• Internet
  • Mobil
  • Testy a recenzie
  • Hardvér
  • Hry
  • Vesmír
  • Človek
  • Biológia
  • Fotogalérie
  • TAHAJ.SME.SK
  • RECENZIE
  • ROZHOVOR KAROLA SUDORA

    Astronóm Vojtech Rušin: Zo Slnka raz bude len železný šrot

    Vydané 7. 4. 2009 o 10:14

    Čo je za vesmírom? To nevie nikto. Nič? A čo je to nič? V podstate ani nemôže existovať. A ak niečo neexistuje, nebudem sa tým zaoberať, tvrdí v rozhovore astronóm Vojtech Rušin.

    Narodil sa v roku 1942. Je rodákom zo Spišských Hanušoviec. Pracuje ako vedúci vedecký pracovník Astronomického ústavu Slovenskej akadémie vied v Tatranskej Lomnici, je veľkým popularizátorom astronómie. Primárne sa venuje skúmaniu slnečnej koróny na stanici na Lomnickom štíte. Desať rokov (1995-2005) bol členom Predsedníctva SAV. Je autorom množstva odborných publikácií, vedeckých prác (viac ako 200), aj populárnych článkov o Slnku. Bol na mnohých expedíciách vo svete, ktoré skúmali slnečnú korónu počas úplných zatmení Slnka. Získal Cenu Slovenskej akadémie vied za vedeckú činnosť, dvakrát cenu za popularizáciu, v januári 2009 aj štátne vyznamenanie Pribinov kríž II. triedy. Napísal dielo Slnko - naša najbližšia hviezda (2006), je autorom publikácie M.R. Štefánik - slovenský astronóm a spoluautorom knihy Slnečná koróna. Je ženatý, žije v Tatranskej Lomnici.
    Foto: Dana Salajová

    Čo je za vesmírom? To nevie nikto. Nič? A čo je to nič? V podstate ani nemôže existovať. A ak niečo neexistuje, nebudem sa tým zaoberať, tvrdí v rozhovore pre SME.sk astronóm zo SAV Vojtech Rušin.

    Poznáte dobrý vtip o vesmíre?

    Neviem, či dobrý, skôr menej slušný: Prišla pozemská delegácia, tvorená mužom a ženou, na Mars. Marťania ich privítali a počas debaty prišla otázka, ako vzniká nový život. Mimozemšťania najskôr ukázali svoj spôsob - prišli k stene, voľačo zamrnčali a zrazu vyskočil malý Marťan. Na oplátku to mali pozemšťania predviesť im. Po dlhom okúňaní sa teda pomilovali a potom si sadli, aby pokračovali v debate. Ubehla minúta, nič. Ubehla hodina, nič. „Kde je to vaše dieťa?," pýtajú sa Marťania. „Kde by bolo, veď sa narodí až o deväť mesiacov," odpovedali pozemšťania. Marťania neveriacky: „A to ste sa potom načo tak ponáhľali?" (smiech)

    Rodičia z vás chceli mať kňaza. Nechýbalo veľa a možno by ste dnes nehovorili o Veľkom tresku pri vzniku vesmíru.

    Nielen rodičia, v čase ranej mladosti som ním chcel byť aj ja. Nebolo mi to však súdené. O Veľkom tresku hovorí aj Vatikán, veď má vlastné observatóriá. Astronómia a jej úspechy sa nijako nevyhýbajú veriacim ľuďom, katolícku cirkev nevynímajúc. Ja sám som veriaci a nikdy som nemal žiadny problém s tým, čo skúmam. V čom už môže byť rozpor medzi rozpínaním sa vesmíru a vierou v Boha? Žiadny. Aj tak som zmierený s tým, že na isté otázky ľudstvo nikdy nezíska odpoveď.

    Prečo ste sa stali vedcom?

    Hlavným dôvodom bolo, aby som nemusel drieť na poli ťažko ako moji rodičia. Realita je teda taká, že vedcom som preto, aby som nemusel tvrdo robiť. Vyššie vzdelanie dáva človeku väčší rozlet. To som ja už ako dieťa, ale hlavne moja mamka, cítil kdesi v podvedomí, i keď sme si to ako jednoduchí ľudia nevedeli vysvetliť.

    To by bol dobrý titulok: „Vedcom som sa stal, aby som nemusel drieť."

    (smiech) V pohode ho tam dajte. Bolo jasné, že na to, aby som v živote niečo dosiahol, potrebujem vzdelanie, inak skončím na tom poli. Dnes totiž málokto chápe, aká bola doba. Nikto nevie, ako tvrdo bolo treba pracovať, aby sme prežili. Všetko obilie sme kosili rukami, tak sa vyberali aj zemiaky zo zeme, kravy sa dojili ručne. Dreli sme tak, že si to dnes neviem predstaviť. Rodičia síce boli chudobní, ale disponovali jedno obrovskou vymoženosťou - slobodou. Nikdy som nemal pocit, že mi v niečom bránili, rovnako akceptovali, keď som sa rozhodol nebyť kňazom.

    autor: Karol Sudor, Dana Salajová

    VIDEO

    Astronóm Vojtech Rušin: Na mimozemšťanov neverím
    video
    Ďalšie videá nájdete na tv.sme.sk.

    Z litra vody vznikne elektrická energia pre celý svet

    Milan Rastislav Štefánik povedal niečo v tom zmysle, že úroveň astronómie v krajine vyjadruje mieru kultúry národa. Súhlasíte s ním?

    Samozrejme, a nielen to. Vedu totiž považoval za chrám človečenstva. Chápal, že len ona môže zabezpečiť, aby sa ľudia mali lepšie. Štefánik bol doslova vizionár. Ako jeden z prvých Európanov navrhol vybudovať observatórium na južnej pologuli, zrealizovalo sa však až v 60. rokoch dvadsiateho storočia. V Ekvádore v roku 1913 zdôrazňoval čo najväčšie využitie Panamského prieplavu. Predvídal mnohé veci, ktoré sa neskôr splnili. Astronómia mu umožnila vstúpiť do vysokých politických, vojenských a spoločenských kruhov v Paríži, kam dotiahol aj Beneša a Masaryka.

