Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Co letos vědcům prozradí Slunce, které dává Zemi život a vypíná televizi?

aktualizováno 
Astronomové zvolili letošní rok Mezinárodním heliofyzikálním rokem, tedy rokem výzkumu Slunce. Vědci během něj chtějí rozšířit poznání fyzikálních procesů, které panují na Slunci, na Zemi a v heliosféře.

Slunce | foto: NASA

Mezinárodní heliofyzikální rok (International Heliophysical Year - IHY) má své centrum ve Washingtonu, ale účastní se jej vědci z celého světa. Včetně slunečních fyziků z České republiky.

Mezinárodní heliofyzikální rok navazuje na Mezinárodní geofyzikální rok, který byl vyhlášen přesně před 50 lety. Hlavním smyslem akce je spojit vědní obory, které zkoumají Slunce i vzájemný vztah Slunce-Země a rozšířit dnešní poznatky o Slunci a procesech, které se na něm dějí a které Zemi ovlivňují. Cílem Roku Slunce je též představit současný stupeň poznání široké veřejnosti.

Slunce a pozemské klima

Předmětem řady vědeckých prací je míra vlivu Slunce na Zemi. Meteorologové si při svých předpovědích počasí dávají pozor na všechno, co by ho mohlo ovlivnit, ale Slunce do seznamu nepatří. Počasí je lokální záležitost, na kterou vzdálené Slunce nemá vliv. Naproti tomu o vlivu na celkové klima planety a vlivu na globální oteplení se vedou vášnivé debaty. Ukazuje se, že Slunce bylo v uplynulém století nejaktivnější za posledních 8 tisíc let, ale současné rapidní zvyšování teploty neodpovídá dějům na Slunci.

Historicky doložené doby ledové souvisí spíše s dráhou Země kolem Slunce, kdy se od něj v průběhu statisíců let vzdalujeme a zase přibližujeme a kdy tím klesá a zase se zvyšuje množství tepla dopadajícího na povrch Země. Jednoznačné závěry o tom, že se Slunce chová pořád stejně a neovlivňuje nás, však vědci učinit nemohou. Například malá doba ledová (cca 1645-1715) odpovídá velkému minimu sluneční aktivity, kdy na Slunci nebyly pozorovány vůbec žádné skvrny.

Skvělými indikátory aktivity Slunce jsou sluneční skvrny. Pokud vezmeme dalekohled a promítneme sluneční kotouč na papír, na některých místech jasně vidíme tmavé skvrny. Čím více jich na povrchu spatříme, tím aktivnější Slunce je a tím spíš dojde ke slunečnímu výbuchu. Výskyt slunečních skvrn se pravidelně a pečlivě zaznamenává již od poloviny 18. století. Díky tomu víme, že počet skvrn se silně mění s periodou 11 let. Právě nyní se naše hvězda nachází v minimu aktivity.

Pozorování velkými dalekohledy a v posledních letech především družicemi jasně ukazuje, že sluneční povrch doslova vře a překypuje výtrysky plazmatu, magnetickými výboji a erupcemi.

Anti-Temelín

Slunce je nekonečným zdrojem energie. Sluneční „elektrárna“ leží v jádru hvězdy. To zabírá jen patnáct procent Slunce, ale bohatě stačí na to, aby se v něm po deset miliard let při termojaderné reakci vyráběla energie pro celou sluneční soustavu. Zatímco v Temelíně se rozpadají těžké radioaktivní prvky na prvky lehčí, ve Slunci se slučují nejlehčí prvky na těžší - konkrétně jádra vodíku na helium. Přebytečná energie se vyzáří v podobě fotonů, tedy světla. K přeměně prvků je však zapotřebí velmi vysoké teploty. Odhaduje se, že v nitru Slunce je teplota přibližně 15 milionů stupňů. Samozřejmě ji nikdy nikdo přímo nezměřil a v jádru Slunce nebyla žádná sonda, jde o výpočet.

Termojaderné reakce v centru Slunce vyrábějí nejen helium a světlo, ale také neviditelné částice zvané neutrina. Ty mají velmi podivné vlastnosti, díky nimž dokážou to, co si přejí hrdinové sci-fi, stejně jako zloději - procházet skrz zdi. Člověk nedokáže neutrinům postavit žádnou překážku, kterou by nepřekonala. Neutrina snadno prolétnou celým Sluncem a rozletí se do celé sluneční soustavy. Bez povšimnutí prolétnou skrz naši planetu, jako by tu vůbec nebyla.

