeno na 575 překrývajících se snímků jednoho místa oblohy kamerou ACS. Prozkoumáno tak bylo více než 446.000 vzdálených galaxií. K tomuto průzkumu byla přidána data o rudém posuvu 194.000 galaxií s redshiftem vyšším než 5, získaných pozemskými dalekohledy. Na základě takto velkého vzorku mohla být pro dané místo oblohy zpracována "mapa" rozmístění jinak nepozorovatelné temné hmoty tvořící asi čtvrtinu hmotnosti vesmíru. Temná hmota byla odhalována pomocí svého gravitačního působení na světlo přicházející od galaxií ležících v pozadí efektem tzv. slabých gravitačních čoček. Diky tomuto efektu tak vědci mohli zjistit rozložení temné hmoty v prostoru a vypracovat její trojrozměrnou mapu.  Obrázek ZDE.  Vzdálenost shluků temné hmoty je vyjádřena barevně. Bílé a zelené tóny představují bližší shluky, oranžové a červené tóny naopak ty nejvzdálenější.

Sluneční plachta řeší problém kosmických trosek

Nová technologie pocházející ze Spojeného království hodlá hrát první housle při odstraňování nebezpečných trosek na nízké oběžné dráze kolem Země.

Odhaduje se, že za 50 let letů do kosmu zůstalo na nízké oběžné dráze více než 5.500 tun pozůstatků pronikání člověka do vesmíru. Tyto trosky nejrůznější velikosti os posledních stupňů raket a nefunkčních satelitů až po šroubky a matičky poztrácené astronauty představují potencionální hrozbu srážky se kteroukoliv další kosmickou lodí a tím zničení nesmírně drahých technologií, ohrožení života astronautů nebo dokonce nebezpečí jejich pádu až na zemský povrch.

Množství trosek se každý rok zvyšuje asi o 5%, a pokud by to šlo tímto tempem dále, zdá se, že by to brzy ohrozilo, ne-li znemožnilo, fungování televizních a dalších komunikačních družic.

Vědci z univerzity v Surrey proto pracují na projektu financovaném evropskou společností EADS Astrium, j jehož rámci vyvinuli malou 3 kg vážící družici, "nanosatelit" vybavený sluneční plachtou.

Zařízení, které nazvali CubeSail" má sloužit k tomu, aby družice nebo raketa nesoucí kosmickou loď na oběžnou dráhy mohla být po ukončení své mise rychle stažena z oběžné dráhy.

V nanosatelitu o rozměrech 10 x 10 x 30 cm se ukrývá plachta o rozměru 5 x 5 m, která má posloužit k demonstraci možností takového pasivního zařízení nevyžadujícího k urychlení zániku vysloužilých zařízení na oběžné dráze nic dalšího než sluneční svit. Start této mise se očekává ve druhé polovině roku 2011.

Vedoucím výzkumného týmu je Dr. Vaios Lappas. O projektu se vyjadřuje jako o klíči pro udržitelný růst využívání kosmu v okolí naší planety. CubeSail má podle něj být nová nízko nákladová kosmická mise, která má poprvé reálně demonstrovat pasivní systém odklízení pozůstatků vysloužilých družic z oběžné dráhy za použití vysoce odrazivé plachty uložené v miniaturním satelitu.

Úspěšné rozvinutí a otestování plachty může umožnit nízkonákladové a hromadné řešení jak budoucí vysloužilé družice a rakety vynášející kosmické lodě rychle odstranit z oběžné dráhy.

Po úspěšném odzkoušení na oběžné dráze má být navrhovaný deorbitální systém nabízen jako standard pro stahování družic s hmotností do 500 kg z nízké oběžné dráhy. CubeSail by pro tyto družice měl být k dispozici už od roku 2013.

Podle univerzity Surrey

Další start raketoplánu potvrzen

Manažeři NASA v pátek vydali povolení k dalšímu startu raketoplánu. Discovery tak odstartuje na třináctidenní misi k Mezinárodní kosmické stanici (ISS) v pondělí 5. dubna v 6:21 ráno místního času 12:21 SELČ. Pátečním rozhodnutím byly vyvráceny obavy z odložení startu pro problémy s jedním z ventilů helia.

Tento let bude 131 misí raketoplánu v jejich dvacet devět let trvající historii, která kromě úspěchů přinesla i dvě nehody, které připravili o život 14 astronautů a která má letos v září skončit. Do té doby by měly odstartovat ještě další tři lety a z americké strany by tím měla skončit stavba ISS. Další lety a střídání mezinárodních posádek na ISS budou od konce tohoto roku zajišťovat už jen ruské Sojuzy za cenu cca 51 milionů USD za sedadlo. Další udržování raketoplánů v provozu by však NASA vyšlo asi na 200 milionů USD měsíčně, plus cca 1 miliardu na každý další start.

Neptun mohl pohltit celou planetu a ukrást její měsíc

Neptun mohl kdysi v minulosti pohltit celou planetu a přivlastnit si její měsíc. Tento dozajista brutální počin by ale mohl vysvětlit hned několik záhad najednou, například jak může ledová planeta, jakou Neptun nepochybně je, vydávat více tepla než ho dostane od Slunce a nebo proč její měsíc Triton obíhá v protisměru její rotace.