    Aká je astronómia veda?

    Veľmi praktická, hoci si to ani neuvedomujeme. Vezmite si napríklad históriu času, keď ľudstvo nemalo hodinky, kalendáre, ani nič podobné. Všetko bolo postavené výhradne na astronómii. Kedy príde jar, kedy sa rozleje Níl a zaplaví polia, kedy sa udejú konkrétne veci v prírode, ľudia v staroveku určovali podľa toho, aké hviezdy vyšli nad obzor. V stredoveku na tomto princípe začala fungovať aj moreplavba. Bez poznania súhvezdí a presnej polohy hviezd na oblohe nebola vôbec možná. V dnešnej dobe sa bez astronómie opäť nezaobídeme, stačí sa pozrieť na GPS systémy. Jeden správca súkromného poľnohospodárskeho majetku raz povedal: „V súčasnosti už dokážeme na poliach pracovať aj v noci, lebo máme v traktoroch GPS." Možno si ani neuvedomil, že je to vďaka kozmonautike, lebo bez družíc by nič také nebolo. Ich dráhy sú zase podmienené slnečnou aktivitou.

    Poznatky sa teda neustále zväčšujú. Keď som bol malý, učili nás len o Slnku, planétach a kométach, pričom všetko vo vesmíre malo byť statické. Dnes vieme, že sa v ňom všetko hýbe. Vesmír je teda pre ľudstvo jedným obrovským laboratóriom a zároveň aj domovom. A ak v ňom chceme lepšie žiť, musíme ho lepšie poznať.

    Dali by sa využiť poznatky z vesmíru praktickejšie, keby sme niektoré jeho javy vedeli dokonale simulovať na zemi?

    O tom niet pochýb. Napríklad v laboratóriách nedokážeme na dlhší čas pripraviť plazmu, teda akúsi simuláciu Slnka v malom. Vedieť, ako na to, to by bola bomba.

    Na čo by to bolo dobré? A ako si tú plazmu predstaviť?

    Ak by sa to podarilo, mali by sme postarané o riešenie všetkých problémov našej planéty s energiou. Vezmite si atóm ako relatívne hmotné teleso, okolo ktorého po určitých dráhach obiehajú elektróny. Keď ich odtrhneme od jadra atómu, vzniká plazma - štvrté skupenstvo hmoty. Môže však existovať len pri vysokých teplotách. Na Slnku za vysokej teploty a hustoty dochádza k zlučovaniu jadier vodíka, čím vzniká hélium. Keďže štyri jadrá vodíka sú ťažšie ako jedno jadro hélia, hmota sa nestratí, ale premení na energiu, teda žiarenie. Na Zemi, bohužiaľ, zatiaľ nedokážeme simulovať takú vysokú teplotu a hustotu, takže nemôže vzniknúť jadrová fúzia tohto typu. Len čo sa to podarí, z litra vody budeme vedieť vyrobiť elektrickú energiu na niekoľko tisíc rokov. Logicky potom nebudeme musieť znečisťovať Zem, spaľovať fosílne palivá...

    A zrušíme atómové elektrárne.

    Presne tak. Samozrejme, je to hudba vzdialenej budúcnosti. Astronómia často prináša námety a ľudia z iných odborov ich potom dokážu vyriešiť. Ďalšia vec - dnes je jasné, že na Slnku dochádza k erupciám, teda k úžasne silným výbuchom, pri ktorých sa uvoľňuje obrovské množstvo energie. Mechanizmus presne nepoznáme, hoci tušíme, že to ide na úkor lokálnych magnetických polí na Slnku. Ak celý proces vzniku erupcie pochopíme a dokážeme ho simulovať na Zemi, opäť by sme dokázali vyrábať „čistú" energiu s menšími nákladmi.

    Kedy sa tak stane?

    Túto otázku dostávam často, ale nedá sa na ňu odpovedať presne. Faktom je, že nemožno porovnávať súčasné vedomosti s tými, ktoré budú o 100 rokov. Pred dvesto rokmi bolo Slnko považované za teleso s pevným povrchom, na ktorom žijú ľudia, pričom sú tam hory aj jazerá. Až neskôr sa prišlo na to, že ide len o veľkú plynnú guľu, teda plazmu. Energetická potreba ľudstva narastá, pozemské zásoby fosílnych palív klesajú, takže ak ľudstvo nebude chcieť „zahynúť" na nedostatok energie, musí hľadať iné zdroje. Projekt získavania energie jadrovou fúziou už začal, volá sa ITER. Pevne verím, že koncom storočia sa na Zemi podarí zrealizovať to, čo sa deje v jadre Slnka.

    f9.jpg

    Slnko raz určite vyhasne

    Prečo je výskum Slnka taký dôležitý?

    Je zdrojom tepla, svetla a energie na Zemi. Ide o podobnú situáciu, ako keby sme sedeli na jednom konci dokonale uzavretej miestnosti a na druhom bol krb. Je celkom logické, že sa budeme zaujímať, dokedy a ako bude horieť, a tiež, aké palivo sa na to používa. To by teda mohol byť prvý dôvod.

    Ďalší - kým vo vizuálnej oblasti spektra zo Slnka prichádzajúce žiarenie je takmer konštantné, iný stav je v röntgenovej a extrémne ultrafialovej oblasti spektra, kde medzi minimom a maximom slnečnej aktivity, ktorej stredná perióda je 11 rokov, sa mení až o nejakých 300 percent. Tieto druhy žiarenia ovplyvňujú stav ionosféry, vyvolávajú vznik polárnych žiar, menia elektrické toky v zemskej atmosfére. To má svoju odozvu aj v troposfére, teda v časti zemskej atmosféry, v ktorej žijeme.

    Vysokoenergetické častice z erupcií sú nebezpečné pre kozmonautov, ničia prístroje na družiciach, spôsobujú výpadky energetických sústav na Zemi, môžu poškodiť aj prístroje na lietadlách a zdravie cestujúcich. Tiež dobrý dôvod, pre ktorý treba Slnko skúmať.

