Katedra fyziky FPV UKF v Nitre

Venuša a jej atmosféra viditeľná počas tranzitu pred Slnkom.
Poďakovanie: D. Kiselman, et al. (Inst. for Solar Physics)

Obrázok vyššie bol zhotovený teleskopom Swedish Solar Telescope nachádzajúcej sa na ostrove La Palma na Kanárskych ostrovoch. Na zábere je krásne vidieť halo okolo planéty Venuše, ktorú ako prvý spozoroval Lomonosov pri tranzite Venuše pred Slnkom v roku 1761 a správne dospel k záveru, že sa jedná o rozptyl slnečného svetla v atmosfére Venuše. Dovtedy sa nevedelo o tom, že by venuša mohla mať atmosféru. Tento jav je vidieť len v okamihu, keď Venuša prechádza cez okraj slnečného kotúča.

Pozorovanie tranzitu pred našou univerzitou sa tešilo tiež veľkému záujmu. Veľké vďaka patrí pánovi Mitterpachovi, ktorý sa postaral o pohodlné a bezpečné pozorovanie premietnutím obrazu Slnka na vhodný podklad.

Fotogrgafickú dokumentáciu o akcii si môžete pozrieť na adrese http://petko.unitra.sk, za ktorý môžeme ďakovať kolegovi Petrovi Švecovi.

Mnohý z vás kládli rôzne otázky, na ktoré sme sa snažili po pravde odpovedať. Tieto otázky ako aj odpovede na ne by mohli prípadne zaujímať aj návštevníkov týchto stránok, preto ich uvedieme na tomto mieste. Pokiaľ by ste mali ďalšie otázky, neváhajte, nehanbite sa a napíšte nám, pokiaľ budeme vedieť, odpovieme na ne.

Vaše otázky a naše odpovede
Tá bodka to je Venuša? To je skutočne taká malá?
Ano, tá malá tmavá bodka, ktorú bolo možné pozorovať bola Venuša. Či je malá? Závisí od toho, v porovnaní s čím. V porovnaní so Slnkom je skutočne takto malá, dokonca asi trikrát menšia, lebo v tejto fáze pozorovania k nám bol asi trikrát bližšie, než Slnko. Zem je približne vo vzdialenosti 150 miliónov kilometrov od Slnka, kým Venuša je vo vzdialenosti 108 miliónov kilometrov od Slnka. V skutočnosti je Venuša veľmi podobná Zemi. Jej polomer je 6052 km, kým polomer Zeme je 6378 km. Zo vzdialenosti 42 miliónov kilometrov by sa nám Zem zdala byť takto malou.

Pán Mitterpach nastavuje ďalekohľad. Zem sa točí relatívne rýchlo a ďalekohľad musí sledovať pohyb Slnka na oblohe. Poďakovanie (foto): Peter Švec

Ako často sú takéto tranzity?
To je dobrá otázka, ale odpoveď nie je tak jednoduchá. Keby Zem a Venuša obiehali okolo Slnka v jednej rovine, potom by sa tranzit opakoval každých 584 dní. To plynie z toho, že Venuša a Zem obiehajú Slnko približne na kružnicovej trajektórii a doba obehu v prípade Zeme trvá 365,25 dní, kým Venuše 243,7 dní (medzi dvomi tranzitmi by Venuša urobila o "kolečko viac" okolo Slnka).
V skutočnosti však neobiehajú v jednej rovine. Zem obieha okolo Slnka v inej rovine, než Venuša, tieto dve roviny zvierajú síce veľmi malý uhol (3,39°), ale to stačí k tomu, aby sa stal výpočet zložitým. Aby sme mohli hovoriť o tranzite, Slnko, Venuša a Zem musia byť v jednej priamke. Táto priamka logicky je priamka, v ktorej sa spomínané roviny pretnú. V každom prípade však dáva dobrý odhad to, že medzi dvomi tranzitmi uplynie celočíselný násobok 584-och dní.
Presnejšie výpočty ukazujú, že štvornásobok je najlepším kandidátom na takúto udalosť (tj. 2420 dní, čo je osem rokov). Za posledných 4000 rokov bolo len 52 tranzitov, ten tohoročný je 53-ý.
Predpovedať presnejšie znamená robiť komplikované výpočty, ktoré berú do úvahy aj to, že trajektórie planét nie sú kružnicové, ale mierne eliptické a ani rýchlosť pohybu planét nie je stále rovnaká. V tých miestach, v ktorých planéty sú k Slnku bližšie sa pohybujú rýchlejšie, v tých vzdialenejších pomalšie.

Kedy bude najbližší tranzit? Najbližší bude v roku 2012, 6-ho júna. Mylne sa rozšírilo, že nebude od nás vidieť, v skutočnosti bude vidieť záverečná fáza, posledné dve hodiny. Pokiaľ to počítame na normálny horizont (tj. nepredpokladáme, že ste v nejakej kotline, napr. Nitra je obklopená zo všetkých strán miernymi kopcami), tak Slnko vyjde pred piatou hodinou a Venuša už v tranzite sa objaví nad horizontom v 4 hodiny a 53 minút. Tranzit by mal skončiť (posledná fáza) v 6 hodín 50 minúť (tretí kontakt je približne v 6:37 - význam pomenovaní pozri na tohoročnom príklade). Bude treba si privstať.