Záhadou však je i sama existence Neptunu. Mrak prachu a plynu ze kterého planeta kdysi vznikla se určitě směrem od Slunce zřeďoval a tak v místech, kde se dnes obě nejvzdálenější planety naší soustavy Uran a Neptun nacházejí nejspíše nemohlo být dostatek stavebního materiálu pro jejich zformování. Proto už v roce 2005 vznikla teorie, že se obě planety utvořily mnohem blíže Slunci než jsou dnes a do svých dnešních pozic se vzdálily až později.

Na lunární a planetární vědy konferenci v Houstonu zazněla na počátku tohoto měsíce i další prezentace rozvíjející možnosti zformování Neptunu. Na základě výpočtů, které zpracoval už v roce 2008 ji přednesl Steven Desch z Arizonské státní univerzity v Tampě spolu s kolegou Simonem Porterem. Podle nich zůstalo po vzniku obou planet ještě dostatek materiálu na to, aby vzniklo další planetární těleso, jakási superzemě, jak dnes označujeme planety v jiných slunečních soustavách, které jsou větší než naše Země a nejsou plynovými obry. Tato superzemě o hmotnosti asi dvou našich Zemí mohla mít dokonce měsíc, dnešní Triton. Protože víme, že v mladé sluneční soustavě nebylo o srážky těles nouze, díky jedné z nich vznikla i soustava Země - Měsíc, uvažovali Desch s Porterem o srážce Neptunu s touto superzemí, při které by tato planeta byla Neptunem zcela pohlcena a její měsíc zachycen.

Touto hypotetickou srážkou by se dalo vysvětlit, proč Neptun vyzařuje více tepla než jeho bratranec Uran, dokonce více než ho dostává od Slunce a také možnost zachycení měsíce Triton a jeho netypický pohyb proti směru otáčení planety. Teplo by mohlo pocházet z toho, že Neptun stále ještě "tráví" své planetární sousto a protisměrný pohyb Tritonu a vůbec možnost zachycení takto velkého tělesa, Triton je sám o sobě větší než bývalá devátá planeta - Pluto, by mohl být výsledkem jeho původního směru pohybu a ztráty hybnosti soustavy pohlcením jeho původní mateřské planety. Zachycení Tritona totiž předpokládá jeho drastické zpomalení, které v roce 2006 výzkumníci řešili tvrzením, že Triton byl původně spárován s jiným objektem podobné velikosti, a byl do blízkosti Neptunu vyhozen jinou podobně dramatickou událostí.

Desch s Potrerem však vypočítali, že zánik většího tělesa (superzemě) ze soustavy ke které by Triton původně patřil mohl s sebou odnést tolik kinetická energie, že by jeho zachycení Neptunem mohlo být mnohem snazší.

Ale Douglas Hamilton z Marylandské univerzity v College Park, jeden z autorů studie z roku 2006 jim oponuje tím, že v rané sluneční soustavě, před migrací planet, vznikaly spíše menší objekty, které později zanikly, a Neptun tak měl mnohem větší šanci setkat se s objektem této velikosti a zachytit ho, než se srazit s něčím tak velkým jako je Deschem uvažovaná superzemě. Přestože Hamilton s Deschem nesouhlasí, tak říká, že stojí za to ve výzkumu pokračovat a nakonec se uvidí, která z teorií bude ta správnější.

Venuše - Extrémní změny nebo desková tektonika?

O Venuši a Zemi se dlouho uvažovalo jako o sesterských planetách. Jsou podobně velké a ani rozdíl ve vzdálenosti od Slunce není propastný.  Zdálo se proto logické uvažovat o tom, že povrch Venuše se utváří podobně jako ten zemský, deskovou tektonikou, tedy, že pevné a tuhé povrchové desky pomalu plují na pohyblivých roztavených horninách zemského pláště.

Nedávno však zveřejnil svoji studii Peter James, postgraduální student na katedře pozemských atmosférických a planetárních věd MIT a ten předkládá nové důkazy, že desková tektonika Země je u kamenných planet spíše vyjímkou než pravidlem. Povrch Merkuru, Venuše a Marsu tedy byl a je utvářen odlišně od toho pozemského.

V případě Venuše James předkládá nové důkazy o tom, že vznik a recyklace jejího povrchu pobíhala naprosto odlišně od Země. Jeho závěry podporují teorii, která vznikla už před dvaceti lety, kdy Venuši obíhala sonda Magellan a pořizovala radarové snímky povrchu. Před tím se většina vědců přikláněla k názoru, že povrch Venuše byl ovlivněn nějakou formou deskové tektoniky. Radarové snímky Magellanu však odhalily skutečnost, že většina povrchu Venuše byla vytvořena (přetvořena) v přibližně stejnou dobu před asi 500 miliony let, což je s ohledem na stáří Venuše okolo 4,6 miliardy let poměrně nedávno. Z tohoto zjištění vyplynul závěr, že povrch Venuše je přetvářen jiným procesem než deskovou tektonikou, nejspíše cyklicky se opakující vulkanickou činností.

Vodítkem pro takové tvrzení je studium kůry planety, zejména její tloušťka a složení, které mají zásadní vliv na fyzikální procesy, kterými kůra vzniká, tedy hlavně její částečné roztavení. Pro zjištění vlastností kůry Venuše použil James gravitační a topografické údaje, které získala sonda Magellan mezi lety 1990 1994. Rozborem těchto dat dospěl k závěru, že kůra Venuše má tloušťku kolem 30 kilometrů, tedy je nejméně o třetinu silnější než je průměr tloušťky zemské kůry a mohl odhalit místa, kde plášť kůru tlačí vzhůru nebo kde se naopak kůra smršťuje, jak se planeta ochlazuje.