    Okrem toho tam dochádza aj k výronu hmoty, známej pod pojmom „ejekcia koronálnej hmoty". Pri tom výbuchu sa z povrchu Slnka „odnesie" asi tisíc miliárd kilogramov hmoty, a ak sa jej časť stretne so Zemou, spôsobuje geomagnetické búrky a podobne. Prudké zmeny magnetického poľa Zeme cíti mnoho ľudí.

    V čom sa Slnko líši od iných hviezd?

    V tom, že je k Zemi najbližšie, iba 150 miliónov kilometrov. Slnko je hviezda a hviezdy sú slnká, takže Slnko je naša najbližšia hviezda. Samozrejme, rozdiely medzi hviezdami a Slnkom existujú: v hmotnosti, veľkosti, chemickom zložení, veku a svietivosti. Platí, že hviezdy sú zdrojom energie, teda svetla a tepla. Sú to obrovské, plynné telesá, a ak sa majú udržať v rovnovážnom stave, teda že sa ani nezväčšujú ani nezmenšujú v istej etape svojho života, obrovská gravitačná sila, ktorá sa snaží zmenšiť ich objem do najmenších rozmerov, musí byť vyrovnávaná vnútorným tlakom.

    Aj sa tak deje?

    Áno. Ak sa rovnováha medzi gravitáciou a žiarením poruší, hviezda sa scvrkáva alebo expanduje podľa toho, ktorá sila má prevahu. Slnku zatiaľ nič také nehrozí minimálne po dobu 5 až 8 miliárd rokov.

    Je isté, že raz vyhasne?

    Samozrejme. Všetko hmotné vo vesmíre má svoj počiatok aj koniec. Aj my, aj Slnko.

    Je Slnko dokonalá guľa?

    Áno, i keď niektoré teórie pripúšťajú, že je mierne sploštené - asi 9 x 10-6 , čo je takmer nemerateľná hodnota. Meranie priemeru Slnka, keďže ide o plynné teleso, je dosť zložité. Naviac, Slnko „dýcha" s periódou okolo päť minút a isté vypukliny nad „definovaný" okraj Slnka vznikajú práve v aktívnych oblastiach.

    f8Slnecne_skvrny.jpg
    foto: slnečné škvrny

    Slnko vzniklo z prachu a plynu

    Ako vzniklo?

    Predstavte si riedky, ale obrovský zhluk alebo mrak vodíka, hélia či iných plynov, prachu a molekúl. Keďže vo vesmíre nie je nič statické, jednotlivé zložky sa pohybujú a pôsobia na seba gravitačnou silou, pričom ťažšie zložky sa snažia pritiahnuť k sebe tie ľahšie. Kvôli malej hmotnosti a veľkej vzdialenosti medzi časticami v takom mraku je v jednom kubickom centimetri len niekoľko atómov. Dlho sa však nič nedeje, hoci sú tam isté nehomogenity.

    Nakoniec sa však niečo muselo stať.

    Keď v medzihviezdnom zhluku prachu a plynov dôjde k väčším nerovnostiam, ktoré vzniknú napríklad tlakovou vlnou po výbuchu supernovy, alebo v jeho tesnej blízkosti prejde nejaká hviezda, relatívne pokojný pohyb v mraku sa skončí a hmota sa začne vplyvom gravitácie koncentrovať do gravitačných centier rôznych veľkosti, na ktoré sa postupne nabaľuje ďalšia hmota. Tieto gravitačné centra sa nazývajú globuly a sú zárodkom budúcich planét a Slnka.

    Celkom logicky sa dá predpokladať, že najhmotnejšie gravitačné centrum sa vytvorí v strede medzihviezdnehu mraku, ktorý nabaľuje najviac hmoty zo svojho okolia. Nabaľovanie hmoty znamená, že objem gravitačného centra sa zmenšuje a gravitačná energia sa mení na elektromagnetické žiarenie, predovšetkým v infračerervenej a rádiovej oblasti spektra.

    Stúpa pri tom teplota?

    Jasné. V centrálnej časti globule narastá od 10 Kelvinov až po niekoľko miliónov Kelvinov. Ak globula dosiahne rozmer približne hranice Slnečnej sústavy, začína sa jej hovoriť protohviezda. Súčasne však rastie aj tlak v globuli, ktorá ma spravidla guľovitý tvar, a tu dochádza - v dôsledku rozdielnych teplôt medzi jej stredom a okrajom - k miešaniu materiálu. Teplo sa šíri smerom hore. Keď teplota v jadre protohviezdy narastie na približne 10 miliónov Kelvinov, zapáli sa termojadrová reakcia a vzniká hviezda, teda Slnko.

    Najskôr sa premenia ľahšie prvky - deutérium, lítium, berýlium či bór, neskôr nastupuje protón-protónová reakcia, výsledkom ktorej je vznik hélia. Zapálenie termojadrovej reakcie sa považuje za vznik hviezdy. Ďalšia gravitačná kontrakcia sa na dlhú dobu zastaví, aj na niekoľko miliárd rokov, pretože termojadrová reakcia vyrovnáva gravitačný tlak a hviezda je v rovnovážnom stave. Hviezda z plynnoprachového mraku sa môže zrodiť iba v takom prípade, ak jej minimálna hmotnosť je 0,085 hmotnosti Slnka.

    Aká je teplota v jadre Slnka?

    V centrálnej časti jadra okolo 17 miliónov Kelvinov, smerom k okraju jadra klesá na hodnotu asi sedem miliónov Kelvinov. Jadro Slnka končí vo vzdialenosti 175 tisíc kilometrov od centra Slnka, tu končia aj termojadrové reakcie. Jadro Slnka je kotlom na výrobu energie, v ktorom sa každú sekundu premení asi 650 miliónov ton vodíka na hélium v takzvanom protón-protónovom cykle. Výsledkom sú neutrína a gama žiarenie.

    f1.jpg
    foto: erupcia na Slnku

    Naša Zem raz bude pohltená Slnkom

    Čo nám hovoria slnečné škvrny?

