Hitem konce letošního roku se stal film K zemi hleď! (Don’t Look Up) od Netflixu. Snad nebudeme příliš spoilerovat, když prozradíme hlavní zápletku.
Na Zemi se řítí obří kometa, která ukončí život na planetě. Kromě vědců to ale vlastně nikoho moc nezajímá. Někteří dokonce věří, že žádná kometa neexistuje, další na ní chtějí vydělat. Černá komedie, která je však v základu až mrazivě přesným odrazem dnešní společnosti. Ale dost filozofování. Nás bude zajímat jen začátek filmu K zemi hleď!
Je to až bolestivé klišé. Astronom sedí na observatoři a najde asteroid či kometu. Odhazuje zbytek pizzy do krabice, následuje pár rychlých úderů do klávesnice a… je to jasné. Všichni umřeme! Na sto procent. Víme i přesně kdy (pro dokreslení ihned naskočí odpočet).
Ve filmu K zemi hleď! se to odehrálo trochu jinak, ale to není až tak důležité. Princip byl stejný.
Dalekohled ve filmu K zemi hleď!
V úvodu filmu si vedlejší roli zahrál i jeden ze slavných astronomických dalekohledů. Jeho název zazní i ve filmu a je pravdivý – Subaru. Nachází se na Havaji na observatoři Mauna Kea a průměr jeho zrcadla je 8,3 m... jedno z největších celistvých na světě (tedy žádné segmenty jako třeba JWST). Provozovatelem je Japonská národní astronomická observatoř. Dalekohled byl dokončen na konci 90. let. Subaru znamená v překladu Plejády (slavná hvězdokupa v souhvězdí Býka).
Inspirován skutečnou kometou
Ve filmu K zemi hleď! se na Zemi řítí dlouhoperiodická kometa, která přilétá z Oortova mračna. Není to náhoda. Na filmu totiž spolupracovala Amy Mainzerová, která pracuje na Arizonské univerzitě a je vědeckou šéfkou NEOWISE.
Infračervená družice WISE odstartovala v roce 2009 a prohledávala oblohu v infračervené části spektra. Po vyčerpání chladicího média začala mise NEOWISE, která probíhá dodnes. Nedávno byla prodloužena do léta 2023.
Zkratka NEO odkazuje na blízkozemní objekty, tedy tělesa, která mohou být nebezpečná pro Zemi. Planetky neodráží příliš mnoho světla, ale vyzařují teplo, takže infračervené záření je pro jejich hledání a průzkum (zdravíme JWST na cestě do L2 !) velmi vhodné.
Podle statistik WISE a NEOWISE našly 342 blízkozemních planetek, z toho 63 potenciálně nebezpečných a také 34 komet. Jedním z nejslavnějších úlovků NEOWISE je kometa C/2020 F3 (NEOWISE), která se, jak doktorka Mainzerová potvrdila, stala volnou předlohou pro film K zemi hleď!
C/2020 F3 (NEOWISE) je ukázkou toho, že tato tělesa mohou být opravdu nebezpečná. Komety se při příletu ke Slunci pohybují velmi vysokou rychlostí, takže případná srážka s takovou vlasaticí je skutečně „bolestivá“. A mezi objevem a průletem okolo Země uplyne krátká doba.
C/2020 F3 (NEOWISE) má průměr asi 5 kilometrů a byla objevena 27. března 2020. Už 3. července prošla přísluním (byla nejblíže ke Slunci) ve vzdálenosti 0,29 AU. Nejblíže k Zemi byla 23. července ve vzdálenosti 0,64 AU (103 milionů kilometrů). Od objevu pro průlet kolem Země uplynulo jen 118 dnů.
Hele, kometa!
Ale zpět na začátek. Planetky a komety jsou na obloze prakticky k nerozeznání od hvězd. Jistě, komety mají slavný chvost (ve skutečnosti dva), ale ten se objeví až po přiblížení ke Slunci. Planetky a komety poznáme na obloze tak, že se pohybují vůči hvězdnému pozadí. Stačí tedy mít dva snímky, které byly pořízeny v rozdílnou dobu a porovnat je.
Kdysi to bylo o vizuálním pozorování a pečlivém zakreslování. Profesionálové objevovali komety spíše náhodou a byla to tak doména amatérů. Dokonce se říkalo, že pokud víte, jak na to, objevíte kometu po zhruba 200 hodinách pozorování, což mi ale vždy připadalo jako poněkud podhodnocené. Poté přišly ke slovu fotografické desky a následně průlom v podobě CCD kamer. Méně romantická, ale mnohem rychlejší, efektivnější a citlivější metoda.
Počty objevených blízkozemních planetek jednotlivými vyhledávacími projekty. Vlevo všechny, vpravo planetky nad 140 metrů. Foto: JPL
Dnes už komety objevují roboti, kteří se zaměřují na blízkozemní asteroidy. Jedná se o automatické a speciální dalekohledy, které fotografují velké části oblohy. Nachází se v místech s velkým počtem jasných nocí a temnou oblohou. Mají velká zorná pole a místo kamer s bombastickými hodnotami jde spíše o montáž. Astronomický dalekohled je velká citlivka.
Na výsledek pozorování mají vliv i malé vibrace, proto jsou dokonce i na českých hvězdárnách dalekohledy oddělené od podlahy, po které šlapete a umístěny na sloupci zapuštěném do země, aby nerušil váš pohyb a ani další vlivy. U lovců asteroidů je hlavně o kmitání samotného dalekohledu po přesunu na jinou část oblohy. Musí být robustní, aby nemusel dlouho čekat na zklidnění.