Nejpřesvědčivějším důkazem, který James prezentoval 1.března na Lunární a planetární vědecké konferenci však bylo zjištění, že pod povrchem Venuše se nenacházejí žádné významnější koncentrace hmoty známé z Marsu nebo Měsíce jako mascony. Na Marsu a Měsíci odpovídají mascony velkým kráterům a pánvím, které vznikly před miliardami let při masivním bombardování planet velkými asteroidy. Tyto mascony gravitačně působí na kosmické lodě a družice na oběžné dráze o něco silněji než okolní povrch. Nerozumíme sice ještě úplně přesně způsobu jejich vzniku, vysvětluje James, ovšem umíme je vysvětlit existencí hustějších hornin ve vulkanických vyvřelinách nebo hustějším materiálem pláště poblíž povrchu.

Absence výskytu takových masconů na Venuši je potvrzením kataklyzmatické přeměny povrchu většiny planety před asi půl miliardou let. Jak říká James, pokud byly mascony na Venuši před 500 miliony let vymazány vyžaduje to mechanizmus, který zcela přetvořil kůru planety.

S tím souhlasí geolog Marc Parmentier z Brown univerzity.  I podle něj absence masconů naznačuje, že na Venuši dochází ke změnám povrchu ve velkých měřítcích,  například právě celoplanetární vulkanickou činností, která pravidelně obnovuje celý povrch planety. Jamesův výzkum Venuše proto považuje za velmi užitečný právě v době, která je více orientována na výzkum povrchu Marsu a Měsíce. Sám James se hodlá problémy tvorby povrchu a masconů zabývat i nadále a doufá, že budoucí mise NASA pod názvem GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) pomůže do skládačky porovnávání povrchů Venuše a Měsíce doplnit další doposud nevídaná data a umožní zpřesnit stávající modely.

U Jupiteru vzniká nový prstenec

To, že kolem velkých plynových planet naší sluneční soustavy krouží prstence složené z prachu a kamení víme už dlouho. Nejdéle známe ty nejvýraznější kolem Saturnu. Poprvé je pozoroval už v roce 1612 Galileo, i když tehdy ještě nepochopil jejich podstatu a myslel si, že pozoruje dva měsíce planety. Správně je vysvětlil až o něco později Christian Huygens.

To, že prstence mají kromě Saturnu i další planety však patří až mezi poznatky druhé poloviny dvacátého století. V šedesátých letech byly objeveny prstence Neptunu, které se však ze Země zdály být nesouvislé. Se startem sond Voyager v roce 1977. Voyager 1 navštívil Uran a Neptun, Voyager 2 pak postupně minul všechny čtyři plynové planety. Ze snímků pořízených Voyagery se tak postupně vylouply do té doby neznámé prstence Jupiteru, další nové prstence Saturnu, neznámé prstence Uranu a prokázaly se souvislé prstence Neptunu.

No a teď, ze snímků další meziplanetární sondy New Horizons, která od roku 2006 putuje k Plutu se zdá, že u Jupiteru pozorujeme zrod nového prstence tak říkajíc v přímém přenosu. Podle článku z NewScientist ze dne 19.3.2010 byl nový prstenec vyfotografován v září 2006, když se při přibližování sondy k Jupiteru rozhodli vědci řídící misi vyzkoušet přístroj LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), zda neutrpěl během startu nějaká poškození. Zaměřili tedy z dálky přístroj na měsíc Himalia a na tomto snímku se ukázalo něco neočekávaného, jak řekl Andy Cheng, hlavní vědecký poradce přístroje LORRI z Univerzity Johna Hopkinse v Laurel, Maryland.

Od té doby probíhalo vyšetřování, co to vlastně sonda New Horizons objevila. Prozkoumány byly všechny dostupné snímky inkriminované oblasti z Voyageru, ale hlavně snímky sondy Galileo, která svoji misi u Jupiteru zakončila v roce 2003. A výsledek opět překvapil, jak říká Cheng, který výsledky výzkumu představil začátkem března na vědecké konferenci v Houstonu.

Před rokem 2003 tam nic nebylo. Prstenec tedy musí být velmi mladý a je-li tomu tak, pak se bude rychle rozprostírat a slábnout. Jako nejpravděpodobnější se zdá, že vznikl kolizí dvou těles na oběžné dráze kolem planety. Jedním z nich bude nejspíše 170 kilometrový měsíc Himalia, druhým nějaký asteroid a nebo také malý, jen 4 kilometrový měsíc S/2000 J 11. Tem byl, jak vyplývá z označení objeven v roce 2000, ale od jeho objevu jej už nikdo nepotvrdil. Za jeho zmizením by tedy mohla být právě jeho srážka s Himaliou.

Taková srážka by byla třetí větší srážkou, kterou vědci ve sluneční soustavě v posledním roce zaznamenali. První byl v červenci 2009 dopad komety nebo asteroidu na Jupiter, druhým srážka dvou asteroidů zaznamenaná 29. ledna tohoto roku Hubbleovým dalekohledem.