    Energia z jadra Slnka sa najskôr prenáša žiarením. Tejto časti sa hovorí oblasť žiarivej rovnováhy. Ak už je prenos teploty na hornej hranici tejto oblasti málo účinný, nastupuje prenos energie konvekciou, to znamená, že teplé prúdy hmoty stúpajú smerom hore. To sa začína v hĺbke asi 500 tisíc kilometrov od centra Slnka a končí na povrchu Slnka takzvanou granuláciou, teda vrcholkami teplých prúdov. Ak sa z nich vyžiari energia, materiál sa ochladí, zhustne a klesá na dno konvektívnej zóny, kde sa nahreje a začne opäť stúpať smerom hore. Životnosť granúl je okolo osem až desať minút, ich rozmer okolo 700 kilometrov. V každom okamihu ich je na povrchu Slnka okolo 2,5 milióna.

    A tie škvrny?

    Práve k nim prichádzam. Sú to miesta vo fotosfére, kde sa výstupné prúdy, teda granuly, v dôsledku silných lokálnych magnetických polí nemôžu dostať až na úroveň okolitej fotosféry, a tak sa nám to miesto javí tmavšie. Teplota voči okoliu je asi o 2000 Kelvinov nižšia. Slnečné škvrny boli inak prvým indikátorom, že na povrchu Slnka na niečo deje. Totiž, nevyskytujú sa tam stále a na celom povrchu Slnka. Perióda ich výskytu je okolo 11 rokov a pomenovala sa ako „cyklus slnečnej aktivity".

    Od čoho závisí dĺžka existencie hviezdy?

    Znie to paradoxne, ale čím je hviezda pri svojom zrode ťažšia, tým kratšie žije, lebo musí vynaložiť viac energie proti pôsobeniu gravitačnej sily.

    Koľko má dnes Slnko rokov?

    Okolo 4,6 miliardy. Pri dnešnom tempe vydávania energie by malo svietiť minimálne ešte ďalších štyri až päť miliárd rokov. Potom vodík v jadre vyhorí a horenie sa presunie na okraj jadra. V dôsledku toho dôjde k istému nafúknutiu vonkajších vrstiev Slnka, zvýši sa jeho energetický vydaj, ale to bude v živote Slnka len krátka epizóda s trvaním niekoľkých desiatok miliónov rokov.

    Prečo?

    Na okraji jadra Slnka je relatívne málo vodíka, takže jeho horenie bude krátke. Keď zdroj energie v jadre a jeho okolí skončí, gravitácia začne zmenšovať vnútro Slnka do menšieho objemu, pričom hlavnou zložkou už nebude vodík, ale horením vzniknuté hélium. Potom nastane rovnaký proces, ako pri zrode Slnka - zmenšovanie znamená zvyšovanie teploty a tlaku v jadre až na také vysoké hodnoty, že sa začne premena hélia, respektíve uhlíka na ťažšie prvky.

    Pri zapálení nových termojadrových reakcií vznikne obrovská svetelná a tlaková vlna, ktorá vymrští vrchné obálky Slnka do obrovských vzdialeností. Ak je v súčasností priemer Slnka 1,4 miliónov kilometrov, po expanzii bude okolo jednej miliardy kilometrov.

    To ale znamená, že bude presahovať aj za našu Zem.

    Iste, Zem bude pohltená Slnkom. Procesy horenia ťažších prvkov pri hmotnosti Slnka však končia pri železe, takže nakoniec z neho ostane len horúci železný šrot, ktorý bude postupne chladnúť. Dnes je inak Slnko zdrojom svetla, tepla a takmer 95 percent energie Zeme. Zo slnečnej energie žije prakticky celá biosféra. Na Zemi pritom prijímame len asi dve miliardtiny energie, ktorú produkuje.

    f2.jpg
    foto: erupcia na Slnku

    Železo a vápnik v našom tele pochádzajú z explózie supernovy

    Čo je to supernova? Vznik novej hviezdy?

    Nie, tá hviezda už existovala. Supernova nie je dôkazom vzniku novej hviezdy, ale jej zánikom, hoci latinské slovo „nova" znamená „nový". Pomenovanie však vzniklo v čase, keď sa na oblohe „objavila" nová hviezda a mechanizmus jej vzniku sa nepoznal.

    Keď sa naruší rovnováha medzi žiarením a gravitáciou veľmi masívnej hviezdy, ktorá má viac ako trojnásobnú hmotnosť Slnka, v záverečnom štádiu vývoja sa v jej jadre zapália jadrové reakcie a príde k obrovskému výbuchu, ktorý veľkými rýchlosťami do okolitého priestoru rozmetá väčšinu alebo všetku hmotu hviezdy.

    Iný mechanizmus supernovy je prípad, ak biely trpaslík nahromadil materiál od svojho hviezdneho sprievodcu, dosiahol Chandrasekharovu medzu a prešiel termonukleárnou explóziou. Supernova je teda jedno zo záverečných štádií vývoja hviezdy. Z pôvodného telesa ostane len torzo. Supernova má za následok vznik nových hviezd, pričom dodáva do medzihviezdneho priestoru ťažšie prvky, napríklad železo. Totiž, len pri výbuchu supernov sa dosiahne taká teplota, aby vznikli ťažšie prvky.

    Železo máme aj v našom tele.

    Jasné, veď vápnik či železo v našom organizme pochádzajú z explózie nejakej supernovy, ktorá sa odohrala pred miliardami rokov.

    Vie sa, koľko váži Slnko?

    Približne 2 x 1030 kilogramov, čiže si predstavte dvojku a za ňou tridsať núl.

    To sa ako podarilo vypočítať?

    Vyplýva to z Keplerových zákonov a zákonov všeobecnej gravitácie. Ak by to nebolo, ako vedci vypočítali, Mesiac by sa okolo Slnka a Zeme nemohol pohybovať tak, ako to poznáme, všetko totiž musí sedieť podľa rovníc.

    f3.jpg
    foto: polárna žiara

    Čierna diera nie je tunel

    Keď sa Slnko stane železným šrotom, potom sa bude už len potulovať vesmírom na nejakej obežnej dráhe?

