Čo je hviezda a prečo padá na Zem?

05.07.2003 10:00
Zatmenie slnka
ilustračné foto - slnko počas zatmenia Autor:

Aj dnes používame rovnaké názvy súhvezdí, aké im dali ľudia už pred 5?tisíc rokmi. To je tiež jeden z dôkazov, že astronómia zaujímala ľudstvo už od kolísky civilizácie. Hviezdy a ich zoskupenia pomenúvali starovekí obyvatelia Mezopotámie, neskôr aj Číňania, Gréci a Egypťania. Zmysel pomenovaní súhvezdí bol rôzny. Spočiatku názvy odrážali predovšetkým mystiku, ktorá v tom čase prevládala. Na oblohe nájdeme hrdinov gréckej mytológie či olympských bohov. Je tam však aj Lýra, Trojuholník alebo Kružidlo, ako aj súhvezdie Veľkej medvedice či Veľký voz.

Hviezdy neboli len magické body na oblohe, hviezdy ľudom pomáhali. Podľa súhvezdí sa ľudia orientovali, podľa ich polohy sa dal určovať čas, využívali sa v námornej navigácii. Najjasnejšia hviezda – Polárka, predstavuje bod, kam smeruje zemská os, okolo ktorej rotuje naša zemeguľa. Tento bod je však posunutý asi o dva polomery Mesiaca od presnej polohy Polárky a mení sa. Zmena súvisí s tým, že zemská os nie je vždy kolmá na rovinu rotácie, ale nakláňa sa tak, ako to môžeme vidieť na jednoduchom príklade. Keď na stole zakrútime kolieskom s oskou, zistíme, že os vykonáva pohyb, ktorý astronómovia nazývajú precesia.

Precesný pohyb zemskej osi má svoju periódu, ktorá je 26?tisíc rokov. Zemská os smeruje k Polárke a o 13?tisíc rokov bude smerovať inam. Bude sa nachádzať vedľa hviezdy Vega zo súhvezdia Lýra. O ďalších 13?tisíc rokov sa presunie ďalej. Treba zdôrazniť, že súhvezdia nie sú fyzikálne objekty ani fyzikálne systémy. Sú to náhodne vybrané objekty, ktoré sú zoradené len na základe ľudského pozorovania a obrazotvornosti do rôznych útvarov. Napríklad systém Veľkého voza tvorí sedem hviezd. Rýchlosti pohybu aj vzdialenosti týchto hviezd od Zeme sú veľmi rozmanité. astronómovia ich vedia zmerať.

Zistili napríklad, že Polárka je od nás vzdialená vyše 400 svetelných rokov, čiže svetlo, ktoré dnes prijímame na prístrojoch, bolo vyslané z tejto hviezdy pred 400 rokmi. Zaujímavosťou je aj to, že Polárka je veľmi veľká. Oproti nášmu Slnku je jej objem asi miliónkrát väčší. Vyznačuje sa aj takou vlastnosťou, že nie je stála, pulzuje, je to tzv. premenná hviezda, každé štyri dni mení svoju jasnosť. Keby sme sa ocitli blízko nej, tak by sme Slnko vôbec nevideli.

Slnko – náš pán aj náš brat

Najdôležitejšie pre ľudstvo je Slnko. Obdivujeme ho užodpradávna. Aj my dnes, aj staré civilizácie ho kedysi chápali ako darcu života. Brali ho však aj ako veľmi jednoduché teleso, plochý disk, ktorý žiari z oblohy na Zem. Neskôr, po objavení ďalekohľadu v roku 1608, sa zistilo, že na Slnku sú škvrny, ktoré rotujú, a že Slnko nie je platňa či disk. Neskôr vedci prenikli do vnútra Slnka hlbšie a zistili, že je zložené z vysoko žeravých plynov. Dnes už vieme, že v Slnku prebiehajú termojadrové procesy. Dochádza k interakcii atómových jadier, k ich premene na iné prvky, k premene vodíka na hélium. Pri tomto procese sa uvoľňuje jadrová energia. Fyzici sa pokúsili vyvolať podobný proces aj na Zemi, podarilo sa im to, síce v obrátenom poradí, a máme jadrové elektrárne. Bohužiaľ, aj atómové bomby.

Slnko je veľmi komplikovaný fyzikálny útvar s procesmi, ktoré sú ohromne mohutné. Nikde inde na Zemi sme zatiaľ nevideli také mocné procesy, ktoré nazývame slnečné erupcie alebo protuberancie, v rámci ktorých sa pri výbuchoch uvoľňuje nesmierna energia. Zo Slnka uniká ionizovaný plyn, čiže plazma, v rozsahu niekoľkých hmotností našej zemegule. Plazma zasahuje aj planetárny systém a vytvára v ňom medziplanetárne plazmové pole. Bezprostredne nás to ovplyvňuje a radi by sme vedeli, kedy budú výbuchy väčšie, kedy menšie, či by sme ich nedokázali predpovedať. Slnko máme už dosť prebádané, ale stále zostáva nesmierne veľa záhad a otáznikov. Vedcom sa dokonca v posledných rokoch podarilo preniknúť do centrálnych oblastí Slnka, z ktorých sme nemali nijaké informácie. Podarilo sa to pomocou veľmi zložitých, náročných a nákladných zariadení, pascí na častice. Častice, čiže neutrína, vyletujú z jadra Slnka, ktoré má okolo 6?tisíc km, teda priemer našej Zeme.