Naše sluneční soustava se tedy neustále mění. New Horizons během průletu kolem Jupiteru zaznamenala mnohem méně měsíců o průměru menším než 16 kilometrů než se očekávalo. To by mohlo signalizovat, že v roli likvidátora malých měsíců není jen jejich eroze mikrometeority, ale že v tom nikoliv nevýznamnou roli hrají i srážky s jejich většími bratranci. Cheng spolu s kolegy proto doufá, že se mu pro další výzkum podaří vývoj nového prstence zachytit a dokumentovat i pozemskými dalekohledy.  

Záhada chování lunárních zrcadel odhalena

Zrcadla, přesněji řečeno laserové koutové odražeče, které zanechaly na povrchu Měsíce expedice Apollo 11, 14 a 15 a které byly také součástí Lunochodů 1 a 2 se za 40 let svého fungování začala  chovat jinak než by vědci očekávali. Během úplňku ztrácela výkon a jako by na čas oslepla.  Nyní vědci věří, že se jim příčinu tohoto chování podařilo odhalit. Předpokládají, že prach usazený nepravidelně a v různém množství na různých částech zařízení způsobí právě během úplňku také různě velké zahřátí jednotlivých částí odražečů, tím je "rozladí" a sníží tak jejich výkon.

Astronomové střílejí laserem směrem k Měsíci už od roku 1969. Měří při tom, za jak dlouho se odražený paprsek vrátí zpět k vysílači. Není to jednoduché. Vyžadována je absolutní přesnost zacílení i odrazných ploch, protože ze 100 kvadrilionů fotonů vyslaných s každým laserovým pulsem se zpátky vrátí jen jeden jediný a to jen v případě, že mraky nebo další částice v atmosféře mu nebudou stát v cestě.

Toto laserové měření už poskytlo velké množství vědeckých údajů, včetně potvrzení toho, že se Měsíc od Země ročně vzdálí o celých 38 milimetrů. Výkon odražečů se ale za 40 let značně snížil. Původně byly reflektory z Lunochodů asi o 25% silnější než nejlepší z reflektorů Apolla. Dnes jsou desetkrát horší a reflektor Lunochodu 1 už neodráží světlo vůbec. Největší záhadou pro vědce ale bylo to, proč se jejich odrazivost během každého úplňku prudce snižuje.

Ve studii zveřejněné na internetových stránkách elektronického verze arXiv a přijaté k publikaci časopisem Ikaros, vědecký tým vedený Tomem Murphym z Kalifornské univerzity v San Diegu oznámil, že za to pravděpodobně může prach. Vědci sice zkoumali i jiné možnosti a přišli například na to, že za část trvalého snížení odrazivosti jednoho z reflektorů může nejspíše poškození části teflonových závěsů odražečů mikrometeority

Klíč k řešení záhady snížení účinnosti odražečů během úplňku dalo vědcům do ruky zatmění Měsíce.

Zjistili totiž, že na 15 minut po zatmění se účinnost reflektorů vrátila na svoji normální úroveň. Po uplynutí této doby se zase chyba vrátila. Murphy spolu s kolegy proto předpokládá, že prach usazený na reflektorech se během úplňku, kdy na povrch Měsíce dopadá nejvíce slunečního záření, ohřívá a způsobuje tak nepředpokládané tepelné zatížení reflektorů, které mění jejich přesný tvar. Nejde tak ani o absolutní teplotu celého zařízení složeného z množství malých odražečů, ale o rozdíly mezi jednotlivými částmi zařízení. Podle Murphyho už pouhé čtyři stupně teplotního rozdílu mezi jednotlivými reflektory jsou dostatečné na to, aby se celková odrazivost zařízení snížila desetkrát. Při takové nerovnoměrné tepelné zátěži totiž zařícení přestane světlo odrážet do jednoho směru zpět ke zdroji, ale každá z jeho částí odráží laserové paprsky do poněkud jiného směru.

Podstata dlouhodobého zhoršování účinnosti optických zařízení na měsíčním povrchu tímto dříve nepředvídaným způsobem proto bude muset být brána v úvahu už při návrhu všech příštích generací zařízení, které na povrch Měsíce člověk dopraví nebo je tam přímo postaví. Jedno zda se bude jednat o nové laserové odražeče, dalekohledy, optická komunikační zařízení, nebo o zařízení závislá na pasivní tepelné regulaci.

Nový projekt HST - průzkum první třetiny existence vesmíru

Astronomové v následujících letech hodně vytíží Hubbleův kosmický dalekohled novým ambiciózním projektem. Budou snímkovat hluboký vesmír v pěti různých směrech, aby zdokumentovali prehistorii formování hvězd a vývoj galaxií.

Nový projekt poskytne první komplexní pohled na strukturu a rozložení galaxií existujících v první třetině vývoje vesmíru. Vnese tím rozhodující pohled na počáteční stádia utváření supermasivních černých děr a umožní najít vzdálené supernovy důležité pro porozumění temné energii a tím také zrychlování rozpínání vesmíru.

