Padající hvězdy a zářící planety

Na poslední chvíli uveďme na pravou míru několik omylů, které se týkají dnešních Perseid. Oblohu zdobí také planety… To je topocentrický pohled na vesmír v srpnu 2021.

Slzy svatého Vavřince, jak říkali Perseidám naši předkové, letos dosahují nejvyšší četnosti před půlnocí 12. srpna. Nejvíce jich ale uvidíme až ráno 13. srpna, řekněme od půlnoci do páté hodiny ranní. Tento paradox je jen zdánlivý a v následujících odstavcích si jej vysvětlíme:

Perseidy jsou meteory, tedy světelné jevy vyvolané průletem prachových zrnek, jež podél své eliptické dráhy trousí kometa 109P/Swift-Tuttle. V době maxima zdánlivě vylétají z místa, které se nachází v souhvězdí Persea, odtud jejich název. A protože jich vylétá z jednoho místa opravdu hodně, označují astronomové tuto nebeskou podívanou jako meteorický roj.

Maximum meteorického roje určujeme podle toho, kdy dosáhne nejvyšší hodnoty tzv. zenitová hodinová frekvence (z anglické verze názvu této veličiny plyne zkratka ZHR). To je teoretický parametr, který astronomům umožňuje mezi sebou porovnávat vydatnost jednotlivých meteorických rojů. Je to samozřejmě počet meteorů, které se objeví za jednu hodinu. V případě Perseid letos předpovědi ZHR kolísají mezi 120 a 150 meteory za hodinu.

Ale pozor! To číslo neříká, že tolik meteorů opravdu uvidíme. Naopak s jistotou můžeme říci, že jich tolik v žádném případě neuvidíme. Oněch, řekněme, 150 meteorů za hodinu znamená, že bychom jich tolik mohli pozorovat v případě, že radiant, tedy místo, z nějž zdánlivě vylétají, budeme mít v zenitu, přímo nad hlavou. Kromě toho bychom museli mít úplně dokonale jasno, čistý a suchý vzduch a být na místě bez světelného znečištění. A v neposlední řadě bychom svýma očima museli být schopni přehlédnout celou oblohu najednou.

150 = 20, když se zadaří…

Z takto teoreticky zkonstruovaného čísla se k reálnému počtu dostaneme postupným násobením, a to několika čísly menšími než jedna. Začněme schopnostmi našeho zraku. Zorné pole, které obsáhneme, bude tak jedna třetina oblohy, když budeme optimisty. Spíše to bude čtvrtina, takže zaokrouhleme tento faktor na 0,3 (1 = celá obloha). Počet meteorů se nám tedy hned scvrkne na 150 x 0,3 = 45.

V okamžiku, kdy je maximum, u nás není Perseus přímo nad hlavou. Ba naopak, právě vychází. Takže polovina té parády se odehraje pod obzorem. Do rána postupně Perseus stoupá nad obzor, takže se situace zlepšuje, a my zachováme optimistickou náladu a vynásobíme ZHR ještě faktorem 0,6 (více než půl oblohy). Najednou máme 150 x 0,3 x 0,6 = 27.

Zbývá poslední, nejméně vyzpytatelný, faktor, a to je „kvalita tmy“. Letošní maximum Perseid připadá na mimořádně příznivé období, kdy Měsíc po novu (8. srpna 2021 v 15:50 SELČ) dorůstá do první čtvrti, která nastane 15. srpna v 17:19. To znamená, že je na obloze večer, před půlnocí zapadá a neruší svým světlem pozorování meteorů. Zůstává ale ještě vliv světelného znečistění od umělých zdrojů osvětlení a nejistý stav oblačnosti či vlhkosti vzduchu – to vše způsobuje, že slabé meteory na světlém pozadí přehlédneme. Buďme velkými optimisty: unikne nám jen 20 % Perseid. Musíme tedy ještě násobit faktorem 0,8: Počet meteorů, které máme šanci uvidět během jedné hodiny, je kvalifikovaným odhadem 150 x 0,3 x 0,6 x 0,8 = 21,6. Protože jsme spekulovali s opravdu maximálními čísly, dovolil bych si ten optimismus zmírnit na 20 meteorů za hodinu, když se opravdu zadaří.