Obraz Slnka a Venuše na premietnutý na papier pomocou ďalekohľadu. Bolo možné pozorovať aj slnečné škvrny, pokiaľ ste pohybovali s papierom. Aj takto vytvorený obraz bol veľmi jasný a jeho pohodlnejšie sledovani bolo možné pomocou slnečných okuliarov. Poďakovanie (foto): Peter Švec

Čo potrebujeme k pozorovaniu?
My sme použili metódu premietnutia obrazu na podložku (biely papier). Astronomický ďalekohľad, ktorému sme odstránili okulár. Objektív mal ohniskovú vzdialenosť okolo 1000 mm, čo by nestačilo na vytvorenie dostatočne veľkého obrazu. Túto ohniskovú vzdialenosť sme predĺžili pomocou rozptylky asi na 2000 mm. Konkrétne to boli dve zlepené rozptylky s dioptriami -10 a -20, umiestnenými na mieste okuláru. Je možné experimentovať s tým, že kam dáte rozptylky a môžete získať aj veľmi veľký obraz Slnka.
priemer obrazu Slnka = 0,009 × ohnisková vzdialenosť.
Môžete teda vytvoriť aj obraz, ktorý bude mať v priemere 0,9 metra, k tomu potrebujete ohniskovú vzdialenosť 10 metrov. Nezabudnite, že k tomu potrebujete priestor (obraz bude 10 metrov od objektívu) aj tieň. Ak robíte veľký obraz Slnka, intenzita obrazu samozrejme poklesne. Pokles intenzity môžete kompenzovať tieňom, alebo objektívom, ktorý má väčšiu plochu z ktorej zbiera svetlo (má väčší priemer). Problém s priestorom môžete riešiť pomocou zrkadla (obraz premietnete bokom).
Kvalita obrazu bude závisieť od mnohých vecí, ktoré však môžete zvládnuť menším experimentovaním. Samozrejme tu hrá úlohu kvalita šošoviek, okrem toho je dôležité, aby ste obraz premietli na zatienené miesto, prakticky to znamená obklopiť ďalekohľad nejakým tienítkom. Pokiaľ používate viac šošoviek, pokúste sa ich mať v jednej ose a rovnobežne, aby ste obmedzili skreslenie vzniklé prípadným vyosením.

Sú vidieť aj slnečné škvrny?
Áno. Momentálne je Slnko vo fáze minimálnej aktivity, ale aj teraz boli vidieť dve škvrny. Boli podstatne menšie, než Venuša.

Pre obraz Slnka a Venuše vytvoreného ďalekohľadom je vhodné zabezpečiť tieň. Dobre poslúžia aj veľmi jednoduché pomôcky, ako kartón natiahnutý na ďalekohľad. Poďakovanie (foto): Peter Švec

Odkiaľ viem, že vidím škvrny na Slnku a nie nečistotu na papieri.
Keď premietnete obraz Slnka na papier, tak začnite pohybovať papierom sem a tam (bokom, aby obraz zostal ostrý). Ak je to slnečná škvrna, tak sa bod nehýbe s papierom. Ľudské videnie je veľmi zložité a táto metóda (pohybovanie papieru) mu pomáha rozpoznať podstatne lepšie škvrny, ktoré sú spojené s obrazom a nie s papierom (to je otázka skúr mozgu, než oka).

Čo sú škvrny na Slnku?
Musíme si ujasniť, že Slnko vyžaruje biele svetlo zo svojho povrchu. Všetko, čo zohrejete na teplotu povrchu Slnka bude vyžarovať biele svetlo. Táto teplota je 5800°C (nepoznáme materiál, ktorý by dokázal zachovať pevné skupenstvo pri tejto teplote). Slnečné škvrny sú chladnejšie asi o 2000°C. Vyžarujú v inej farbe a menej intenzívne (intenzita rastie štvrtou mocninou teploty). Ak sa pozriete na náš úvodný obrázok, tam tiež môžete vidieť, že povrch Slnka nemá rovnorodú štruktúru. Táto zrnitosť tiež vzniká z rozdielnych teplôt. V prípade slnečných škvŕn je ten teplotný rozdiel dosť veľký. Že sú tmavé, tak to je len relatívne. Vlákna v žiarovkách, ktoré svietia v domácnosti majú teplotu len niečo okolo 1500°C a vyžarujú dosť svetla aj tak. Tieto škvrny majú teplotu 4000°C, ale na pozadí, ktoré má 5800°C sa nám zdajú byť tmavé. Intenzita svetla slnečných škvŕn je asi 5-8-krát nižšia, než jeho okolia.
Slnečné škvrny sú miesta, kde vnútorné magnetické pole Slnka preráža jeho povrch.

Prečo sa pohybuje Venuša pri tranzite nie po priamke ale po výraznom oblúku?
To je klam. Ona sa pohybuje približne po priamke, len my na Zemi sme naklonený voči Slnku a Zem sa točí okolo tejto naklonenej osi. Keby Slnko malo pásy ako Jupiter, tak by sme to jasne videli. Dobre to však znázorňuje aj trojica fotografií z roku 1882, kde premietli na povrch Slnka myslenú súradnú sústavu spojenú so Slnkom. Chce to nad tým len trošku uvažovať, pokiaľ to nie je hneď jasné.

Pokiaľ by ste mali ďalšie otázky, neváhajte, nehanbite sa a napíšte nám, pokiaľ budeme vedieť, odpovieme na ne.

-AT-

< Späť -- Úvodná stránka -- Ďalší >