Articles

Vysvětlení: proč meteory osvětlují noční oblohu

Článek byl převzat z The Conversation pod licencí Creative Commons. Přečtěte si původní článek.

Meteory jsou pozorovány od doby, kdy se lidé poprvé podívali na noční oblohu. Skládají se z malých úlomků, obvykle ne větších než zrnko prachu nebo písku, které neustále narážejí do zemské atmosféry.

Jak se tyto úlomky noří hlouběji a hlouběji, tření o atmosféru způsobuje jejich ablaci – hoření zvenčí dovnitř. K tomu obvykle dochází v mezosféře, obvykle ve výšce kolem 80 km.

Čím větší je úlomek nebo čím rychleji se pohybuje, tím jasnější je výsledný meteor. Nejpomalejší částice dopadají do naší atmosféry rychlostí asi 12 km/s, nejrychlejší se pohybují rychlostí až 72 km/s.

Tato extrémní rychlost umožňuje těmto drobným objektům tak jasně hořet. Kinetická energie, kterou objekt nese, je úměrná jeho hmotnosti vynásobené jeho rychlostí na druhou, což znamená, že nepatrná zrnka pohybující se opravdu rychle nesou obrovské množství energie.

Tato energie se přeměňuje na světlo, což je to, co vidíme, když se na noční obloze zableskne meteor.

Nejprve něco o terminologii

Existuje určitý zmatek v tom, co se rozumí pod jednotlivými termíny, které se často zaměňují v běžné konverzaci a v populárním tisku. Zde je tedy rozdělení:

Meteoroid: Meteorit: jakýkoli kus malé horniny, kovu nebo ledu pohybující se vesmírem. Čím blíže se podíváte, tím více úlomků je, ačkoli ty nejmenší jsou rychle odfouknuty do mezihvězdného prostoru zářením proudícím z našeho Slunce.

Meteor: Viditelný záblesk světla pozorovaný při ablaci meteoroidu v zemské atmosféře.

Meteorit: Pokud se nějaké těleso dostane přes atmosféru až na zem, nazývá se meteorit. Meteority mají hmotnost od několika gramů až po mnoho tun, přičemž nejčastěji padají ty nejmenší a nejlehčí. Nejhmotnějším dosud nalezeným meteoritem je meteorit Hoba z Namibie o hmotnosti asi 66 tun.

Ohnivá koule: Meteor, který je neobvykle jasný a zastiňuje téměř vše na noční obloze. Obvykle se za ohnivou kouli považuje každý meteor jasnější než -4. magnituda (tj. jasnější než Venuše).

Mikrometeoroid: Nejmenší meteoroidy – vlastně kosmický prach – jsou tak malé, že mohou vstoupit do zemské atmosféry, aniž by se rozpadly, protože tření o nejtenčí vrstvy zemské atmosféry jejich vstup rychle zpomaluje. Tato nepatrná zrnka připomínají spíše částečky kouře. Mohou se dostat na zemský povrch v neporušeném stavu a mnoho z nich bylo shromážděno letadly za účelem vědeckého studia.

Meteorit: pád vs. nález

Když vědci studují nově nalezené meteority, rozdělují je na dva typy – pády a nálezy.

Většina meteoritů se nachází dlouho poté, co spadly, často před lety nebo dokonce staletími, takže zde na Zemi na ně působí povětrnostní a chemické procesy. Tyto meteority, známé jako „nálezy“, tvoří většinu sbíraných meteoritů a patří mezi ně i mnohé nalezené na ledovém povrchu Antarktidy.

„Pády“ jsou mnohem cennější a vzácnější. Jedná se o meteority, jejichž průlet atmosférou byl pozorován a zaznamenán. To umožňuje vědcům najít je dříve, než byly ovlivněny zvětráváním nebo jinými procesy na Zemi.

„Pády“ jsou tak cenné, že se vytvářejí sítě, které se snaží takové objekty vystopovat a získat zpět. Jednou z nich je Australská síť pouštních ohnivých koulí (Australian Desert Fireball Network), které můžete pomoci tím, že nahlásíte každou obzvláště působivou ohnivou kouli, kterou spatříte, pro případ, že by spadlo něco, co by se dalo zachránit.

Meteorické deště

Každou jasnou tmavou noc může bystrý pozorovatel spatřit pět až deset meteorů za hodinu, přičemž rychlost se zvyšuje k rozbřesku (proč, viz graf níže). K těmto „sporadikům“ dochází při srážkách Země s náhodnými úlomky při jejím pohybu po dráze kolem Slunce.

V určitých ročních obdobích je prach, kterým se Země pohybuje, výrazně hustší, a tak dochází k meteorickým rojům.

Komety (a některé asteroidy) vyvrhují materiál, když se pohybují v blízkosti Slunce, a tyto úlomky se nadále pohybují po dráze podobné dráze své mateřské komety.

Poté, co se kometa po své dráze poprvé přiblíží ke Slunci natolik, že se z ní vyvrhne plyn, bude při každém průletu perihelem nadále vyvrhovat prach a plyn. Tento prach se pomalu šíří kolem dráhy komety po téměř identických drahách, ale s mírně delšími nebo kratšími oběžnými dobami.