Vedoucí projektu je profesorka Sandra Moore Faber (1944) z Kalifornské univerzity v Santa Cruz (UCSC). Ta řekla, že pozorovací kampaň spoléhá zejména na výkon nové, mnohem dokonalejší a výkonnější infračervené kamery Hubbleova dalekohledu, kamery WFC3 (Wide Field Camera 3), která v roce 2009 nahradila původní WFPC2 (Wide Field Planetary Camera 2). Sekundovat bude v průzkumu nové kameře bude i opravená univerzální kamera ACS (Advanced Camera for Surveys), která je v provozu od roku 2002. Projekt, kterého se účastní velký mezinárodní tým spolupracovníků, zabere během příštích dvou až tří let celkem skoro čtyři měsíce pozorovacího času HST.

 Na obrázku: porovnání snímků týchž galaxií v Hubbleově ultra hlubokém poli ukazuje rozdíl mezi starší kamerou ACS a novou kamerou WFC3.

"Hodláme co nejlépe využít Hubbleův dalekohled, který je na vrcholu svých schopností, aby nám dodal data na dlouhodobý výzkum," řekla Faberová, profesorka astronomie a astrofyziky na UCSC, působící zároveň i na Lickově observatoři poblíž San Jose v Kalifornii.

V rámci co nejlepšího využití pozorovacího času dalekohledu požádal výbor vyhodnocující žádosti o pozorovací čas HST Faberovou o spojení požadavků jejího týmu s podobným projektem vedeným Henry Fergusonem, astronomem STScI (Space Telescope Science Institute), který provozuje Hubbleův dalekohled. Faberová s Fergusonem tak budou pracovat a řídit společně projekt, na kterém se bude podílet více než 100 výzkumníků a desítky institucí z celého světa.

Tak výkonný dalekohled jakým je Hubble dovoluje astronomům vidět zpět v čase tím, jak shromažďuje světlo putující k nám miliardy let napříč celým vesmírem. Nový průzkum je navržen tak, aby pozoroval galaxie ve vzdálenostech, které odpovídají době od nejranějších fází vesmíru před téměř 13 miliardami let (asi 600.000 roků po Velkém třesku) až do doby před zhruba 9 miliardami let, tedy přibližně první třetině existence vesmíru. Astronomové vyjadřují tyto vzdálenosti pomocí tak zvaného rudého posuvu (z), tedy míry zčervenání světla vznikajícího Dopplerovým efektem. V astronomii se Dopplerův jev projevuje posuvem spektrálních čar vyzařovaných vesmírnými tělesy, pokud se tato tělesa vzdalují od Země. Do průzkumu budou zahrnuty objekty ve vzdálenostech od z=1.5 do z=8.

"Chceme se podívat velmi hluboko do vesmíru a moc daleko zpět v čase. Chceme vidět jak tehdy vypadaly galaxie a černé díry," říká Faberová. "Je ale důležité pozorovat je v různých směrech a oblastech, protože vesmír není homogenní a tak potřebujeme mít dostatečně velký vzorek dat abychom vyloučili nahodilosti."

Jeden z kolegů Faberové v UCSC, Garth Illingworth, nedávno demonstroval výkon Hubbleovy nové kamery, když jeho tým popsal zatím nejvzdálenější pozorované galaxie. Illingworthův tým toho však dosáhl na malém kousku oblohy známém jako Hubbleovo ultra hluboké pole. Tým Faberové však bude oblohu pozorovat nejen "hluboko", ale i "široce", tak aby získal data o velkém počtu vzdálených objektů také z jiných oblastí oblohy.

Nová data budou použita pro nalezení odpovědí na mnohé z klíčových otázek vývoje galaxií a kosmologie obecně. Studiem toho, jak galaxie získávají svoji hmotu, jak se mění jejich morfologie a jak rychle se v nich v průběhu času tvoří hvězdy mohou výzkumníci otestovat teorie vzniku a formování galaxií.

"Nejrannější galaxie, které vidíme jsou opravdu mladé. Chceme proto zjistit kdy a jak se objevily první opravdu hmotné galaxie, kdy začaly vypadat jako ty krásné spirály, které vidíme dnes. Tato studie nám dovolí poprvé mapovat proces zrání galaxií," řekla Faberová.

Ze všech hvězd, které dnes tvoří vesmír, bude do průzkumu zahrnuto jen asi 1 procento těch nejstarších a nejvzdálenějších. Když však spojíme naše data s Hubbleovými průzkumy bližšího vesmíru, dalekohled pokryje 99 procent všech vznikajících hvězd ve vesmíru. Odhalíme tak úplně vše, od prvních momenty vývoje galaxií až po dnešek, řekla Faberová.

Studie se zaměří na ty oblasti oblohy o kterých kromě pozorování Hubbleovým dalekohledem existují nebo budou existovat i jiná pozorování hlubokých polí pomocí ostatních astronomických přístrojů na dalších vlnových délkách, včetně rentgenových z rentgenové observatoře Chandra. Rentgenové emise tak odhalí přítomnost supermasivních černých děr v jádrech galaxií. Porozumění roli černých děr ve vývoji galaxií je důležitým aspektem tohoto projektu, řekla Faberová. "Zatím nevíme jestli se černé díry tvoří až později nebo jsou ústředním rysem těchto galaxií od samého počátku. Doufáme, že najdeme a budeme sledovat počáteční stadia růstu černých děr," doplňuje Faberová.

Dalším důležitou součástí projektu je pátrání po vzdálených explozích jednoho konkrétního druhu supernov, označovaných jako typ Ia. Astronomové používají konstantní jas těchto supernov k měření kosmických vzdáleností, které vedlo k závěru, že existuje záhadná síla - temná energie - urychlující rozpínání vesmíru. Pozorováním vzdálených supernov typu Ia umožní výzkumníkům ověřit, zda je jejich jas skutečně vždy stejný a tak přesněji určit jak se rychlost rozpínání vesmíru měnila v průběhu času.

