Staří astronomové a sluneční skvrny

7. únor 2010

Naše Slunce, stejně jako žádná jiná hvězda, nemá pevný povrch. Je to jen koule žhavých plynů, která v určité hloubce přestává být průhledná. Této neprůhledné slupce se říká fotosféra. A právě v ní se občas vyskytují chladnější místa - sluneční skvrny. Dnes už víme, že se jedná o poruchy v magnetickém poli Slunce. Staří hvězdáři o tom pochopitelně nic nevěděli. Skvrny pro ně byly záhadným úkazem, který si vysvětlovali všelijak. 

O to pilněji je však někteří z nich pozorovali. I když přitom mnohdy dávali všanc to nejcennější, co je k podobné činnosti třeba - totiž svůj zrak.

Z jaké doby pochází nejstarší záznamy o pozorování slunečních skvrn? O tom hovoří astronom Pavel Najser ze Štefánikovy hvězdárny v Praze na Petříně. Začne v době hluboko před vynalezením dalekohledu:

Každého napadne, že k pozorování slunečních skvrn prostým okem je potřeba splnit dvě podmínky. První je, že na Slunci musí být nějaká skvrna, která může být prostým okem viditelná; musí to být skvrna, která má alespoň 20 tisíc kilometrů v průměru - to znamená obří skvrna. A to není každý den, to se stává skutečně zřídka. Druhá podmínka, kterou je potřeba splnit je, že to Slunce musí být nějakým způsobem odstíněné. Všichni víme, že se do Slunce nemůžeme dívat přímo; nejen, že bychom nic neviděli, ale ještě bychom si zničili zrak. Takové pozorování je možné jedině přes nějaké řídké mraky, přes mlhu a nebo při východu či západu, kdy už sluneční paprsky procházejí hustými vrstvami atmosféry. Takové západy Slunce známe třeba u moře - takové to krvavé sluníčko, na které se můžeme velmi dobře dívat prostým okem. Na něm někdy ta skvrna viditelná je... První jednoznačný záznam o pozorování skvrn je již z doby před naším letopočtem, z roku 28, a je z Číny, ale nemusí to být ten úplně první, protože určité nejasné náznaky nacházíme v antické literatuře, o mnoho století dříve. Zejména u Anaxagory, v roce 467 př.n.l., i u dalších antických filosofů. Nicméně se vstupem Aristotelovy fyziky na scénu tyto údaje o pozorováních mizí, protože právě z hlediska této fyziky Slunce patřilo do sféry neměnné a stalo se, což posléze přešlo i do křesťanství, jakýmsi symbolem čistoty, který apriori vylučoval, že by něm mohly být nějaké "nečistoty".

Sluneční skvrny

Pokud se podobná pozorování naskytla, například velká skvrna v roce 807, tak byla považována za přechod Merkura před slunečním diskem. Oni v té době samozřejmě neznali Keplerovy zákony, jinak by věděli, že Merkur přes sluneční disk proběhne během několika hodin a že tam tedy nemůže vydržet několik dní. Mnohdy to byl nejen Merkur, ale i nějaká hypotetická tělesa pod jeho dráhou, o kterých si pozorovatelé mysleli, že by mohla tyto skvrny způsobovat. O tom, že by skvrny mohly být přímo na Slunci, nikdo netušil... Programová cílená pozorování slunečních skvrn nastala až po vstupu dalekohledu na scénu. Je nicméně zajímavou kuriozitu, že jedno z prvních cílených pozorování sluneční skvrny, byť šlo vlastně o pozorování jiné, provedl Kepler v Praze. To bylo v roce 1607. On si uměl spočítat a věděl, že Merkur bude ve spodní konjunkci se Sluncem a že by mohlo dojít k jeho přechodu. Vyrobil si proto ve střeše dírkovou komoru, na bílý podklad si promítal sluneční disk a skutečně tam nalezl skvrnku. Celý natěšený, že se mu podařilo objevit Merkur, dokonce s tímto sdělením běžel na Hrad a vzbouřil všechny své známé, včetně Josta Bürgiho a jeho tovaryšů nebo Bacháčka z Nauměřic, kterým všem ukazoval onen takzvaný Merkur, jak se domníval. V podstatě ale neviděl nic jiného než sluneční skvrnu, jak zjistil o pár let později, když už bylo zřejmé, že se na Slunci tyto objekty vyskytují. Jinak opravdová cílená pozorování slunečních skvrn začínají až v roce 1610 pomocí dalekohledu.