Desítky splněných přání

I to je však lákavá nabídka. Podle lidové tradice, když padá hvězda, splní nám přání. Dvacet splněných přání za hodinu není málo! Když už jsme u těch lidových označení, pak slzami svatého Vavřince jsou Perseidy zvány proto, že naši předkové už ve starověku zaznamenali, že po svátku Vavřince, jenž zemřel krutou mučednickou smrtí, se na obloze objevuje spousta „padajících hvězd“. Meteorům se česky lidově také říká létavice, někdy povětroně, ale toto označení patří také meteoritům.

Několik dalších omylů uvedených na pravou míru

Perseidy jsou meteory, nikoli meteority, jak se dnes často uvádí. Názvosloví je vytvořeno takto: prachová zrnka zanechaná na dráze okolo Slunce kometou se nazývají meteoroidy. Ty samozřejmě nevidíme. V okamžiku, kdy se tyto částečky střetnou se zemským ovzduším, způsobí světelný jev zvaný meteor. Kdyby se jednalo o větší kámen, jeho části přežijí průlet atmosférou a dopadnou na zemský povrch. Těmto „kamenům spadlým z nebe“ říkáme meteority. Perseidy nemají šanci se stát meteority, jsou většinou menší než zrnka písku a vypaří se ve výškách okolo 100 km nad zemí.

Dalším omylem je představa, že světelný záblesk je hořící zrnko prachu. Ve skutečnosti k hoření zřejmě dochází, ale světlo, které pozorujeme, vydává vzduch. Elektrony v atomech tvořících vzduch jsou nárazem prachových zrnek vybuzeny – ocitají se na vyšších energetických hladinách, a když se atomy poté „vzpamatovávají“ a elektrony klesají do svých původních hladin, vydávají energii ve formě světelného záření. Plamen od hořícího zrnka prachu ve výšce 100 km nad zemí bychom neměli šanci vidět. Záření vzduchu je ale mnohem intenzivnější. Odpovídá kinetické energii zrnka prachu, jež je vyvolalo. A tato energie je přes malou hmotnost zrnek obrovská – zrnka totiž vlétají do vzduchu rychlostí okolo 60 kilometrů za sekundu.

A poslední omyl se týká češtiny. Perseidy, stejně jako létavice či padající hvězdy ostatních rojů, jsou ženského rodu. Pozorujeme tedy meteorický roj Perseid, nikoli Perseidů.

Dění na obloze v srpnu 2021

Paradox není paradoxem

Vysvětlení zmíněného paradoxu, který má spočívat v tom, že maximum roje nastává před půlnocí a nejvíce meteorů uvidíme až nad ránem, už čtenář z předchozích odstavců jistě pochopil: čím výš je Perseus nad obzorem, tím více meteorů proletí na naší obloze, a ne pod obzorem. Hodnota druhého faktoru (použili jsme 0,6), jíž jsme násobili ZHR, tedy k ránu stoupá a máme více možností meteor zahlédnout. Kromě toho, jak se Země otáčí, jde naše polokoule po půlnoci Perseidám „naproti“.

Užitečné rady ohledně Perseid najdete také v článku kolegy Martina Gembece na astro.cz.

Planety po celou noc a nejblíže Zemi

Na večerní obloze se po západu Slunce krátce nachází Venuše jako Večernice. Trochu se ztrácí v červáncích a lepší podmínky na její spatření přijdou na podzim. Po celou noc jsou teď ale vidět planety Saturn a Jupiter. Obě se nacházejí v opozici se Sluncem, tedy naproti naší denní hvězdě. Díky prostorovému uspořádání planet jsou také oba „opozičníci“ nejblíže Zemi. Saturn byl v opozici a nejblíže Zemi 2. srpna (1 miliardu a 337 milionů kilometrů), Jupiter se nejblíže Zemi a v opozici ocitne 20. srpna (600 milionů kilometrů).

Na obou planetách je teď díky jejich rativní blízkosti dalekohledem vidět nejvíce detailů. A Jupiter je kromě toho nápadně jasný – to nejjasnější, co na noční obloze vypadá jako hvězda, je ve skutečnosti právě Jupiter. Saturn se nachází západně (vpravo) od Jupiteru.

Od 20. do 22. srpna bude okolo obou planet procházet Měsíc, který se 22. srpna ve 14:01 ocitne v úplňku (což je vlastně také opozice se Sluncem). Do konce srpna pak Měsíc ještě stihne docouvat do poslední čtvrti – ta nastane 30. srpna v 9:13 SELČ.