Efektní podívaná: Polární záře na planetách Sluneční soustavy

24.05.2015 - František Martinek

V atmosféře Země se odehrává mnoho zajímavých světelných úkazů. V našich zeměpisných šířkách se jedná například o polární záře, které se však vyskytují i na obřích planetách Sluneční soustavy


Reklama

Polární záře na Jupiteru

Jupiter, Saturn, Uran a Neptun jsou plynnými planetami, a mají tedy rozsáhlou hustou atmosféru – ale i silná magnetická pole a mohutné magnetosféry. Je tudíž zřejmé, že na nich rovněž vznikají polární záře. Jejich pozorování však bylo donedávna obtížné a detailní sledování nám umožnily teprve kosmické sondy studující planety z blízka či velké pozemní a kosmické dalekohledy.

Tip: Jak vznikají polární záře na Zemi

Magnetosféra Jupiteru je fenomén, který nemá ve Sluneční soustavě obdoby. Především se odlišuje svou enormní velikostí: ve směru ke Slunci (denní strana) dosahuje až do devadesátinásobku poloměru planety a ve směru od Slunce se táhne rozsáhlý magnetický ohon až k oběžné dráze Saturnu! Lineární rozměry magnetosféry Jupitera jsou mnohonásobně větší než rozměry magnetosféry Země, a její objem je dokonce milionkrát větší.

Mohou vznikat i jinak

Existence polárních září na Jupiteru je známa poměrně dlouho, přičemž se jedná o nejefektnější a nejaktivnější polární záře ve Sluneční soustavě. Nedávno byla k jejich pozorování využita astronomická družice Chandra X-ray Observatory, která v oblastech kolem pólů planety objevila ionty kyslíku a dalších prvků, jejichž atomy ztratily prakticky všechny elektrony. Přítomnost těchto ionizovaných atomů, které jsou urychlovány silným magnetickým polem planety na velmi vysoké rychlosti, naznačuje, že se polární záře na Jupiteru odlišují ve své podstatě od obdobných jevů na Zemi či na Saturnu.

Zopakujme si: Polární záře na Zemi vznikají tehdy, když nabité částice vyvržené ze Slunce vnikají do zemské magnetosféry, která je odklání do oblastí kolem magnetických pólů. Zde tyto částice pronikají do zemského ovzduší a v důsledku srážek nabitých částic s atomy a molekulami začnou přítomné atmosférické plyny zářit. Na Jupiteru však mohou polární záře vznikat i jinak: existuje zde totiž vlastní mohutný zdroj nabitých částic, který nesouvisí se Sluncem – vytváří je vulkanická činnost měsíce Io. Tyto nabité částice jsou urychlovány na velmi vysoké rychlosti, načež při srážkách s molekulami přítomných atmosférických plynů vzniká polární záře, pozorovatelná především v oboru rentgenového záření. To znamená, že mezi polárními zářemi na Jupiteru a sluneční činností neexistuje žádná souvislost.

Svoji úlohu samozřejmě mají i částice přilétající od Slunce. Při srážkách s atmosférou Jupitera dochází ke vzniku ultrafialového záření, které je poměrně slabé a naše oko na něj není citlivé. Bylo však registrováno například pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu. 

Na Saturnu jako na Zemi?

Nové fotografie planety Saturn zachycují mihotající se polární záři – jsou součástí nového výzkumu, přičemž byly vůbec poprvé shromážděny informace o polární záři z kompletního katalogu snímků Saturnu, pořízených prostřednictvím vizuálního a infračerveného spektrometru VIMS na palubě sondy Cassini, kroužící kolem planety od roku 2004. 