Faberová a její spolupracovníci očekávají, že budou mít první data z jejich pozorování k dispozici už do konce tohoto roku. Data z tohoto projektu budou dána k dispozici celému astronomickému společenství bez omezení jejich použití pouze na tým Faberové. Pravděpodobně tak vznikne závod o to, kdo z vědců uveřejnit první výsledky čerpané z těchto nových dat. Faberové to však nevadí, protože je přesvědčena, že průzkum přinese tolik zajímavých dat, která vystačí astronomům na mnoho dalších let výzkumů.

Podle informací Kalifornské univerzity v Santy Cruz

Cizí hvězda projde sluneční soustavou

Více než desetiletí vědci pozorovali oranžového trpaslíka, hvězdu známou jako Gliese 710, o níž NASA už nějakou dobu tušila, že by se někdy v budoucnu mohla dostat do blízkosti naší sluneční soustavy.

Tento týden se však tušení stalo skutečností. V pondělí 15. března vyšel na serveru Skymania.com článek založený na nových výpočtech Dr. Vadima Bobyleva z Pulkovské observatoře v St.Petersburgu, podle kterého by se tato hvězda mohla dostat tak blízko Slunci, že by prošla Oortovým mračnem tvořícím vnější region naší sluneční soustavy. S ohledem na to, že se v Oortově mračnu nachází množství dlouhoperiodických komet nebo objektů, ze kterých se takové komety mohou lehce stát, existuje velká pravděpodobnost, že průchod hvězdy tímto oblakem by poslal mnohé z nich do nitra sluneční soustavy. To by následně vyvolalo období podobné tomu, kterým prošla sluneční soustava nedlouho po svém vzniku před asi 4 miliardami let a kterému se říká období těžkého dělostřeleckého bombardování. Jeho důsledky můžeme dodnes pozorovat třeba na zjizveném povrchu Měsíce. Co by taková situace způsobila na Zemi, to lépe ani nedomýšlet.

Naštěstí není proč panikařit. Důvod je jednoduchý. I když Gliese 710 jednou vstoupí do vnější části naší sluneční soustavy, nestane se to dříve než za asi 1,5 milionu let.

Kdo je tento nezvaný host? Gliese 710 je oranžová trpasličí hvězda spektrální třídy K7 v souhvězdí Hada, přesněji Ocas Hada (Serpens Cauda), s vizuální velikostí 9,66 magnitudy a hmotnosti okolo 0,5 hmoty Slunce. Momentálně se nachází asi 63 světelných roků daleko. Pravděpodobnost jejího průchodu skrze vnější části sluneční soustavy byla vyčíslena na 86%, což při její hmotnosti znamená téměř jistotu.

Ruský astronom, který zkoumal nová data z přesných měření poloh hvězd provedených v roce 2007 při tom přišel na celkem devět hvězd, které měly nebo budou mít zvláště blízké průchody kolem sluneční soustavy, za které se považuje přiblížení na vzdálenost nepřesahující 3 světelné roky od Slunce.

Bobyleva však docela překvapilo když zjistil, že Gliese 710, kterou můžete vidět už v malých dalekohledech, to má namířeno rychlostí téměř 50.000 km za hodinu přesně do míst, kde se nachází Oortovo mračno.

Bobylevovo pojednání "Hledání hvězd těsně se setkávajících se sluneční soustavou", bylo minulý týden předloženo k publikaci odbornému astronomickému časopisu Astronomy Letters. Bobylev k tomu řekl: "Naše statistické simulace ukázaly, že hvězda (Gliese 710) má nejen vysokou pravděpodobnost proniknutí do Oortova mraku, ale že existuje také nenulová pravděpodobnost jejího proniknutí až do oblasti, kde bude její vliv na objekty Kuiperova pásu významným."

Nová výstraha přichází jen několik dnů po té, co NASA na svých stránkách zabývajících se astrobiologií ohlásila možnost, že neviditelný hnědý trpaslík, kterému se říká Nemesis, možná přeci jen obíhá okolo Slunce a způsobuje tím každých 26 milionů let hromadná vymírání některých druhů pozemského života. Podle NASA existuje naděje, že pokud hypotetická Nemesis skutečně existuje, bude objevena citlivou infračervenou družicí WISE, která právě nyní skenuje oblohu a hledá přesně tento typ hvězd - chladné hnědé trpaslíky.

Jeden a půl nebo 26 milionů let není z astronomického hlediska nic moc dlouho, prakticky už zítra. Ovšem v porovnání s pouhými několika tisíci let existence lidstva tak, jak jej dnes vnímáme, je to tak daleko, že nás z toho hlava opravdu bolet nemusí.

Einstein měl pravdu

Všeobecná teorie relativity prošla úspěšně dalším testem. Analýza více než 70.000 galaxií, kterou provedl mezinárodní tým vědců z Kalifornské univerzity v Berkeley, Curyšské univerzity ve Švýcarsku, Princetonské univerzity a Univerzity Ewha z Jižní Koreje ukazuje, že se vesmír, přinejmenším až do vzdálenosti 3,5 miliardy světlých roků od Země, chová přesně podle pravidel, které postuloval před 95 lety Albert Einstein ve své Všeobecné teorii relativity.