Který z astronomů ozbrojených novým přístrojem spatřil sluneční skvrny jako první? V tom není podle astronoma Pavla Najsera příliš jasno a pravdy se nejspíš historikové nikdy nedopátrají:

Pravděpodobně to byl Galileo, který už v polovině roku 1610 skvrny zřejmě pozoroval. On to ovšem tvrdí až s určitým zpožděním, ale jeho korespondence napovídá a potvrzuje, že o těch skvrnách věděl už v polovině roku 1610. Proč tato svá pozorování nepublikoval nám zůstává utajeno, ale můžeme považovat takřka za jisté, že Galileo byl jeden z prvních, ne-li úplně první, kdo ty sluneční skvrny pozoroval. Konkrétně datovaná pozorování slunečních skvrn jsou z konce roku 1610 a jsou ze dvou zdrojů. V prvním případě to jsou otec a syn Johann a David Fabriciové, kteří pozorovali sluneční skvrny dalekohledem na počátku prosince roku 1610. Zachovali o tom písemnou zprávu, kde velmi podrobně popisují, jakým způsobem skvrny pozorovali, jak se ty skvrny vyvíjely a dokonce o tom vydali spis, který ovšem upadl v zapomnění a byl znovuobjeven asi o 200 let později. Ve stejné době, také začátkem prosince 1610, pozoroval sluneční skvrny i Thomas Harriot, pozorovatel a astronom, který o nich opět podal podrobnou zprávu, dokonce velmi přesnou. Můžeme najít rukopisný zápis o tom, jak ty skvrny vypadaly a jakým způsobem je pozoroval. To jsou tedy konkrétně datovaná první pozorování slunečních skvrn. Galileo, jak jsem říkal, je pozoroval pravděpodobně již o několik měsíců dříve, ale jeho první datované pozorování sluneční skvrny je až z roku 1612.

Sluneční skvrny sledoval už Galileo Galilei

Jakým způsobem astronomové počátku 17. století sluneční skvrny pozorovali? To je otázka, která asi napadne každého, kdo se někdy o podobné pozorování pokusil, byť neozbrojeným okem. Jestli se totiž v astronomii něco v žádném případě nedoporučuje, tak dívat se dalekohledem do Slunce. Říká to i astronom Pavel Najser:

Už jsme si řekli, kdo všechno se v 17. století pozorováním slunečních skvrn zabýval. Víme už také, jak tehdejší astronomové svá pozorování prováděli. Zatím jsme ale nijak zvlášť neprobírali, co si vlastně o skvrnách mysleli - vyjma Keplerova omylu s přechodem Merkuru přes sluneční kotouč. Podle Pavla Najsera bylo v první řadě nutné, aby se pozorovatelé dobrali poznání, že to, co vidí, jsou skutečně reálné útvary na Slunci:

V první polovině 17. století, v době rozkvětu astronomie spojeného s rozšířením dalekohledu, byla pozorování slunečních skvrn poměrně hojná a dochovala se o nich řada záznamů. V roce 1645 však tato pozorování náhle ustala. Sluneční skvrny byly nadlouho pryč a nikdo nevěděl proč. Popravdě řečeno, není to jasné ani dnes.

Historii pozorování slunečních skvrn jsme probrali s astronomem Pavlem Najserem ze Štefánikovy hvězdárny v Praze na Petříně. Vy se do experimentů s jejich pozorováním raději sami nepouštějte. Za skvrnami je lépe zajít na některou z hvězdáren, nechat si je ukázat od odborníků. Pokud právě na Slunci nějaké ty skvrny jsou.

Vysíláno v Planetáriu č. 06/2010, 6. - 12. února.
Přepis: NEWTON Media, a.s.
Kompletní rozhovor si poslechněte ZDE (14:20).

autoři: frv , Pavel Najser
Spustit audio