    Obežná dráha Slnka okolo centra Galaxie, ktorú vykonáme približne raz za 220-250 miliónov rokov, je vcelku dobre známa, tá aj ostane. Existujú aj úvahy o tom, že skončí ako „potrava" pre čierne diery, ktoré sa nachádzajú v centre našej Galaxie. Pozor, pod nimi si netreba predstavovať nejaké prázdno vo vesmíre, lebo čierna diera je úžasné masívne teleso, vážiace toľko, čo desiatky našich Sĺnk dokopy. Na ich povrchu je však taká silná gravitácia, že ani fotón, pohybujúci sa rýchlosťou svetla - 300 tisíc kilometrov za sekundu - nedokáže tento priestor opustiť. V porovnaní so Zemou, odkiaľ je úniková rýchlosť  len 11 kilometrov za sekundu, je to nepredstaviteľné.

    Čierne diera teda nie je iba tunel, ktorý do seba vťahuje okolité telesá, ako si to predstavujú mnohí laici?

    Nie, žiadny tunel, cez ktorý by mala prechádzať hmota. Je realitou v tom zmysle, že vďaka obrovskej gravitačnej sile „spapká" všetko, čo sa nachádza v blízkom aj ďalekom okolí. Supermasívne čierne diery majú hmotnosť niekoľkých miliónov Sĺnk a tým aj značný rozmer. Slnko s priemerom 1,4 milióna kilometrov by po gravitačnom kolapse do štádia čiernej diery malo priemer len 3 kilometre. Na strane druhej, teórie pripúšťajú, že po dosiahnutí kritickej hmotnosti by čierna diera tunelovým efektom, podobným zrážke dvoch protónov, mohla časť absorbovanej hmoty zo svojho povrchu uvoľniť. V praxi sa však zatiaľ nič také nepozoruje. Neviem prečo, ale pád hmoty na čiernu dieru sa znázorňuje lievikom.

    Nemôže sa vyskytnúť čierna diera, ktorá k sebe vtiahne celý vesmír?

    Sú aj také úvahy, ale o tom dosť pochybujem, keďže vesmír sa rozpína. Mohlo by sa to stať pri opačnom procese. Vtedy sa však skôr stiahne do stavu, aký bol na počiatku.

    Čo je za vesmírom? Amatérsky astronóm Roman Piffl tvrdí, že nič.

    Pýtali sa ma to aj v jednej rozhlasovej relácii, odpoviem vám rovnako - neviem a domnievam sa, že nie som sám. Nikto nedokáže odpovedať, či je vesmír konečný alebo nekonečný, uzavretý alebo otvorený. To všetko sú len teórie. Úvah o tom bolo v dejinách ľudstva naozaj veľa, ktorá je správna? Načo robiť závery, keď všetko sú len dohady? A vôbec, čo je to nič? V podstate ani nemôže existovať. A ak niečo neexistuje, nebudem sa tým zaoberať.

    Diplomatické.

    Ale má zmysel pýtať sa, čo je za vesmírom? Odpoveď by mohla byť aj taká, že iný vesmír, ktorý z dôvodu časového horizontu nikdy neuvidíme. Vesmír je predsa to, v čom žijeme, so všetkým, čo sa v ňom nachádza: baryonová hmota, tmavá hmota, rôzne polia, tajomná energia.

    f4Korona1980a.jpg
    foto: slnečná koróna, rok 1980

    Vesmír bol kedysi v "škrupinke", ktorá vybuchla

    Určite vznikol Veľkým treskom?

    Samozrejme. Pozorovania a teória to jednoznačne potvrdzujú.

    Čo vtedy vybuchlo? Lebo ak niečo vybuchlo, znamená to, že už pred vesmírom niečo muselo existovať.

    Nesúhlasím. Veď to, čo vybuchlo, tu predsa bolo, lebo „nič" by nemohlo vybuchnuť. Pod vesmírom chápem to, o čom sme hovorili vyššie. Ak by súčasný vesmír nevznikol, čo je relatívny pojem, neboli by sme tu a nemali by sme o čom hovoriť, respektíve nemal by o tom kto hovoriť. Sme však tu, a okamih, od ktorého sa začal vyvíjať súčasný vesmír, sme pomenovali Veľký tresk či Big Bang. Teda to, čo existovalo, a nik nevie, čo to bolo, pokladám za súčasť vesmíru. Možno s tým rozdielom, že v čase existencie singularity, teda hypotetického stavu vesmíru, v ktorom platil iný priestoročas, bol vesmír „menší", rovnako ako v každom okamihu pri čítaní týchto riadkov. Veď sa rozpína.

    Hovorí sa, že vznikol z nekonečne malého objemu s mimoriadne vysokou hustotou a teplotou hmoty. Kedysi dávno teda bol vo veľmi malej „škrupinke", ktorá vybuchla a odvtedy sa rozpína. „Škrupinka" sa používa len na obrazné vyjadrenie, pretože teórie hovoria o nekonečne malom objeme, ten sa však nedá predstaviť, kým škrupinka áno.

    Nevie sa teda, čo bolo okolo tej škrupinky?

    Nie. V „škrupinke" bolo všetko a jej okolie bolo dané fyzikálnymi vlastnosťami, ktoré vlastnila „škrupinka". Na zistení vlastností stavu singularity musí popracovať kvantová teória gravitácie. Určité teórie pripúšťajú, že „vesmírov" môže byť niekoľko. Ten nami pozorovaný teda môže byť len jedným z mnohých. Predstavte si penu vo vani. Bublina na jednom konci netuší, čo robí bublina na opačnej strane. Všetko sú len špekulácie, na toto vám nikto nedá jednoznačnú odpoveď.

    Je isté, že vesmír sa rozpína?

    Áno.

    Ako sa to zistilo?

    Formulovalo sa to až v roku 1929, ale poďme postupne. Hubble na Mt. Wilsone s novým ďalekohľadom s priemerom 2,5 metra identifikoval v niektorých špirálovitých hmlovinách premenné hviezdy - Cefeidy. V roku 1923 dospel k záveru, že hmloviny nemôžu byť súčasťou našej Mliečnej cesty, ale že sú to samostatné galaxie, čo bolo úžasné zistenie.