Bylo přirozeně těžké takové částice objevit, ale dnes existuje na světě několik podzemních nádrží plných vody, argonu nebo galia, kde čas od času nějaké neutrino uvázne. V posledních letech se dokonce podařilo vyřešit záhadu, proč pozorujeme jen třetinový počet neutrin oproti teoriím. Neutrina totiž během letu mění své fyzikální vlastnosti (jako by převlékala dres z červeného na modrý a pak na zelený a zase zpět) a my je dokážeme zachytit, jen když mají jednu z nich (v našem přirovnání třeba jen ty červené).

 Slunce a Češi:
 Sluneční fyzikou a organizací astronomických výprav za úplnými zatměními se zabýval slovenský astronom Milan Rastislav Štefánik - jeden ze zakladatelů Československa.
 Obrovský rozkvět výzkumu Slunce a vztahů Slunce-Země nastal po 2. světové válce, především během působení Františka Linka ve funkci ředitele observatoře v Ondřejově. Jeho žáci založili patrolní službu Slunce a vybudovali tehdy unikátní mnohokamerový sluneční spektrograf. Od 50. let se tu radioteleskopem o průměru 7,5 metru měřil sluneční rádiový šum po dobu bezmála 40 let.
 O prestiži českých slunečních fyziků svědčí zvolení Zdeňka Švestky a Václava Bumby za prezidenty 10. komise Mezinárodní astronomické unie.
 Sluneční astronomové se zvláště díky Borisi Valníčkovi stali průkopníky kosmického výzkumu v programu Interkosmos. Ivan Šolc z Turnova vynalezl dvojlomné filtry pro sledování Slunce.
 Dnes se čeští astronomové podílejí na analýze dat z vesmírných družic SOHO, RHESSI, TRACE a GOES, nyní i japonské sondy Hinode, která bude za své tříleté mise měřit magnetické pole Slunce. Na Kanárských ostrovech se staví v německo-španělskočeské spolupráci největší „sluneční“ dalekohled na světě (průměr 1,5 metru). Díky dalekohledu GREGOR budou astronomové sledovat magnetická pole a rychlosti na Slunci s rozlišením 70 kilometrů.

Je Slunce průhledné?

Zdá se to na první pohled jako naprostý nesmysl, ale dnes dokážou astronomové vidět i na druhou stranu Slunce. Jako by bylo Slunce průhledné. Ale nekoukají se přitom skrz ně, vlastně spíš poslouchají. Slunce totiž kmitá podobně jako hlasivky v hrdle pěvců. Helioseizmologie, snad nejnovější obor sluneční fyziky, se zabývá sledováním otřesů Slunce. Pětiminutové oscilace Slunce byly známy už před čtyřiceti lety a dnes existují tři podrobně vypracované teorie, které vysvětlují, proč se Slunce chvěje.

Protože naše hvězda není pevná, ale plynná, mohou se části jejího nitra i atmosféry pohybovat vůči okolí. Taková buňka sluneční hmoty může být dvakrát větší než Česká republika, a když se pohne směrem k povrchu, dojde k narušení rovnováhy sil. V tu chvíli si ji sluneční gravitace přitáhne zpět a hmota začne kolísat kolem rovnovážné hodnoty, tedy oscilovat.

Tento mechanismus se uplatňuje v nitru Slunce. Druhý typ oscilací vzniká v oblastech u sluneční fotosféry. Tam jsou trochu jiné fyzikální podmínky a buňka je naopak vymrštěna od Slunce. Její pohyb vyvolá změny tlaku, které se šíří všemi směry. Je to podobné jako šíření zvuku na Zemi, takže s velkou měrou nadsázky můžeme říci, že buňka při pohybu kolem sebe „křičí z plných plic“. Třetí druh oscilací souvisí s reakcí okolní hmoty na vychýlení bubliny. Okolo ní dojde ke změně tlaku a hustoty a pozorujeme jev, který známe z hladiny každého rybníka, moře a oceánu - vlny.

Může nás Slunce ohrozit?

