Den zatmění nastal, měsíce příprav se nyní buď zúročí, nebo přijdou vniveč. Počasí bylo ale tentokrát milosrdné, a tak mezinárodní vědecký tým z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně a Astronomického institutu Havajské univerzity slaví. Technika ustála silný vítr, nebe bylo bez mráčku a výzkumníci si odvážejí obrovské množství dat.
Jak dobrodružné bylo pozorování z opuštěného ostrůvku v Indickém oceánu, popisuje v posledních zápiscích z cest matematička Jana Hoderová.
Čtvrtek 20. dubna
Přišel den zatmění. Nyní se mají konečně zúročit dlouhé měsíce příprav. V hlavním pozorovacím místě v Exmouthu měl zbytek skupiny na ustavení montáží a seřízení všech kamer pět dnů. Naše pozorovací místo je ostrov beze jména, který je problematické na mapě vůbec najít. Zkuste satelitní Google mapy a souřadnice 20.63474S, 115.57193E. Uvidíte ostrov zhruba 150 krát 300 metrů s idylickou písečnou pláží na západní straně.
Na tento ostrov vzdálený 120 kilometrů od přístavu Dampier směřuji já s Matějem Štarhou ve společnosti dvanácti Eclipse Chaserů, tedy lidí, kteří jsou zatměním Slunce doslova posedlí. Buďme ovšem spravedliví: díky jejich posedlosti jsme dostali šanci mít toto druhé pozorovací místo, byť se to ze začátku zdálo hodně přitažené za vlasy.
Ve čtvrtek vstáváme v 00:30 po čtyřech hodinách spánku. V 1:00 se celá skupina přesouvá do přístavu, ve 2:00 vyplouváme. Díky tréninku předchozí den se nalodění obejde bez jakýchkoli problémů. Všichni jsou natěšení, panuje optimistická nálada, protože předpověď počasí je vynikající, nebe má být bez jediného mráčku. Jediná komplikace je velmi silný vítr od východu. Tříčlenná posádka dvaadvacet metrů dlouhé lodi ENRYBO KAE je vstřícná, jejich kvalitu a celkovou souhru ještě později oceníme. Vyrážíme s větrem v zádech, moře je relativně klidné, loď jede plynule, každý se snaží ještě chvíli spát, někteří na postelích v podpalubí, zbytek na lavicích kolem stolu či na zemi. K ostrovu přijíždíme v 7:15 a kapitán spouští kotvu na západní, závětrné straně. S Matějem z paluby očima nedočkavě vybíráme nejlepší pozorovací místo.
Motorový člun určený pro vylodění a nalodění na ostrově
Hlavní organizátoři skupiny Eclipse Chaserů nám jdou maximálně na ruku a budeme první, kdo se na ostrov vylodí. Vědí, že nás tlačí čas, pár hodin na přípravu potřebujeme. S Matějem jsme si říkali, že by bylo hezké začít se chystat na pozorovacím místě aspoň tři hodiny před zatměním. Posádka ještě musí spustit malý člun na vodu a udělat průzkum, kde bude nejvhodnější místo na vylodění. Na malém motorovém člunu nás postupně i s věcmi budou z lodi převážet na pevninu. Všechno se vleče, na ostrově jsme až v 8:45, do zatmění zbývají necelé tři hodiny.
Náš bezejmenný ostrov měří jen 150 krát 300 metrů
Promýšlíme, kam přesně montáže umístíme, aby nás velmi silný vítr nesfouknul a zbytečně se do montáží při poryvech neopíral. Vybíráme ideální místo u tři čtvrtě metrového útesu, který nás bude nádherně krýt před větrem. Bohužel nás občas zasáhne vodní tříšť, jak vlny hnané větrem narážejí na návětrnou východní část ostrova, který je opravdu malý.
Malý útes chrání nás i techniku před poryvy větru
Systematicky chystáme všechno tak, jak jsme si nacvičili. Opravdu se vyplatilo trénovat s montážemi, s uchycením kamer a gilotin, se softwarem. Díky nácviku nanečisto se nám daří v klidu a na jistotu zorientovat montáže na jih, správnou zeměpisnou šířku máme nastavenou a montáže nám trasují sluníčko bez jakýchkoli potíží. Samozřejmě na ostrově není elektřina. Museli jsme si dovézt autobaterii, kterou Matěj šikovně využil i k zatížení montáže EQ5, aby byla stabilnější vůči větru.
První kontakt, označovaný C1, tedy chvíle, kdy se Měsíc na obloze zdánlivě dotkne Slunce, nastal v 10:07:56 místního času. Na tu chvíli se všichni těší, nasazují speciální brýle se slunečním filtrem a kochají se zhruba hodinu a půl trvajícím částečným zatměním, kdy Měsíc pomalu ukusuje Slunce.