    Prečo?

    Mliečna dráha nebola celým vesmírom! Oficiálny oznam o tom bol urobený 1. januára 1925, a mal, samozrejme, svojich odporcov. Študoval aj spektrá hmlovín a galaxií, a na základe Dopplerovho posuvu spektrálnych čiar smerom k červenému koncu spektra spolu s Humasonom formulovali v roku 1929 zákon, že galaxie sa od nás vzďaľujú. Čím je galaxia vo väčšej vzdialenosti, tým sa vzďaľuje rýchlejšie. Štúdium spektier hmlovín sa totiž robilo už skôr.

    Dnes rozpínanie sledujeme aj sofistikovanejšími metódami, napríklad pozorovaním mikrovlného žiarenia kozmického pozadia, teda reliktového žiarenia s teplotou 2,7 Kelvina, ktoré pochádza z čias okolo 300 tisíc rokov po Veľkom výbuchu, keď sa oddelilo od hmoty. Toto pozorovanie perfektne súhlasí s teoretickými výpočtami pri riešení Einsteinových rovníc teórie relativity, na základe ktorých ruský vedec Friedman Veľký tresk predpovedal už v roku 1922.

    Rozpínanie je realitou, otázkou je, čo sa stane, keď vesmír dorazí na hranice „možného". Niektorí odborníci vravia, že sa roztrhá na franforce, iní čakajú, že rozpínanie sa zastaví a nastane opačný proces - zmršťovanie.

    Aká je povrchová teplota Slnka?

    Okolo 5700 Kelvinov. Sme od neho 150 miliónov kilometrov, takže je to v pohode, ale keby sme chceli ísť s nejakou družicou bližšie, povedzme na 40 miliónov kilometrov, musí mať špeciálnu úpravu, aby sa neroztavila. Zaujímavé je, že keby sme nemali atmosféru, priemerná teplota na Zemi by bola iba mínus 18 stupňov Celzia. Vďaka nej je to plus 13 stupňov. Túto teplotu nám umožňujú takzvané skleníkové plyny, napríklad vodná para, metán, oxid uhlíka a podobne. Žiada sa uviesť, že Zem od svojho počiatku nikdy nebola pokrytá súvislou vrstvou vody, ale ani ľadu či snehu, a prvé stopy elementárnych foriem života siahajú do obdobia pred štyrmi miliardami rokov.

    f5Korona_1999.jpg
    foto: slnečná koróna, rok 1999

    Úplných zatmení Slnka je 74 až 75 za sto rokov

    Čo je to slnečná koróna?

    Ak sa pozriete na oblohu, Slnko vám pripadá ako futbalová lopta. Je to tak preto, lebo je príliš ďaleko. Celé Slnko je plynné teleso, a to, čo vidíme svietiť - fotosféru, pokladáme za viditeľný povrch Slnka. Fotosféra oddeľuje neviditeľné časti Slnka od viditeľných. Nad fotosférou sa nachádza tenká vrstva chromosféra - asi 5 tisíc kilometrov, nad ňou ešte tenšia prechodová vrstva, za ňou nasleduje koróna. Koróna je teda najvrchnejšou zložkou atmosféry Slnka, avšak jej svetlo je asi miliónkrát slabšie ako svetlo z fotosféry. Preto ju nemôžeme za bežných podmienok vidieť.

    Pre bežného smrteľníka je najlepšie viditeľná počas úplných zatmení Slnka, teda vtedy, keď je Slnko prekryté Mesiacom. Od vynájdenia koronografu v roku 1930 je možné slnečnú korónu pozorovať aj mimo úplných zatmení.

    Koronograf simuluje zatmenie?

    Áno, vytvára umelé zatmenie Slnka. Máme ho aj na Lomnickom štíte, hoci ním sa vieme dostať „len" okolo 200 tisíc kilometrov nad povrch Slnka. Koronografy na kozmických sondách pozorujú korónu do väčších vzdialeností. A nielen to. Koróna má veľmi vysokú teplotu, viac ako jeden milión Kelvinov, takže žiari aj v extrémne ultrafialovej a röntgenovej oblasti spektra, čo umožňuje pozorovať korónu nielen nad okrajom Slnka, ale priamo pred jeho diskom. V tejto oblasti spektra je povrch Slnka tmavý. Zo slnečnej koróny unikajú častice do slnečného vetra, ktorý „obteká" aj našu Zem, takže Zem sa vlastne nachádza v slnečnej koróne.

    Ako často nastáva zatmenie Slnka?

    K úplným zatmeniam dochádza 74 alebo 75 krát za sto rokov. Majú však veľkú nevýhodu - miesto na zemskom povrchu, kam dopadá tieň Mesiaca, je vždy pomerne úzke, v priemere má okolo 120 kilometrov.

    Čiže na pozorovanie zatmenia sa musíte vybrať práve tam.

    Presne tak. Má to však aj jednu výhodu - tým, že sa Zem otáča okolo vlastnej osi, že obieha okolo Slnka a Mesiac obieha okolo Zeme, mesačný tieň sa pohybuje od západu smerom na východ, pričom jeho celková dĺžka môže byť až 15 tisíc kilometrov. Vedecké expedície, snažiace sa vidieť slnečnú korónu, musia odcestovať do tohto pásma totality.

    Prosím?

    (smiech) Pohybu mesačného tieňa po zemskom povrchu sa hovorí pas totality.

    To musíte mať radosť, keď niekam vycestujete a je tam zamračené.

    No, stáva sa aj také. Viete si predstaviť, aké potom máme pocity. Zatmenia Slnka sa jednoducho nedajú odložiť ani o deň, ani o hodinu, ba ani o sekundu. Buď máte šťastie na počasie a korónu môžete pozorovať, alebo smola.

    Prakticky všetci na Slovensku sme mohli pozorovať zatmenie v auguste 1999.