Zachytené neutrína potom vytvárajú akúsi fotografiu vnútra Slnka. Slnko na nás pôsobí, udržiava stabilitu a rovnováhu na Zemi. Keby z ničoho nič prestalo svietiť, tak by netiekli rieky, nefúkal by vietor, nerozlišovali by sme farby, nevideli by sme množstvo javov, ktoré patria do astronómie, ako sú chvosty komét, pretože by ich nemalo čo odpariť. Nevideli by sme ani padať hviezdy. Na našu planétu by predovšetkým neprúdila nijaká energia, Zem by strácala energiu, teplota by poklesla až na vyše –200 °C a atmosféra by sa premenila na tzv. atmosférický ľad. Slnko je náš pán aj náš brat.

Nafukovacia lopta a malý hrášok

Ako je to vôbec s planétami našej slnečnej sústavy? Aby sme si vedeli urobiť obraz o ich veľkosti a vzdialenosti od Slnka, skúsme si predstaviť, že Slnko má veľkosť nafukovacej lopty. Ak by sme v tejto mierke zmenšili ďalšie planéty a ich vzdialenosti od Slnka, vyšlo by nám, že Zem je len ako hrášok, ktorý obieha okolo tejto nafukovacej lopty. Jupiter, najväčšia planéta, by mal veľkosť tenisovej loptičky vo vzdialenosti dvoch futbalových ihrísk od Slnka. Najbližšia hviezda by bola vzdialená 10?tisíc kilometrov. Asteroidy a kométy sa nachádzajú vo dvoch hlavných pásoch: jeden je medzi dráhou Marsu a Jupitera, druhý za planétou Pluto, teda na periférii, vo vzdialenejšej časti slnečnej sústavy. Jednoduchšie sú kométy, ktoré zväčša tvorí vodný ľad, prípadne ľad iných zlúčenín, prach a podobne. Tieto kométy vznikali vo väčšej vzdialenosti od Slnka a obsahujú väčšie množstvo prchavých zložiek, ktoré sú zamrznuté.

Chvosty komét sú neuveriteľne dlhé a tvoria ich mimoriadne riedke plyny, ktoré by sme v pozemských podmienkach zbalili do obyčajného kufra. Silne však odrážajú slnečné žiarenie. V kométach sú prachové častice, od najdrobnejších čiastočiek až po kamenné balvany, ktoré pri vstupe do atmosféry zhoria. Častice horia vo výške okolo 100 km nad povrchom Zeme. Toto sú tie ľudovo nazývané „padajúce hviezdy“. My ich nazývame meteory. Na oblohe to vyzerá, akoby hviezdička padala – na sekundu zažiari, keď horí v tých výškach, ale v skutočnosti ide o zvyšky asteroidov alebo komét, ktoré žiaria vďaka treniu pri prelete atmosférou. Voľným okom možno vidieť okolo tritisíc hviezd. V našej Galaxii sa nachádza vyše stopäťdesiat miliárd hviezd a hviezdnych sústav. Nuž, máme stále čo objavovať a vysvetľovať. Aj padajúce hviezdy, ktoré vlastne ani nepadajú…

Odpovede pána Paľuša a pána Tótha:

Vo všeobecnosti nás príjemne prekvapilo množstvo a rozsah otázok, čo svedčí o slušnom prehľade detí tejto vekovej kategórie o astronómii. Samozrejme, na všetky otázky sa nedalo odpovedať v takom krátkom čase. Otázka, na ktorú by sme nevedeli odpovedať nezaznela, skôr sme niekedy mali problém nájsť najvhodnejšiu odpoveď alebo spôsob, ako vysvetliť pojmy a javy bez hlbších znalostí detí o fyzike, ktoré sa budú ešte len učiť.

Doc. RNDr. Pavel Paľuš, CSc. (3. 3. 1936)

Vysokú školu pedagogickú, odbor matematika a fyzika absolvoval v roku 1958 v Bratislave a v štúdiách neskôr pokračoval v rokoch 1961 – 1962 na Karlovej univerzite v Prahe, kde získal titul RNDr. Vedeckú ašpirantúru obhájil na Astronomickom ústave ČSAV v Ondřejove a titul docenta získal v roku 1977. Začínal ako pedagóg na Dvanásťročnej strednej škole vo Fiľakove, potom pracoval ako astronóm v Astronomickom ústave SAV na Skalnatom plese a na Lomnickom štíte. Od roku 1965 je vysokoškolským pedagógom Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave na Matematicko?fy­zikálnej fakulte a na Fakulte matematiky a informatiky, od roku 1997 pôsobí v Astronomickom ústave UK. Je členom Medzinárodnej astronomickej únie kde pracuje v komisiách pre Slnko a vyučovanie astronómie. Je dlhoročným predsedom Slovenskej astronomickej spoločnosti SAV a organizátorom Medzinárodnej univerzity astronómie pre študentov a záujemcov o astronómiu zo všetkých svetadielov. Stal sa prvým riaditeľom Astronomického ústavu FMFI UK. V súčasnosti je aj rektorom Univerzity tretieho veku pre oblasť astronómie pri Univerzite Komenského v Bratislave.

prof Palus
DUK 2008 obálka
DUK 2008 obálka

Článok vznikol na základe prednášky uskutočnenej v rámci projektu Detská univerzita Komenského. Vydavateľstvo PEREX z každého ukončeného ročníka vydáva zborník vo forme pestro ilustrovanej knižky sumarizujúcej obsah prednášok z daného ročníka. Knižka z prvého ročníka (2003) je už vypredaná, vydania z ročníkov 2004, 2005, 2006, 2007 a 2008 si môžete objednať za cenu 5€ (151 Sk) + poštovné na tel. čísle 02/4959 6270 od 8. do 14. hodiny, alebo emailom na adrese predplatne@pravda.sk.

Sleduj najnovšie články na našom Facebooku
Ponuky zo Zľavy.Pravda.sk