Dva světy na marsovské obloze: Jak by vypadala Země a Měsíc z povrchu rudé planety?

Pohled na naši planetu z oběžné dráhy už dobře známe, neboť ji denně snímkuje celá řada satelitů. Jedny z nejpůsobivějších záběrů však vznikají, když se nějaká sonda otočí zpět a vyfotografuje Zemi i s Měsícem z výrazně větší dálky: Vidět je společně vedle sebe z odstupu stovek milionů kilometrů znamená malý kosmický šok, který nás vytrhne z všední samozřejmosti.

Někdy jsou oba světy zachycené v detailech, jako na snímku z družice DSCOVR z roku 2015. Jindy se jeví rozmazané a „rozpixelované“, jako na fotografii z evropské sondy Mars Express z roku 2003, což samo o sobě zdůrazňuje propastnou vzdálenost. A občas tvoří jen body – sotva patrné světélkující tečky ztracené mezi hvězdami, jak je loni v červenci zaznamenala mise Psyche ze vzdálenosti 290 milionů kilometrů.

Čím menší se Země na popsaných snímcích zdá, tím snazší je pochopit skutečnou hloubku a prázdnotu vesmíru – a křehkost naší planety plující oceánem temnoty.

Záleží na načasování

Ještě vzácnější je pohled na Zemi z povrchu jiné planety. Poprvé se ji takto podařilo zachytit až v roce 2004, kdy ji rover Spirit vyfotografoval na obloze Marsu. Na černobílém snímku visí náš svět v perleťovém šeru marsovského soumraku a pod ním se rýsuje tmavý zvlněný obzor. Ten obraz přímo vybízí k otázce: Jaké by to bylo, stát tam a hledět na Zemi vlastníma očima? Jak by vypadala? A dal by se vedle ní spatřit i Měsíc?

Stejně jako při každém pohledu na nebe, také zde rozhoduje čas. Země i Mars obíhají kolem Slunce různou rychlostí a jejich vzájemná poloha se neustále mění. V okamžiku největšího přiblížení je od sebe dělí přibližně 55 milionů kilometrů, ale pokud se pohybují na opačných stranách od Slunce, může vzdálenost narůst až na 400 milionů kilometrů. 

Uvedený rozptyl pak ovlivňuje dvě klíčové věci – jak daleko od sebe budou Země a Měsíc na marsovské obloze zdánlivě ležet a jak jasné se budou jevit. Mohlo by se zdát, že nejjasnější budou v době největšího přiblížení, jenže realita je záludnější. Když modrou a rudou planetu dělí nejmenší vzdálenost, nacházejí se na stejné straně Slunce a Země se pohybuje mezi Marsem a hvězdou. Z marsovského povrchu bychom tedy viděli převážně její noční, neosvětlenou polokouli. 

Když se Země naopak pohybuje na odvrácené straně Slunce, viděli bychom z rudé planety její plně osvětlenou denní stranu. Jenže tehdy by také planeta ležela nejdál a na tamním nebi by vypadala mnohem menší. Výsledek? Při největším přiblížení by byla tmavá, kdežto v maximální vzdálenosti by sice byla plně osvětlená, ale malá. Astronomická ironie.

Nad marsovským obzorem

Existuje však příznivý kompromis: Při pohledu z Marsu prochází Země fázemi, podobně jako Měsíc při pohledu ze Země. Když se naše planeta pohybuje na opačné straně Slunce než Mars, je „v úplňku“. Když se nachází mezi rudou planetou a hvězdou, je „v novu“. A mezitím se na obloze objevuje jako srpek, poloviční kotouč nebo tzv. vydutá fáze. 

Mimochodem, Měsíc bude mít při pohledu z marsovského povrchu stejnou fázi jako Země – úhel mezi ním, Zemí a Sluncem je totiž z uvedené perspektivy prakticky totožný.

Je možná překvapivé, že Země bude nejjasnější ve fázi silného srpku. Ačkoliv se zdá užší, nachází se tehdy relativně blízko Marsu, takže její osvětlená část zaujímá na nebi větší plochu než v případě vzdálené „úplňkové“ Země. A výsledkem je vyšší jas. 

Přesně totéž sledujeme ze zemského povrchu u Venuše, která rovněž prochází fázemi a nejjasnější bývá jako tlustý srpek. Nejlepší doba pro pozorování Země a Měsíce z Marsu tedy nastává několik týdnů po největším přiblížení planet. Obě tělesa budou na tamní obloze dostatečně jasná a zároveň už i dostatečně oddělená.

Dokážeme je rozlišit?

V optimálním období dosahuje Země na marsovském nebi jasnosti mezi −1 a −2 mag, což přibližně odpovídá Jupiteru na naší noční obloze. Nepůsobí tedy tak oslnivě jako Venuše, ale stále je velmi nápadná a nepřehlédnutelná. Měsíc se pak poblíž jeví jako hvězda s jasností zhruba 2–3 mag, tedy asi jako stálice Velkého vozu. 

Abychom však Zemi a Měsíc rozlišili pouhýma očima, musí je na obloze také dělit přiměřená úhlová vzdálenost, jinak by se pro náš zrak slily do jediného bodu. V době největšího přiblížení planet se od sebe mohou na marsovském nebi nacházet necelého 0,5°, což k rozlišení dvou objektů stačí. A naopak když se planety pohybují na opačných stranách Slunce, dělí Zemi a Měsíc asi jen osmina uvedeného úhlu, a je tudíž obtížné je od sebe rozeznat. V období nejvyšší jasnosti, kdy se objevují jako silné srpky, mezi nimi zůstává zhruba 0,3° – stále dost na to, aby je oko odlišilo.

Jenže zbývá ještě jeden háček. Pohled domů Země je přibližně čtyřikrát větší než Měsíc, a navíc díky oceánům, pevninám i oblačnosti odráží světlo asi třikrát účinněji než šedý regolit. Při pohledu z Marsu se tak jeví zhruba 50krát jasnější, takže se slabší Měsíc může snadno ztratit v její záři, jestliže je nedělí dostatečná úhlová vzdálenost.

Při příznivé geometrii oběžných drah jsou však oba objekty na tamní obloze skutečně viditelné odděleně, přičemž už s obyčejným triedrem by se dala rozeznat jejich shodná fáze, zatímco malý dalekohled by dokonce odhalil obrysy kontinentů a oceánů.

Na závěr se nabízí filozofická otázka: Pokud lidé v budoucnu zůstanou na Marsu dost dlouho, budou se na onen zářivý bod na obloze stále dívat jako na svůj domov? Nebo se jejich „doma“ postupně přesune do rudého prachu nové planety? Třeba jednou někdo na Marsu zvedne hlavu, zahlédne na nebi malý modravý srpek a pomyslí si: „Tam někde je svět, odkud jsme přišli.“