Astronomové by rádi vyslali do vesmíru dalekohled, který by se zaměřil výhradně na hledání podobných objektů. NEO Surveyor by mohl odstartovat za pět let.
Na začátku je pár fotografií
Na začátku tak astronomové mají jen pár fotografií, ze kterých nelze vypočítat vůbec nic. K tomu je potřeba více snímků za delší dobu. První někdy získají velmi rychle – v archívu. Objekt byl totiž častokrát pozorován už dříve, ale byl přehlédnut. Poté je to o dalším a dalším pozorování. Měří se pozice objektu vůči hvězdám a z toho se počítá dráha a veškeré její parametry (zjednodušujeme).
Na začátku je počáteční odhad dráhy, který bude zřejmě dost daleko od pravdy. Je potřeba více pozorování. Čím více jich bude, tím přesněji budeme znát dráhu tělesa. Vždy ale s určitou nejistotou. Komety jsou mlhavé objekty, takže určit jejich pozic vůči hvězdnému pozadí je obtížné. A pár desetin vteřiny sem či tam může hrát v dráze tělesa velkou roli.
Vesmírné kočky
Komety jsou jako kočky. Mají ocas a dělají si, co chtějí.
Další tradiční klišé amerických béčkových filmů – kometu provází hromada suti, která většinou začne dopadat na Zemi ještě před samotnou kometou, případně zdecimuje část astronautů, kteří letí na kometu, aby ji odpálili. Okolo komety se ale ve skutečnosti nachází jen kóma a za kometou dva chvosty – plynový a prachový. Jedná se o částice, které se vlivem slunečního záření a tepla uvolňují z povrchu komety.
Jak ukazují nová pozorování, některé komety mohou mít měsíce (většinou ale asi jen jeden nebo velmi nízký počet). Komety se mohou také z ničeho nic rozpadnout, což vede ke zjasnění, nebo tvorbě menších komet. Většinou k tomu dojde po průletu kolem Sluncem. Přece jen jde o pouhé slepence kamení, ledu a zmrzlých plynů.
Jakou roli v tom hraje smrtící dopad na Zemi? Zkusme to trochu zjednodušit. Představte si obří válec, který se táhne Sluneční soustavou. V rámci tohoto válce se pohybuje naše kometa, kterou jsme objevili před pár týdny, našli její starší snímky a místo odhadu už máme něco, co lze označit za relativně přesnou dráhu. Víme, že se bude pohybovat ve válci, ale nevíme, kde přesně.
S rostoucím počtem pozorování za delší dobu se bude průměr našeho válce zmenšovat. Někde okolo válce se pohybují planety a to včetně Země. Pokud se naše rodná hrouda ocitne uvnitř válce, máme problém. Jestli to bude na palcové titulky bulvárních webů nebo na telefonát do Bílého domu rozhodnou průřezy.
Můžeme si spočítat průřez našeho válce a také průřez Země. Obě čísla pak porovnáme a dostaneme pravděpodobnost konce života na této planetě. S dalšími pozorováními pak mohou nastat dva scénáře – Země se dostane mimo válec a lidstvo dostane další šanci se zničit samo, nebo bude uvnitř válce zůstávat a pravděpodobnost kolize poroste.
Místo koček spíše včelky
Setkání s velkou kočkovitou šelmou může být smrtelné, ale do velkých problémů vás může dostati i žihadlo malé včelky. Velké komety přilétající z vesmírných dálek jsou nebezpečné, ale je jich málo, takže i blízkých setkání s nimi je poskromnu. Ale dochází k nim. V roce 837 prolétla slavná Halleyova kometa ve vzdálenosti 0,03 AU od země (cca 5,1 milionu kilometrů).
V roce 1770 nás minule Lexellova kometa (jedna z těch, které nejsou pojmenovány po objeviteli, ale po vědci, který spočítal její dráhu) ve vzdálenosti 2,2 milionu kilometrů (6 LD), což by měl být rekord alespoň v rámci komet, u kterých jsme dokázali zpětně spočítat dráhu. Z novějších setkání uveďme kometu P/2016 BA14, která nás v březnu 2016 minula ve vzdálenosti 3,5 milionu kilometrů (9 LD).
Měříme vzdálenost
Pro laiky jsou možná lepší kilometry, ale astronomové měří ve Sluneční soustavě ve svých vlastních jednotkách:
- AU: Astronomická jednotka je střední vzdálenost Země od Slunce (149 597 870 700 km)
- LD: pro průletu asteroidů je AU moc velká, a tak se používá střední vzdálenost Měsíce od Země (384 399 km).
Nebezpečnější ale mohou být malé planetky. Jejich dopad by sice nevyvolal ničivé cunami a nevyhledali život na Zemi, ale mohl by způsobit velké škody. Problém je, že podobné planetky se špatně hledají. Někdy se i nich dozvíme jen pár hodin před průletem nebo dokonce po něm. Slavný Čeljabinský meteor, který při průletu a rozpadu v atmosféře rozbíjel okna, měl průměr zřejmě méně než 20 metrů.
Seznam největších „dopadů“ za poslední roky najdete na adrese https://cneos.jpl.nasa.gov/fireballs/. Nechybí tam ani český zástupce v podobě meteoritu Morávka z roku 2000.
Na podobné stránce najdete také průběžný přehled blízkých průletů okolo Země. Pamatujete na náš válec táhnoucí se Sluneční soustavou? Ten je tam zanesen také. V přehledu najdete nominální vzdálenost od Země, takže vlastně střed válce. Vedle toho je pak minimální vzdálenost od Země – s trochou nadsázky tedy vzdálenost Země od našeho válce.
Do nového roku i let dalších hodně zdraví a zůstaňme mimo válec!