Na ostrově jsme ve společnosti dvanácti Eclipse Chaserů
Částečné zatmění, tedy v podstatě tuto první fázi po C1, jsme v Česku mohli pozorovat relativně nedávno, konkrétně loni 25. října. Kdo o tom, že probíhalo částečné zatmění, nevěděl, ten si ani ničeho zvláštního nevšiml. Dokud se nezakryje řekněme 99 % Slunce, je pořád normálně světlo.
Jak se blíží druhý kontakt, označovaný C2, napětí stoupá, jde o hodně. V tu chvíli se Měsíc celý nasune před Slunce a zdánlivě se dotkne jeho protilehlého okraje. Díky tomu, že je průměr Měsíce na obloze aktuálně o trochu větší, než je průměr Slunce, kompletně je zakryje. To nastává v 11:34:23 místního času a v tu chvíli pro nás začíná opravdové drama.
Minutu před tím je potřeba sundat sluneční filtry chránící chipy před přímými slunečními paprsky. Pak musíme s co největší přesností zmáčknout spoušť na programovatelné samospoušti připravené Matějem, aby Nikon Z6 začal v čase C2 dělat krátké expozice z plánovaného expozičního vějíře. Kamery ASI propojené s počítači jsou díky softwaru Pavla Štarhy spuštěné automaticky podle času nastaveného na počítači. S Matějem jsme celí napnutí, každý pečlivě sleduje svoje přístroje, jestli všechno běží, jak má a není nutné sáhnout k nouzovému scénáři. Nikon Z6 spokojeně cvaká od krátkých expozic k dlouhým a pořád dokola, Matějovi na dvou monitorech naskakují údaje o práci čtyř kamer ASI. Všechno běží, jak má! Máme pár desítek sekund na to, abychom se kochali tímto neuvěřitelným úkazem na vlastní oči a pořídili pár momentek na mobil.
Je to nádhera. Pouhým okem, které je schopné se přizpůsobit obrovskému dynamickému rozsahu, vidíme zřetelně růžovofialové protuberance těsně nad povrchem Slunce. Na setmělé obloze jsou vidět bílé „paprsky“ směřující od Slunce do všech stran, protože je blízko svého maxima. Není proto na první pohled zřetelné, kde má Slunce magnetické póly. Volné elektrony v jeho koróně kopírují tvar jeho siločar a právě od těchto volných elektronů se odráží sluneční světlo, tedy fotony, které nám magnetické pole Slunce vykreslují.
Čas nemilosrdně běží, 64 sekund uteklo strašně rychle, prudce se rozsvítí diamantový prsten, když dochází ke třetímu kontaktu, označovanému C3. To je chvíle, kdy se Měsíc odlepí od okraje Slunce a pokračuje v jeho odkrývání další hodinu a půl až do kontaktu C4, kdy se definitivně ukáže celé Slunce. A je po všem.
Oba si viditelně oddychujeme. Máme to, neuvěřitelné. Vyšlo to! Obrovské množství práce mnoha lidí se povedlo dotáhnout do konce a získali jsme cenná data z ostrova. Chvíli nevěřícně stojíme, hledíme na kamery, jsme zaražení, nastává obrovská úleva. Práce ovšem nekončí, čeká nás dělání kalibračních snímků, bez kterých další zpracovaní obrazů pořízených během úplného zatmění není možné.
Získáním dat začíná další náročná etapa, a to zpracování. Zde leží veškerá tíha na profesorovi Miloslavu Druckmüllerovi. Softwary, které vyvíjí od roku 1999, dokáží matematicky přesnými metodami ze získaných dat vytěžit maximum. Díky detailům, které jsou po sesazení desítek obrazů vidět, můžeme společně s astrofyzičkou Shadií Habbal výsledky interpretovat, a tím získávat nové informace o sluneční koróně.
Hrubou představu o tom, co znamená sesazování obrazů, si lze udělat z následující dvojice snímků. Jde o obrazy bílého světla pořízené na ostrově krátkým expozičním časem 1/125 s a pak s časem 0,5 s. Krátkým expozičním časem jsou zachyceny jasné struktury v blízkosti Slunce a dál od Slunce není vidět prakticky nic. S dlouhým expozičním časem jsou pixely v blízkosti Slunce přepálené, ale naopak vidíme struktury od Slunce vzdálenější.
Vlevo snímek s expozičním časem 1/125 s, vpravo snímek s expozičním časem 0,5 s
Ve 13:00 jsme hotoví. Skupina Eclipse Chaserů je dávno sbalená, netrpělivá, nachystaná na pláži na odjezd. Od lodi vyráží malý člun, aby vyzvedl první dvojici. A máme tu problém - velmi silný vítr a k tomu odliv.
Vlny, které dorážejí na pláž, jsou obrovské. Motorový člun se snaží najít místo, kde by nalodění bylo možné, a při jednom pokusu o přiblížení vlna člun vynese na pláž. Dvoučlenná posádka se snaží ho odtlačit do vody, ale marně. Dva pánové z Eclipse Chaserů, Matěj a já se k nim přidáváme a snažíme se člun na některé velké vlně vrátit do vody. Je to docela nebezpečné, protože vlny člunem pohazují různými směry a je potřeba hbitě uskakovat. Ale společnými silami se to nakonec podařilo.