    Áno, ale dodnes si mnohí myslia, že to bolo úplné zatmenie, čo nie je pravda. Bolo len čiastočné. Stále svietili tuším tri stotiny slnečného povrchu, takže koróna bola prakticky nepozorovateľná. Vonku sa vtedy dosť zotmelo, ale pri úplnom zatmení by to bolo ešte tmavšie a chladnejšie.

    f6Korona_2008.jpg
    foto: slnečná koróna, rok 2008

    Zatmenie Slnka je droga

    Ako dlho trvá úplné zatmenie na jednom mieste?

    Teoreticky môže trvať až 7 minút a 28 sekúnd, to sa však stáva raz za 3500 rokov. Obvykle trvá oveľa menej. 22. júla tohto roku bude napríklad trvať 6 minút 39 sekúnd, čo je najdlhšie zatmenie tohto storočia. Začne byť viditeľné v západnej Indii, pokračovať bude Nepálom, cez Čínu a skončí v Oceánii.

    Pôjdete tam?

    Pôjdem, hoci ešte neviem, za čo, hľadám sponzora. Najväčším problémom sú, ako vždy, peniaze. Ak ich nemáte, nie je šanca, hoci oproti socializmu je to jednoduchšie.

    Čím vás to zatmenie tak fascinuje?

    Neviem, je to fakt ako droga. Poznám množstvo ľudí vo svete, aj amatérov, ktorí do toho neváhajú investovať šialené peniaze. Má to čosi do seba - je teplo, jasno, zrazu teplota prudko klesá, stmieva sa, prudko sa ochladí, v priebehu pár sekúnd aj o štyri stupne, ihneď cítite zimu... Krása. Zažil som aj emotívne výlevy ľudí, ktorí sa neskutočne smiali alebo plakali, viacerí mali pocit, že Slnko zanikne. V Indii som videl, ako ľudia zhromažďovali svoje rodiny, zatvárali sa do domov, lebo má nastať koniec sveta... a nič také sa nestalo. Ja však na zatmenie cestujem pracovne a s medzinárodným tímom.

    Kde všade ste už za tie roky boli kvôli Slnku?

    Prvá cesta bola v roku 1973. Na dvoch autách sme z Československa cestovali cez Alžír až do Nigeru. Druhá cesta bola v roku 1980, vtedy sme šli do Indie, teda asi 10 tisíc kilometrov.

    Opäť autami?

    Jasné, trvalo to dva týždne, veď to ani nie je dlho. Precestovali sme deväť krajín tatrovkou a rumunským „AROm".

    Prečo ste nešli lietadlom?

    Na pozorovanie sme mali veľa ťažkej techniky. Dnes je kvalitnejšia, tým aj ľahšia, máme aj menej experimentov. Vtedy to bolo lacnejšie, ako platiť za toľkú batožinu a potom si tam aj tak objednať autá na transport z letiska na miesto zatmenia. Len zriedkavo totiž mesačný tieň prechádza letiskom. Pokiaľ si dobre pamätám, bolo to len v roku 2001 v Lusake.

    V roku 1983 sme boli v Indonézii, tam sme už leteli, rovnako v roku 1990 na východ ZSSR do Čerského na rieke Kolyma. V okolí mesta sa v stalinských časoch nachádzali gulagy, dokonca som tam videl po zemi porozhadzované ľudské kosti. Jeden pán, čo prežil, nám rozprával veľmi nepríjemné zážitky.

    Aj ďalšie cesty sa realizovali letecky. V roku 1991 do Mexika, o tri roky do Chile, v roku 1995 opäť do Indie, v roku 1997 do Mongolska, rok na to do Venezuely, v roku 1999 do Turecka, v roku 2001 do Zambie, v 2002 do Juhoafrickej republiky. Pred tromi rokmi som bol v Tichom oceáne asi 1000 kilometrov na západ od Galapág, pričom tamojšie zatmenie trvalo len 30 sekúnd. Musí to pôsobiť šialene, že? (smiech). V roku 2006 sme boli opäť v Nigeri, kde som už uplatnil aj druhú lásku - fotografovanie ľudí. Minulý rok sme boli v Mongolsku pri hraniciach s Čínou.

    f7Skvrna_detail.jpg
    foto: detail slnečnej škvrny

    Na južnej pologuli si prehoďte póly na motorčeku

    Brali ľudia Slnko odjakživa ako dôležitú súčasť nášho sveta, alebo jeho význam rástol až s úspechmi vedy?

    Určite ho vnímali od počiatkov ako niečo, bez čoho sa nedá žiť, Slnku dokonca stavali chrámy, skladali verše, hudbu a pod. Mnohí prinášali aj obete.

    Ako sa v histórii menili názory naň?

    U starovekých národov sa považovalo za božstvo, zobrazovalo sa ako ľudská bytosť. Je zaujímavé, že grécky filozof Anaxagoras v roku 434 pred naším letopočtom povedal, že „Slnko je kopa horiaceho kameňa o málo väčšia ako Grécko." Kým neboli ďalekohľady, nedalo sa o ňom ani nič rozumné povedať.

    K zásadným zmenám prišlo vtedy, keď sa poznala jeho veľkosť, vzdialenosť a chemické zloženie. Dlho sa však nevedelo, odkiaľ sa na Slnku berie energia, ktorou žiari. Za zdroj energie sa považovala gravitačná kontrakcia, ktorá sa uplatňuje v počiatočných štádiách vývoja hviezdy. Dá sa ľahko vypočítať, že na svoj súčasný žiarivý výkon by stačilo, aby sa Slnko ročne zmenšilo asi o 50 metrov. To teda platilo, kým sa nepoznal vek Slnka. Ak by prv uvedená hodnota bola správna, potom by nemohlo byť staršie ako 20 miliónov rokov. To odporovalo poznatkom o veku Zeme z konca 19. storočia, tak sa mechanizmus zdroja slnečnej energie hľadal ďalej. V roku 1939 nemecký fyzik Hans Bethe predložil teóriu, že Slnko, a hviezdy vôbec, svoju energiu získavajú fúziou vodíka na hélium. Registrácia slnečných neutrín s definitívnou platnosťou túto teóriu potvrdila.

    Slnečný vietor je niečo ako klasický vietor tu na Zemi?