Důsledkem toho se dráhy těchto objektů obalují úlomky. Hustota materiálu se zvyšuje s přibližující se dráhou mateřského tělesa i samotného zdroje. Pokud je orientace oběžných drah správná, pohybuje se Země přes tyto chuchvalce každý rok ve stejnou dobu a každoroční meteorický déšť je na světě.

Protože se úlomky při dopadu na Zemi pohybují stejným směrem, bude se zdát, že meteory v daném dešti vyzařují z malé oblasti na noční obloze, známé jako radiant.

Je to čistě otázka perspektivy. Jak se úlomky pohybují směrem k našemu pozorovacímu bodu, zdá se, že se částice rozcházejí, protože shoří v mezosféře.

S jednou výjimkou (Kvadrantidy) jsou meteorické roje pojmenovány podle souhvězdí, ze kterého se zdá, že vyzařují – Geminidy vyzařují z Blíženců, zatímco Leonidy ze Lva.

Kvadrantidy jsou místo toho pojmenovány na památku mrtvého souhvězdí – Quadrans Muralis – které bylo v roce 1922, kdy Mezinárodní astronomická unie dokončila současný schválený seznam 88 souhvězdí, začleněno do souhvězdí Boheta.

Meteory a bouře, mladé i staré

S každým oběhem kolem Slunce přidává mateřská hvězda meteorického roje do svého proudu trosek další materiál, který se dále šíří a rozptyluje do vesmíru. V důsledku toho se meteorické deště mění s tím, jak stárnou.

Mladé meteorické proudy jsou často úzké, obsahují vysokou hustotu materiálu v blízkosti svého mateřského objektu, jinde je ho málo. Pokud Země protne jedno z těchto úzkých a hustých vláken, může vzniknout meteorická bouře s tisíci nebo dokonce desetitisíci meteorů za hodinu. Takové bouře jsou vzácné, ale někdy je lze předpovědět předem.

V letech bez metrové bouře vykazují mladé meteorické roje obvykle nízkou četnost, přičemž jejich aktivita se mění v závislosti na vzdálenosti od mateřského tělesa v daném roce. Známými příklady jsou Leonidy a Drakonidy.

Meteorické deště v době svého největšího rozkvětu jsou poměrně rozsáhlé a Země se s úlomky setkává týden i déle. Poskytují dlouhé období nízkých rychlostí a postupně narůstají až do relativně ostrého maxima.

V jejich středu si takové deště uchovávají poměrně hustý proud materiálu, který se uvolnil příliš nedávno na to, aby se plně rozptýlil, což vede k rychlostem až sto meteorů za hodinu (nebo více).

Dobrým příkladem jsou hlavní meteorické roje běžného roku, jako jsou Eta Aquariidy, Orionidy a Geminidy.

Starší meteorické proudy, uložené v dávné minulosti, jsou obvykle velmi rozptýlené a jejich průlet Zemí trvá měsíc i déle. Uvnitř těchto proudů jsou trosky dobře rozptýleny a lze pozorovat jen několik meteorů za hodinu.

Pokud je mateřský roj daného roje vychýlen na novou dráhu nebo mu dojdou těkavé látky, jeho proud pokračuje v rozptylu s postupně klesajícími rychlostmi, až je nelze odlišit od sporadického pozadí.

Tauridský déšť, viditelný každoročně od září do prosince, je nejznámějším příkladem starého meteorického proudu, který však stále může nabídnout překvapení!

Duchové minulých komet

Někdy se kometa rozpadne, roztříští a rozpadne do nicoty. Skvělým příkladem byla kometa 3D/Biela, která se v 19. století velkolepým způsobem rozpadla.

Úlomky tohoto rozpadu nadále obíhaly kolem Slunce a poskytly kometě velkolepý epitaf v podobě meteorických bouří Andromedid.

Dva obzvlášť velkolepé výbuchy meteorů byly pozorovány v letech 1872 a 1885 z roje vázaného na kometu, když Země procházela jejími pomalu se rozptylujícími zbytky.

Meteorické deště, které přijdou

V průběhu staletí meteorické deště ubývají a ustávají. Oběžné dráhy některých spršek se otočí tak, že se již se Zemí nesetkají, a jejich počet se zmenší na nulu.

Další proudy se otáčejí a rodí nové spršky a nové proudy se rodí, jak jsou komety vrhány na nové dráhy.

V důsledku toho jsou astronomové neustále ve střehu a sledují zrod nových spršek.

S každým nově objeveným asteroidem nebo kometou, jejichž dráha se přiblíží k Zemi, astronomové zjišťují, zda by z toho mohl vzniknout meteorický déšť. To vede k předpovědím potenciálních nových spršek, jako byly například loňské Camelopardalidy.

I když však víme vše, co víme, můžeme být stále překvapeni. Proto se může vyplatit dívat se na oblohu každou jasnou noc pro případ, že se vám podaří zachytit zrod nového deště.