Do Číny za zatměním
Vážit cestu přes půl světa kvůli pár minutám tmy může jen blázen a nebo člověk, který ví, že během té krátké doby zažije něco mimořádného. Třeba úplné zatmění Slunce. V průběhu roku je na Zemi možné pozorovat vždy od dvou do pěti slunečních zatmění. Jen některá z nich jsou však úplná a to ještě ne každoročně.
K tomu navíc bývají úplná zatmění dost často pozorovatelná jen ve špatně přístupných končinách. Například letos měli astroturisté docela smůlu. Uzoučký pás totality, jediné místo, kde je zatmění možné pozorovat jako úplné, přeběhl 11. července nad některými ostrovy v Tichém oceánu a skončil v argentinské a chilské Patagonii. Letošní cesta za zatměním byla jen pro opravdu velké nadšence.
To loni v létě stín doslova „škrtl“ přes území Číny. A tam se jet dá.
Za úplným zatměním se do Číny vydala také expedice sdružení Aldebaran, jehož jádro tvoří pracovníci katedry fyziky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze. Byl mezi nimi i astrofyzik Petr Kulhánek – a nebyla to jeho první podobná cesta. Úplná zatmění Slunce už spolu s přáteli pozoroval v Maďarsku, Zimbabwe, Zambii a také v Turecku.
Jak bylo těžké zorganizovat výpravu do Číny?
„Do samotné Číny už dnes není problém vycestovat, víza se udělují bezproblémově, takže jsme se tam dostali celkem snadno. Byli jsme také překvapeni, že není žádný problém s cestováním, alespoň mezi hlavními městy. Všechno funguje tak, jak má, nicméně dostat se na místo pozorování bylo poněkud obtížné, protože místní měli jen několik míst v pásu totality, kde bylo povoleno pozorování.“
Vy jste si, předpokládám, nějaké místo vytipovali ještě doma, předem. Podle čeho?
„My jsme měli vytipované místo, které bylo v blízkosti podhůří, aby bylo případně možné přejet výše nebo níže, a které nebylo v blízkosti vodních ploch. V průběhu zatmění přece jenom klesá teplota o 5 - 7 stupňů Celsia a je-li ve vzduchu vlhkost, což se v Číně dá předpokládat, tak při snížení teploty ta vlhkost zkondenzuje, čímž se celý obraz zamlží a není mnoho vidět. Když jsme si prohlédli celý ten pás totality procházející Čínou, tak v podstatě přicházelo v úvahu jedno jediné místo jižně od Tchung-čchengu, což je asi 500 kilometrů na západ od Šanghaje.“
Kolik vás z České republiky jelo a jak byla vaše cesta zorganizovaná? Jeli jste pohromadě jako skupina nebo jednotlivě?
„Expedice byla šestnáctičlenná, jeli jsme hromadně a problém s tím žádný veliký nebyl, protože to nebyla naše první expedice. Máme celkem dobře rozdělené úkoly – kdo připravuje přístroje, kdo zařizuje hostely – a když jsme se rozhodli tam jet, tak začala taková ta běžná rutina. Rozdělili jsme si úkoly a všechno šlapalo tak, jak mělo. Letěli jsme letadlem z Prahy do Helsinek, a potom z Helsinek do Šanghaje a i tam jsme se přemisťovali hromadně. Trochu jsme se báli, protože jsme věděli, že třeba lístky na vlak se nemusí sehnat tentýž den, ale za celé tři týdny, co jsme tam byli, se nám stalo jen jednou jedinkrát, že jsme sehnali lístek na vlak až na druhý den. Jinak všechno fungovalo bez problémů. Vlaky jsou tam nesmírně levné a mimořádně kvalitní. Byli jsme překvapeni, že v nich jsou měřidla rychlosti, takže člověk vidí, že jede rychlostí 240 kilometrů za hodinu, což si nedokážu u našich vlaků představit. Je tam veliký komfort a je to skutečně příjemné cestování.“
Jaké jste si vezli technické vybavení?