Proud částic ze Slunce může současné civilizaci občas pořádně „zatopit“. Může totiž dočasně vyřadit z provozu, dokonce i zničit elektronické součástky v přístrojích - nejohroženější jsou satelity vysoko nad povrchem Země. Při jednom takovém slunečním výbuchu ztratila NASA dočasně kontrolu nad šedesáti procenty všech družic. V ohrožení života jsou i kosmonauti pobývající na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), která je plná citlivých elektronických součástek. Problémy mohou nastat i v letadlech, zejména v jejich navigačních systémech.

Magnetické bouře často ruší signál satelitních telefonů a potíže mohou mít vojáci s rádiovým spojením. Úplně bezpečně se nemohou cítit ani lidé na povrchu Země. Například v roce 1989 byl při vzplanutí Slunce zničen hlavní rozvaděč elektrického proudu v kanadské oblasti Quebec. Bez proudu tehdy bylo několik hodin šest milionů lidí a následné opravy si vyžádaly miliardy dolarů.

Slunce je složitý „organismus“ a vědci jen pomalu rozplétají složitou síť souvislostí. Stavějí se větší a přesnější dalekohledy a vypouštějí se stále dokonalejší družice. Mizí staré záhady, ale s dalším poznáním současně vznikají záhady nové. Právě Mezinárodní heliofyzikální rok snad přispěje k dalšímu pokroku ve výzkumu Slunce.

V ČR se na Roku Slunce podílejí ústavy Akademie věd: astronomický, fyzikální a fyziky atmosféry ve spolupráci s Českou astronomickou společností. Další informace na www.ihy2007.astro.cz.

Autoři:


Nejčtenější

Termovize: podívejte se, jak se pečou turisté na Staroměstském náměstí

Záběry z termokamery na Staroměstském náměstí

Infračervené Slow TV se vrací. Na Staroměstské náměstí v Praze jsme umístili infrakameru, která v přímém přenosu...

Tento pancíř dá tankistům pocit bezpečí a jistoty. Ale bude to stačit?

SMART PROTech na tanku Leopard 2

Německá firma IBD Deisenroth Engineering (IBD) představila prototyp balistické ochrany SMART PROTech pro obrněná...



Úspěšný start. Sonda míří ke Slunci tak blízko, jako žádná předtím

Úspěšný start rakety Delta IV Heavy 12.8.2018 v 9:31 se sondou Parker Solar...

V neděli ráno se ke Slunci vydala unikátní sonda Parker Solar Probe. Měla by se přiblížit k naší hvězdě podstatně blíže...

Záhada lidských lebek na rakvi velmože rozluštěna. Může za ně tajemný řád

Hrobka Jana Jiřího ze Švamberka. Detail nepravého madla v podobě dvou železných...

Nález nepoškozené hrobky a kovové rakve významného šlechtice Jana Jiřího ze Švamberka byl sám o sám o sobě...

Hranice vesmíru by měla podle vědců být níže. Ale oni o tom nerozhodují

Ilustrace evropské sondy GOCE na oběžné dráze kolem Země. Šlo o specializovaný...

Hranici vesmíru by bylo lepší posunout o dvacet kilometrů níže, navrhuje americký astrofyzik. Jeho argumenty možná...

Další z rubriky

Pohled na „padající hvězdy“ bude nejlepší v nejbližších pěti letech

Perseidy nad Negevskou pouští.

Po roce se k Zemi znovu přiblížil meteorický roj Perseid. Na našem nebi se tak chystá podívaná, kterou si řada nadšenců...

O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“

První snímky vycházející Země nad povrchem Měsíce pořídila 28. srpna 1966...

Mise Apolla 11 trvala devět dní a tak dlouho byly zapnuté i mikrofony a magnetofony, které nahrávaly komunikaci mezi...

Otázka života a smrti. Jak zachránit posádku vybuchující rakety?

Průběh zkoušky první záchranné raketové věžičky určené pro kosmické lodi...

Už od prvních pilotovaných letů si konstruktéři raket uvědomovali, že kosmické lodi by měly být osazeny záchrannými...

Známe odpovědi na 6 nejčastějších otázek o mateřské a rodičovské
Známe odpovědi na 6 nejčastějších otázek o mateřské a rodičovské

Jaký je vlastně rozdíl mezi mateřskou a rodičovskou, za jakých podmínek vám na ně vzniká nárok a kolik peněz měsíčně dostanete? Kompletní přehled jsme pro vás připravili s Petrem Novákem z Právní poradny pro odškodnění a náhradu škody.

Najdete na iDNES.cz