    Nie, pod ním si predstavte tok častíc, predovšetkým elektrónov, ale aj protónov a iónov niektorých prvkov, ktoré unikajú zo slnečnej koróny. Rýchlosť týchto častíc v okolí našej Zeme je od 400 do 800 kilometrov za sekundu, mení sa s fázou cyklu slnečnej aktivity, podobne ako aj ich hustota, ktorá nie je veľká: od päť do dvadsať častíc v centimetri kubickom. Častice slnečného vetra ťahajú so sebou aj siločiary magnetických polí na Slnku, ktoré deformujú magnetické pole Zeme, ale na strane druhej, tlmia tok pre život nebezpečného kozmického žiarenia. Najnovšie sa zistilo, že s tokom kozmického žiarenia súvisí tvorba mrakov nad Atlantickým oceánom a teda aj zrážková činnosť na Zemi. Slnečný vietor končí vo vzdialenosti, kde sa jeho dynamický tlak vyrovnáva s tlakom hviezdneho vetra, teda vo vzdialenosti okolo 120 AU (astronomických jednotiek, pozn. autora), čo je dosť ďaleko za dráhou Pluta - 40 AU.

    Môže ovplyvňovať náš život?

    Hoci sa ho zo Slnka za jednu sekundu uvoľní niekoľko miliónov ton, náš život bezprostredne neohrozuje, ale spolu so siločiarami magnetických polí podstatným spôsobom spoluvytvára „kozmické počasie" v okolí Zeme. Pre jeho vplyv na Zem a družice sa mu venuje stále väčšia pozornosť.

    Čo je to Mliečna dráha? Je vôbec naše Slnko izolovaná hviezda?

    Ak máte na mysli, či je na širokom a ďalekom okolí Slnko samo, tak áno. Nenachádza sa v systéme dvojhviezd, ako väčšina hviezd Galaxie. Ak sa však naň pozrieme z hľadiska väčšieho rozmeru, je súčasťou lokálneho zduženia hviezd, ktorému sa hovorí galaxia. Tá obsahuje viac ako 200 miliárd hviezd, najnovšie číslo sa blíži k hodnote 400 miliárd, naše Slnko je len jednou z nich. Galaxia má špiralovitý tvar, podobný disku, ktorého dĺžka je okolo 100 tisíc a hrúbka okolo 30 tisíc svetelných rokov. Naše Slnko sa nenachádza v jej centre, ale asi 27 tisíc svetelných rokov od neho smerom k okraju - v špirálnom ramene Orióna.

    V centre Galaxie je veľká koncentrácia hviezd, ktorá sa nám pri pohľade voľným okom na oblohe javí ako spojený rozliaty pás mlieka. Preto vznikol názov Mliečna cesta alebo Mliečna dráha. Už pri pohľade malým ďalekohľadom však môžete vidieť, že sa skladá z jednotlivých hviezd.

    V diskusii pod rozhovorom s Romanom Pifflom vyvolalo obrovskú polemiku tvrdenie, že na severnej pologuli odteká voda v umývadle vírom, ktorý ma opačný smer, ako na južnej. Mal pravdu?

    Podľa toho, čo som čítal na internete, tak nie. Keď sme však boli na južnej pologuli, kolega mi ukázal, že voda pri výtoku z umývadla má naozaj iný smer, než u nás. Za odlišný smer víru v umývadle by mala zodpovedať Coriolisová sila. Pre odtok vody je ale slabá, smer určujú iné vlastnosti. Ponechám to preto na iných. Chcel by som ale povedať, že ak ste na južnej pologuli a máte jednosmerný motorček na pohon ďalekohľadu, nezabudnite si prehodiť póly, aby sa vám pohyboval za Slnkom či hviezdami správnym smerom.

    Zmienili ste sa o neutrínach. Koľko ich na Slnku vzniká pri jadrovej fúzii?

    V jadre Slnka ich vzniká 2x1038. Akoukoľvek hmotou prechádzajú ako nôž mäkkým maslom, teda aj naším telom. Každú sekundu sa ich cez nás prevalí niekoľko miliárd bez toho, aby sme to pocítili. Na strane druhej, „lapanie" neutrín v špeciálnych zariadeniach nás s oneskorením asi 8 minút a 15 sekúnd informuje práve o tom, že tá fúzia v jadre Slnka prebieha.

    Rozhovor bol autorizovaný, Vojtech Rušin doplnil niektoré formulácie bez zmeny zmyslu pôvodných vyjadrení.

    Medzititulky: Redakcia

    Všetky predchádzajúce rozhovory si môžete prečítať tu.

    Karol Sudor | FOTO - archív V. R.

    Ďalšie novinky

    Mario Kart 8 je dôvod, prečo sa vyplatí mať doma Wii U

    Nie je veľa hier, pre ktoré sa oplatí vlastniť konkrétnu hernú konzolu. Mario Kart 8 je však dôvodom pre najslabšiu next-gen konzolu na trhu.

    Spoplatnený obsahZomrel muž, ktorý objavil prvý náboženský chrám

    Nemecký archeológ objavil v Turecku nálezisko, ktoré niektorí nazývajú "bodom nula" v modernej histórii ľudí.

    Hlavné správy

    EKONOMIKA.SME.SK

    Spoplatnený obsahInde končia, u nás pribúdajú: Čo neviete o nákupných centrách

    Prečo chcú nákupné centrá, aby k nim prišla pošta či iné služby? Kde je viac nákupných centier u nás či v Maďarsku?

    SPORT.SME.SK

    Sagan spadol prvý, skončil s odreným lakťom a doráňaný

    Pád viacerých cyklistov dva kilometre pred cieľom sa nevyhol ani Petrovi Saganovi.

    KULTURA.SME.SK

    Malé mesto, veľké problémy. Fargo je top seriál

    Výborné televízne seriály pomaly zatieňujú filmovú produkciu.

    ROZHOVOR

    Spoplatnený obsahProcházka: Zháňanie peňazí vlastnou hlavou Ficovi viem odpustiť

    Predseda Siete by za istých podmienok toleroval nepriznané financovanie strany.