„My jsme s sebou vezli speciálně upravený dalekohled, jehož autorem je Ivan Havlíček ze Zlínské astronomické společnosti, který byl přímo konstruován pro pozorování Slunce. Potom několik objektivů, například MTO-1000, což je objektiv, který používáme vždycky pro fotografování Slunce. No a potom měl každý s sebou samozřejmě triedr a svářečské sklo, přes které se na zatmění dívá.“
Už jste říkal, že nejvhodnější místo k pozorování úplného zatmění Slunce jste měli před svou výpravou do Číny předem vytipované. Problém ovšem byl, jak se na to místo dostat...
„My jsme ze Šanghaje odjeli do Che-feje, což bylo takové místo ‚na jistotu‘, na okraji pásu totality, kde už bychom to zatmění viděli, i když zhruba jen asi minutu dlouhé, zatímco ve středu pásu totality to zatmění mělo být dlouhé necelých šest minut. Takže jsme se samozřejmě chtěli dostat dál na jih, do pásu totality, a hned tentýž den jsme odjeli do Tchung-čchengu, což je asi 70 kilometrů jižně od Che-feje, kde už by to zatmění bylo asi čtyřminutové. Byli jsme relativně spokojeni, dokonce jsme v hotelu našli střechu, ze které by se dalo pozorovat, ale samozřejmě jsme se pokusili dostat ještě o nějakých 30 - 40 kilometrů jižně, abychom byli přímo v centru, kde to zatmění je nejdelší. Našli jsme tam takovou dívenku, která byla studentkou, byla tam na brigádě a uměla anglicky a domlouvali jsme se s ní, jak se do toho místa dostat. Ona byla nejprve zděšená, že chceme pozorovat někde, kde to není povoleno. Jak už jsem říkal, Číňané měli vytipovaných několik míst, kde směli pozorovat, například u jezer; to místo bylo vybráno tak, aby tam byla krásná scenérie, ale pro pozorování Slunce bylo naprosto nevhodné. Přesvědčovali jsme ji asi hodinu. Po té hodině tedy kapitulovala a řekla, že se nám pokusí zajistit autobus na to místo, které jsme si vybrali a že v nejhorším bude autobus simulovat poruchu. Realita pak byla jiná, protože silnice byla obklopena policisty, kteří nám nedovolili zastavit, ale v těsné blízkosti toho místa, asi o dva nebo tři kilometry dále, byla nějaká střední škola, kde nám řekli, že na jejich pozemku bychom pozorovat mohli. Nicméně na to bylo třeba povolení, které se místní policie pokoušela získat od svého šéfa, od kterého přišel befel, že tam pozorovat nesmíme, protože by se místní Číňané dívali na nás a ne na Slunce. To bylo oficiální zdůvodnění. Poté ta naše dívenka, kterou jsme sebou měli, telefonovala vlivnému strýčkovi; ten zjistil telefon na ředitele dotyčné školy, no a ředitel té školy povolení vystavil, takže jsme směli dovnitř.“
Další věc, která může snadno zhatit zážitek z úplného zatmění slunce, je pochopitelně počasí. Měli jste na něj štěstí? A nebo vám připravilo také horké chvilky?
„Od rána pršelo, bylo úplně zataženo a my jsme jeli do toho místa pozorování s tím, že poprvé při této expedici nic neuvidíme. Nicméně při těch peripetiích a získávání povolení pro vstup na pozemek té školy se začalo nebe trošičku protrhávat. My jsme se dovnitř dostali asi 20 minut před úplnou fází, kdy už bylo na obloze téměř jasno. V průběhu celé úplné fáze byla dokonale čistá obloha, teprve až s okamžikem třetího kontaktu, kdy úplná fáze končí a celé to nádherné divadlo mizí, přišly mraky a opět se zatáhlo. Zřejmě jsme nějakou náhodou nebo řízením osudu byli v jakési díře v mracích, která nám v průběhu té úplné fáze umožnila pozorování.“
Většina našich posluchačů pravděpodobně úplné zatmění slunce nikdy neviděla a nemá představu, jaký to je zážitek. Jak takové zatmění pozorovatel prožívá?