Analýzou shlukování galaxií ležících ve vzdálenosti až kolem jedné třetiny stáří vesmíru výzkumníci ukázali, že Einsteinova teorie stále vysvětluje blízký vesmír lépe než alternativní teorie gravitace.

Jedním z hlavních důsledků nové studie je i potvrzení teorie, že existence temné hmoty a její gravitační působení na viditelnou hmotu je nejpravděpodobnějším vysvětlením pozorovaného pohybu galaxií a jejich shluků.

Jak řekl Uros Seljak spoluautor a koordinátor celé studie, alternativní teorie, které nevyžadují existenci temné hmoty v nových testech selhaly. Zvláště, tzv. tenzorově-vektorová-skalární teorie (TeVeS), která konkuruje všeobecné teorii relativity a vyhýbá se při tom existenci temné hmoty v testech propadla.

Seljak a jeho kolegové, včetně bývalých studentů, uveřejnili svá zjištění v dnešním vydání časopisu Nature. Dalšími spoluautory studie jsou také Tobias Baldauf, Lucas Lombriser a Robert E. Smith z univerzity v Curychu a James E. Gunn, profesor fyziky v Princetonu a otec Sloanovy digitální prohlídky oblohy.

Einsteinova obecná teorie relativity spočívá na tom, že gravitace působí na prostor i čas, což jednoduše znamená, že světlo se ohýbá pokud prochází poblíž hodně hmotného objektu, třeba jádra galaxie. Teorie byla mnohokrát potvrzena na stupnici rozměrů sluneční soustavy, ale testy na galaktické nebo kosmické stupnici zatím nebyly až tak průkazné.

"Máme tam ještě některé syrové a ne zcela přesné testy obecné teorie relativity na galaktických stupnicích, ale i tak nemáme dobré předpovědi pro testy konkurenčních teorií," řekl Seljak.

Objev temné energie, záhadné síly způsobující zrychlující se rozpínání vesmíru, vedly ke vzniku dalších teorií. Jednou z nich je například teorie pod názvem f(R), která vysvětluje expanzi vesmíru bez přítomnosti temné energie. Před třemi roky ale tým astrofyziků ze Šanghaje navrhl veličinu EG, která odráží shlukování a distorzi (změnu tvaru) pozorovaných galaxií procesem slabých (gravitačních) čoček. "Jednoduše řečeno, hodnota EG je přímo úměrná střední hustotě vesmíru a nepřímo úměrná rychlosti růstu struktur vesmíru," říká Seljak.

Za použití dat o více než 70.000 jasných červených a proto i vzdálených galaxií ze Sloanovy digitální přehlídky oblohy (SDSS), Seljak spolu s kolegy vypočítal hodnotu EG a srovnával ji na jedné straně s předpověďmi modelů TeVeS a f(R) a na druhé straně s modelem obecné relativity založeném na temné hmotě zohledněné zvětšením kosmologické konstanty.

Výsledky modelu TeVeS zcela propadly, hodnota EG předpovězená modelem f(R) se nacházela v mezích chyby měření a všeobecná teorie relativity vykázala výbornou shodu s pozorováním.

Ve snaze dále snížit chyby měření chtějí vědci v další studii zpracovat měření a analyzovat možná až milion galaxií, které by měly být k dispozici do pěti let v SDSS třetí generace. Pro další zmenšení chyby měření přinesou data budoucích kosmických misí, například NASA - JDEM (Joint Dark Energy Mission) nebo ESA - Euclid. To ale bude až za zhruba 10-15 let.

Seljak však podotkl, že současné testy sice potvrzují existenci temné hmoty a energie, nedokáží však astronomům říci nic o jejich podstatě. Ta bude muset být odhalena dalšími druhy pozorování a experimentů.

Je to definitivní

Je to definitivně potvrzeno. Mezinárodní panel 41 předních vědců z celého světa po dvaceti letech výzkumů a hodnocení prohlásil, že za vyhynutím dinosaurů před 65 miliony let skutečně může obrovský asteroid. Vědci, kteří své zjištění uveřejnili ve čtvrtek 4.3.2010 doufají, že tato studie ukončí po desetiletí trvající spory nejrůznějších expertů, kteří hledali další vysvětlení zániku dinosaurů.

Cretaceous-Tertiary (KT) vyhasnutí, které vytvořilo "pekelné prostředí" kolem 65 milion let předtím a vymazal víc než polovinu všech druhů na planetě.

Vědecký svět byl rozštěpen v názorech co způsobilo čtvrtohorní vymření druhů na dva hlavní proudy. Jedna skupina zastávala názor, že šlo o přímý a rychlý důsledek dopadu asteroidu, druhá skupina zastávala názor, že šlo o pomalejší proces, důsledek gigantické sopečné činnosti supervulkánů v Deccan Traps, v místech kde je nyní Indie a která trvala po dobu kolem 1,5 milionu let.

Nová studie provedená vědci z Evropy, Spojených států, Mexika, Kanady a Japonska, která byla uveřejněna v časopisu Nature, přesvědčivě dokládá, že k vymření dinosaurů došlo poté, co asteroid o průměru asi 15 kilometrů dopadl na Zemi v Chicxulub, v dnešním Mexiku.