Na videozáznamu je například vidět, jak se polární záře zřetelně mění během místního dne, který trvá přibližně 10 hodin 47 minut. Na polední a půlnoční straně můžeme spatřit výrazné zjasnění polární záře, což naznačuje, že mají tyto jevy souvislost s polohou Slunce. „Polární záře na Saturnu jsou velmi komplikované a my jsme teprve na začátku pochopení všech faktorů, které to způsobují,“ říká Tom Stallard z výzkumného týmu NASA. „Tato studie poskytne širší pohled na obrovskou rozmanitost polárních září na planetě a ukáže nám, jak lépe porozumět změnám jejich vzhledu.“ 

Polární záře v atmosféře Saturnu nastávají za podobných podmínek jako na Zemi: částice slunečního větru jsou magnetickým polem usměrňovány k pólům planety, kde reagují s částicemi plynu (plazmatu) v horních vrstvách atmosféry a emitují světelné záření. Avšak na Saturnu mohou být vlastnosti polárních září rovněž ovlivňovány elektromagnetickými vlnami generovanými při pohybu měsíců skrz plazma, které zaplňuje rozsáhlou magnetosféru planety. Polární záře se na Saturnu rozprostírají v okolí severního i jižního pólu a podle pozorování pomocí HST se zvedají do výšky přibližně 1 500 km nad horní vrstvu oblačnosti.

A co další planety?

Polární záře byly pozorovány rovněž na planetách Uran a Neptun, jejich výzkum je však obtížný vzhledem k velké vzdálenosti od Země. Obě planety navštívila pouze jedna sonda – Voyager 2, která kolem nich rychle prolétla, přesto polární záře zaznamenala. Polární záře na Uranu vidíme jako jasné oblouky okolo obou magnetických pólů, přičemž v listopadu 2011 se je podařilo pomocí HST vyfotografovat dokonce na denní straně planety (v době pozorování byl Uran od Země vzdálen asi čtyři miliardy kilometrů). Vzhledem ke složitější stavbě magnetického pole Uranu a Neptunu jsou i polární záře vyskytující se v jejich atmosférách mnohem komplikovanější.

Nesmíme zapomenout ani na planetu Mars. Evropská kosmická sonda Mars Express zaregistrovala 11. srpna 2004 v její atmosféře vůbec poprvé světelné záření, které bylo interpretováno jako polární záře. Její výskyt je však ovlivněn slabým magnetickým polem planety a velmi řídkou atmosférou.

Polární záře byly rovněž pozorovány na noční straně Venuše, která nemá magnetické pole. Na rozdíl od Země a velkých planet se její polární záře jeví jako jasné difuzní skvrny rozdílné intenzity a tvarů, jež se někdy vyskytují na celém kotoučku planety. Lze je pozorovat pouze z vesmíru, nikoliv z povrchu planety.

Pouze na planetě Merkur, která nemá atmosféru, polární záře nevznikají.

Reklama

  • Zdroj textu:

    Tajemství vesmíru 6/2013

  • Zdroj fotografií: NASA, Wikipedie

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Černobílý mořský vlk

Mezi nejobávanější predátory mezi vodními savci nepochybně patří kosatka dravá (Orcinus orca) – až šestitunový kytovec. Kosatku coby vrcholného predátora v jejím přirozeném životním prostředí nic neohrožuje. Tito několikatunoví savci z čeledi delfínovitých dovedou plavat rychlostí bezmála 60 km/h, vidí skvěle nad hladinou i ve vodě, výborně slyší a pomáhají si také echolokací. Loví v organizovaných smečkách, proto se jí někdy přezdívá „mořský vlk“. V průměru pozře skoro čtvrt tuny masa denně a zabíjí bez problémů i velké žraloky nebo ploutvonožce.

Skutečné nebezpečí však představují pouze pro svou kořist. Ve volné přírodě ještě nedošlo k žádnému útoku na lidi, který by skončil smrtí – kosatky si člověka obvykle jen spletou se svým běžným úlovkem a včas se zastaví, což se připisuje jejich vysoké inteligenci. 

Příroda

Stalin a Gottwald na propagačním plakátu z padesátých let.

Historie
Vesmír

Chudoba není úplně zdravá pro vývoj dětí

Věda

Při poslechu hudby se podobně jako při dobrém jídle nebo sexu uvolňuje hormon dopamin. U 90 % lidí hraje při vnímání řeči zásadní roli levá mozková hemisféra a při vnímání hudebního signálu naopak pravá, která rozeznává především rozdíl ve výšce tónů. 

Zajímavosti
Revue

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907