Posádka naskočila, nahodila motor, odjeli k lodi a začíná čekání. Jeden člen posádky k nám později doplaval s vysílačkou. Během následujících dvou hodin postupně skupině docházejí síly, je vidět, jak jsou unavení a zaskočení situací. Čekání se ovšem vyplatilo, další pokus posádky člunu o přiblížení se k ostrovu a nalodění prvních dvou trosečníků byl úspěšný. Museli zůstat víc v hloubce a vyhodit i malou kotvu, jinak by člun nebyli schopní udržet rozumně na jednom místě. Matěj se zapojil nejvíc, je po prsa ve vodě a drží člun, jeden člen posádky sedí a manévruje u běžícího motoru, druhý člen posádky se snaží trosečníky doslova vyzvednout z moře do člunu, já pendluji mezi pláží a lodí a nosím jejich věci, protože bylo potřeba, aby při nastupování měli volné ruce. No, aspoň jsme si s Matějem užili poprvé moře, byť kompletně oblečení.
Odplouváme od ostrova v 16:00, proti větru, proti vlnám. Loď s sebou neskutečně hází, nakonec mě mořská nemoc totálně uzemní. Před Matějem smekám, to je pravý mořský vlk. Návrat na hotel byl až ve 23:00, pozdní večeři jsme vynechali, do 02:00 balíme techniku.
Pátek 21. dubna
V 5:00 vstáváme, v 6:40 odjíždíme autobusem z Karratha 600 km do Exmouthu, kde se připojíme k hlavní skupině výpravy, s níž je Pavel Štarha. Informace od něj jsou pozitivní, i zde technika fungovala, vítr se uklidnil, počasí vyšlo na jedničku, takže se daly použít i původně plánované dlouhé expoziční časy. Celkově měli připraveno 15 kamer na sledování iontů železa a argonu, 5 kamer na bílé světlo a videokameru na sledování spektra pomocí difrakční mřížky. Pozorování spektra sluneční koróny je známý základní experiment, který jsme zařadili jen pro zajímavost. Využili jsme totiž videokameru jako protizávaží k Nikonu Z6 II s objektivem Maksutov 1000 mm. Podle prvotní kontroly získaných dat se zdá, že se všechno podařilo. V Exmouthu získali zhruba 1,6 TB dat, která pro jistotu hned několikanásobně zálohují.
Exmouth: Patnáct kamer na sledování iontů železa a argonu a dvě kamery na bílé světlo
Co říct na závěr? Zatmění v Austrálii 2023 se prostě povedlo. Počasí vyšlo neskutečně dobře, obloha byla úplně čistá, přístroje fungovaly, data do Brna vezeme. Miloši, máš se na co těšit, čeká tě hromada práce!
Článek vznikl ve spolupráci s Vysokým učením technickým v Brně.
Pokud nevíte, co zdárnému vyvrcholní expedice předcházelo, přečtěte si minulé díly v postupném pořadí: Bezesné noci na Havaji, Šerpové na cestě ke klokanům a Přípravy na vylodění na pustém ostrově.
Předmět zájmu expedice: Zatmění Slunce
Zatmění Slunce je astronomický jev, který nastane, když Měsíc vstoupí mezi Zemi a Slunce, takže je částečně nebo zcela zakryje. Taková situace může nastat, jen pokud je Měsíc v novu. Průměr Slunce, který je 400krát větší než průměr Měsíce a 400krát vzdálenější od Země než Měsíc, v kombinaci s pohybem planet způsobuje, že se Slunce, Měsíc a Země každých 12 až 18 měsíců vyrovnají. Stín široký sto kilometrů v poledne zatemní Zemi, teplota klesne o několik stupňů. Není slyšet jediný zvuk, nezazpívá ani pták. Kolem Měsíce zakrývajícího Slunce je vidět záře sluneční koróny, na obloze se objeví hvězdy i některé planety.
Poslední úplně zatmění Slunce bylo pozorovatelné 4. prosince 2021 z Antarktidy, kde ovšem pozorování českým vědcům zhatilo špatné počasí. Za nebe bez mráčku se modlí i nyní: celý úkaz bude trvat pouhých 56 sekund v Exmouthu a 64 sekund na opuštěném ostrově v souostroví Lowendal Islands. Další šanci budou mít výzkumníci až za rok, 8. dubna 2024 pás totality zasáhne Mexiko, USA a Kanadu. Nejbližší úplné zatmění Slunce pozorovatelné přímo v Evropě nastane 12. srpna 2026 a bude možné ho pozorovat ve Španělsku nebo na nejzápadnějších výběžcích Islandu. Česká republika se dočká až 7. října 2135.
- Autor článku: ne
- Zdroj: Vysoké učení technické v Brně