„Nálada je vždycky obrovská. Zejména u těch, kteří takové vesmírné divadlo vidí poprvé, to vzbuzuje velice zajímavé pocity. Dojde samozřejmě k tomu zatmění, které každý zná, ale již takové dvě, tři minuty před ním se obloha stane kovově modrou, všechno utichne a ve vzduchu je cítit napětí. V okamžiku, kdy se objeví korona kolem Slunce a začnou se objevovat první jasnější hvězdy a planety, tak to je nepopsatelný pocit. Člověk vidí oblohu ve dne, ale všechno je úplně jiné; všechno je v jakémsi příšeří. Lidé na to reagují většinou obrovským potleskem a jásotem, potom se po celou dobu dívají, a když to divadlo skončí, tak jsou z toho velice smutní. Je to opravdu zážitek, který se vryje do paměti na hodně dlouho.“
Každé úplně zatmění Slunce probíhá podle dávno známého scénáře, který je však možný jen díky skutečnosti, že Slunce má čtyřistakrát větší průměr než Měsíc a zároveň je od Země čtyřistakrát dál. Když se občas dostanou všechna tři tělesa do zákrytu s Měsícem uprostřed, jeho kotouč pozemskému pozorovateli ten sluneční úplně zakryje...
„První kontakt je vlastně první dotyk Měsíce po jeho vplutí mezi nás a Slunce, kdy začne vznikat takový ten charakteristický ‚vykouslý‘ okraj. To asi většina lidí viděla u různých částečných fází zatmění, protože je to jev velice častý a na jednom místě na zeměkouli ho za život člověk může vidět mnohokrát. Nicméně, když jsme v pásu totality, tak to vykousnuté Slunce pokračuje až do okamžiku, kdy Měsíc přesně zakryje Slunce. To je obrovskou náhodou tím, že Měsíc má tu správnou velikost, je ve správné vzdálenosti od Země a jeho úhlový rozměr je přesně stejně veliký jako úhlový rozměr Slunce. Za několik milionů let tomu tak již nebude, protože Měsíc se od nás vzdaluje. Máme tedy i štěstí, že žijeme ve správné době, kdy tato zatmění můžeme na obloze vidět. V okamžiku, kdy Měsíc zakryje celé Slunce, čemuž se říká druhý kontakt, začne být vidět sluneční atmosféra – korona. Začnou být vidět výtrysky plazmatu, jeho jednotlivá vlákna, která sledují silokřivky magnetického pole. V blízkosti jsou vidět jasné hvězdy a planety.“
Druhý kontakt začíná úkazem, kterému se říká Bailyho perly. O co jde?
„Jsou to takové jasnější oblasti, poslední paprsky zářícího Slunce. To totiž nepohasne naráz. Je to dáno tím, že Měsíc není přesně kulatý, má různá pohoří, měsíční hory a údolí. Ten povrch, byť si to neuvědomujeme, je hrbolatý. A jak Měsíc zakrývá sluneční disk, tak tyto hrbolky způsobí, že na některých místech prochází poslední sluneční paprsky. Vypadá to jako zářící diamanty; říká se tomu Bailyho perly. V okamžiku, kdy začne úplná fáze, můžeme sledovat sluneční koronu. Dokonce i blízkou koronu, což je velice zajímavé, protože tu nemůžeme vidět ani z přístrojů, ani z družic; tam tomu různé úhybové jevy zamezí. Úplná fáze může trvat maximálně 7 minut. My jsme jeli do té Číny proto, že tam trvala kolem 6 minut a bylo to nejdelší zatmění tohoto tisíciletí. Ta ostatní zatmění, která jsme viděli, měla úplnou fázi kolem 2 - 3 minut, takže to čínské bylo skutečně výjimečné.“
Po úplné fázi nastává třetí kontakt, při kterém se na druhé straně Měsíce objevují první sluneční paprsky a opět Bailyho perly...