"Jsme pevně přesvědčení o tom, že to byl asteroid, co způsobilo vyhynutí mnoha druhů. Dopad vyvolal rozsáhlé požáry, zemětřesení silnější než 10 na Richterově stupnici, a obrovské vlny tsunami," řekla Joanna Morgan z Imperial College v Londýně, která je spoluautorkou recenze publikované studie.

Asteroid udeřil na Zemi silou miliard atomových bomb, které dopadly na Hirošimu a Nagasaki.

Morganová řekla, že "posledním hřebíčkem do rakve pro dinosaury" byl materiál vyvržený výbuchem do atmosféry, který zastínil Slunce, způsobil tím globální zimu a "vyhubil mnoho druhů, které se nemohly přizpůsobit tomuto pekelnému prostředí."

Vědci pracující na studii analyzovali práce mnoha paleontologů, geochemiků, klimatologů, geofyziku a sedimentologů, kteří shromažďovali důkazy o vyhynutí druhů během posledních 20 let.

Geologické záznamy ukazují na to, že událost, která spustila zánik dinosaurů rychle zničila mořské i suchozemské ekosystémy, a tak "dopad asteroidu je toho jediné hodnověrné vysvětlení."

Petr Schulte z univerzity v Erlangenu v Německu, vedoucí autor studie řekl, že fosilie jasně ukazují na to, že k hromadnému vymírání druhů došlo před asi 65,5 miliony let v době, která je označována jako K-Pg hranice (rozhraní mezi křídou a paleogenem).

Navzdory důkazům o aktivní sopečné činnosti v Indii, mořské i suchozemské ekosystémy vykazují v době 500.000 let před K-Pg hranicí jen menší změny a naznačují, že k hromadnému vymírání nedošlo dříve a nebylo vyvoláno erupcemi supervulkánů.

Teorie Deccanských vulkánů je méně přesvědčivá i při modelování chemie atmosféry. Vědecký tým prokazuje, že dopad asteroidu by měl do atmosféry uvolnit mnohem více síry, prachu a sazí v mnohem kratší době než sopečné výbuchy a mohl by tak způsobit extrémní zastínění a ochlazení povrchu.

Gareth Collins, další spoluautor studie z Imperial College řekl, že dopad asteroidu, který byl "pekelným dnem", konce 160 milionů let trvající vlády dinosaurů, byl zároveň velmi významným dnem pro savce.

"KT vymírání bylo rozhodujícím momentem v historii Země, který nakonec připravil cestu lidem jako dominantnímu druhu na Zemi," napsal Collins v komentáři ke studii.

Collins také vytvořil veřejně přístupný web, který dovoluje návštěvníkům pozorovat efekty dopadu asteroidu.  

Vody je na Měsíci více než dostatek

Vody je na Měsíci přeci jen více než se myslelo. Po vyhodnocení dat z amerického radaru miniSAR na indické měsíční sondě Čandrajan-1 to alespoň tvrdí americká NASA.

Podle nových výsledků se v okolí severního pólu Měsíce vyskytuje na 40 kráterů s průměrem od 2 do 15 kilometrů, ve kterých se nachází vodní led jen několik desítek centimetrů pod povrchem. Tento led by navíc měl být přítomen v relativně silné vrstvě a nejen jako molekuly vody rozptýlené v měsíčním prachu. Mělo by ho být dost na to, aby zde člověk dlouhodobě přežil. Potvrdil se tak loňský nález vody na jižním pólu Měsíce sondou LCROSS. Vědci teď odhadují, že by na Měsíci mohlo být k dispozici až na 600 miliónů tun vodního ledu.

O tom jak se voda na Měsíc dostala se stále spekuluje. Nejpravděpodobnějším je týž zdroj vody, jaký se předpokládá i na Zemi, tedy asteroidy a komety. Teorie předpokládá, že ve vzdálené minulosti na Měsíc dopadly komety a asteroidy nesoucí vodu a ta se v místech, kam nikdy nedopadnou sluneční paprsky, udržela až dodnes.

O tom jakou roli hraje přímé sluneční světlo a atmosféra v teplotě těles sluneční soustavy svědčí také to, že nalezené krátery s vodou patří mezi absolutně nejchladnější místa ve sluneční soustavě. Teplota v nich se udržuje na na velmi nízké teplotě až kolem mínus 248°C a je tedy nižší než teplota Pluta, kde je teplota díky sice velmi řídké, ale přeci jen existující metanové atmosféře o něco vyšší.

A navíc, jak podotýká hlavní vědecký pracovník mise LCROSS Anthony Colaprete: "na Měsíci je velké množství čehokoliv, čistým ledem počínaje."

Další ze zimních přednášek

Po vydařené přednášce 26.února o cestě skupiny Aldebaran za nejdelším úplným zatměním Slunce v tomto století do vzdálené Číny, bude hned následující pátek, 5. března 2010,  následovat další perla:

Cestopisná přednáška o vzdáleném Mongolsku, kterou česky a možná částečně i mongolsky, přednese Anar Davaasambuu, toho času student student 5. ročníku VŠUP ve Zlíně. Přednáška bude zpestřena i ochutnávkou čerstvě připravených mongolských specialit.

Těšíme se na shledání v pátek 5.3.2010 v 19.oo hodin u nás na hvězdárně. jste srdečně zváni. Plakát zde.