„V těch fázích, kdy je vidět jenom sluneční srpek, je velice dobré vybrat si nějaké stanoviště třeba pod listnatým stromem, protože ty tetelící se lístky způsobí, že tu a tam proniknou sluneční paprsky jakoby dírkami mezi nimi. Tím vlastně vzniká jakási primitivní dírková komora, což je předchůdce dnešních fotoaparátů. Každou takovou dírkou se zobrazí primitivním způsobem to ‚vykouslé‘ Slunce na povrch Země. Stačí tam dát bílý papír nebo nějakou plachtu a na ní se pak objeví tolik srpečků, kolik je dírek. Pakliže nemáte k dispozici strom, stačí vzít obyčejný list papíru a propíchat ho špendlíkem. Každá dírka zobrazí ten srpeček, a to je velice zajímavý pohled. Dalším úkazem, který se pozoruje při zatmění, jsou takzvané letící stíny. To je ale jev velmi, velmi vzácný, na začátku druhého kontaktu. Musíte mít výhled do otevřené krajiny. Těsně před tou úplnou fází jsou vidět stíny, které letí tou volnou krajinou. Není to ovšem vidět při každém zatmění, jen někdy. My jsme to z pěti expedic viděli zatím pouze jednou.“
Dnes už vyjíždějí astronomové za úplnými zatměními Slunce častěji kvůli neopakovatelným zážitkům než kvůli vědeckým pozorováním, jak tomu bývalo kdysi. Některá z těchto pozorování a měření však mají smysl i v současnosti, a proto se provádějí nadále. Už jsme se o tom v náznaku zmínili. Teď tedy podrobněji.
„Vědecký přínos zatmění Slunce je především v pozorování blízkého plazmatu, vnitřní sluneční korony. Ty jevy nejsou příliš známé a z družic se příliš pozorovat nedají. Nicméně dříve tomu tak nebylo. Dříve se Slunce využívalo například i k ověřování obecné relativity, což je současná teorie gravitace, jejímž základem je myšlenka, že prostor kolem tělesa je zakřivený a tělesa se v tom křivém prostoru pohybují nejrovněji, jak umí. A jedním z předpokladů obecné relativity je, že se kolem hmotných těles musí zakřivovat i světelné paprsky. Albert Einstein obecnou relativitu publikoval v roce 1916. První zatmění Slunce poté bylo v roce 1919 a právě toto zatmění použil Arthur Stanley Eddington k důkazu, že se světelné paprsky kolem Slunce zakřivují. Udělali snímky hvězd v blízkosti Slunce, které by nebyly vidět bez zatmění, a porovnali je se snímky pořízenými o půl roku později. Skutečně tam byl úhlový rozdíl v pozici těch hvězd, který byl ve shodě s obecnou relativitou. Čili v historii zatmění přispělo třeba k ověření obecné relativity, ale v současnosti je význam zatmění menší a slouží vlastně jen ke zjišťování struktury té vnitřní části korony.“
Petr Kulhánek a jeho přátelé i spolupracovníci z katedry fyziky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze a sdružení Aldebaran začali prakticky ihned po svém návratu z Číny plánovat, kam se za zatměním vydají příště. Letošní červenec v úvahu nepřipadal, Tichomoří bylo opravdu trochu z ruky. Ani to další zatmění nebude ideální – v listopadu 2012 projde pás totality pro změnu jen severní částí Austrálie. Nejbližším „použitelným“ zatměním bude zřejmě pro běžné evropské nadšence to, které bude vidět v severním Atlantiku a Arktidě v roce 2015. Pás totality poběží přes Špicberky a tak si budou muset astronomové na pozorování pořídit hodně tlusté svetry. Určitě jim to ale vadit nebude.
Vysíláno v Planetáriu č. 31/2010, 31. července - 6. srpna.
Přepis: NEWTON Media, a.s., redakčně upraveno. Repríza z Planetária č. 38/2009, vysílaného 19. - 25. září.
Kompletní rozhovor si poslechněte ZDE (16:05).
