Prvýkrát publikované v časopise Pontes v júli 2016. Článok je uvedený v redakčne upravenej podobe totožnej s jeho podobou publikovanou v časopise.

Prechod Merkúra, ako ho zachytila sonda SDO

V máji nastal na oblohe zriedkavý astronomický úkaz, pozorovateľný aj z územia Slovenska – planéta Merkúr prešla popred disk Slnka. Vzhľadom na to, že Slnko pri tom viditeľne nezoslablo, nešlo o mimoriadne efektný jav, napriek tomu je vďačným cieľom pozorovateľov. Nastáva totiž len 13-krát za storočie. Čo sa vlastne odohralo a čo tento jav znamenal pre astronómov kedysi a dnes?

Na rozdiel od úplných zatmení Slnka, kedy pred Slnkom prejde celý mesačný kotúč, prechod Merkúra si človek, neznalý pohybu planét, ani nevšimne. Hoci je planéta Merkúr skoro jeden a pol krát väčšia ako Mesiac, Slnko neprekryje, pretože je od nás asi 150-krát ďalej ako Mesiac. Kvôli veľkej vzdialenosti sa z nášho pohľadu scvrkne na malú bodku, ktorú bez ďalekohľadu pred omnoho väčším kotúčom Slnka ani nevidno. Ako je však možné, že jeho prechod môžeme pozorovať iba zriedka, keď oproti Zeme, ktorá putuje okolo Slnka 365 dní, Merkúr ho obehne už za 116 dní? Prečo nemôžeme podobný úkaz pozorovať častejšie, keď sa v pozícii medzi Zemou a Slnkom ocitne až trikrát do roka?

Odpoveď je podobná ako pri otázke o zatmení Slnka – tiež nenastane pri každom nove. Je to kvôli tomu, že obežná dráha Merkúra je voči obežnej dráhe Zeme sklonená o sedem stupňov, čo je zároveň najväčší sklon planéty spomedzi všetkých ďalších planét v našej slnečnej sústave. Táto fyzikálna záležitosť spôsobuje, že aj keď zaujme Merkúr na svojej obežnej dráhe voči Slnku každých 116 dní rovnakú polohu, z nášho pohľadu sa bude nachádzať raz nad ním, inokedy pod ním. Vtedy zostane pre naše oči neviditeľný, pretože v oslňujúcej žiare Slnka jeho slabučké svetlo zanikne. A naviac, keď na oblohe míňa Slnko, z nášho pohľadu sa nachádza vo fáze novu, čiže nám ukazuje svoju neosvetlenú stranu. Preto môžeme tmavý kotúčik Merkúra vidieť iba za podmienok, keď sa premieta na svetlejšie pozadie, Takým pozadím sa preň stalo 9. mája 2016 na sedem a pol hodiny Slnko.

Len pekné divadlo

Ďalekohľad ukázal Merkúr ako čierny krúžok, veľký ako slnečné škvrny. Nasúval pred oveľa väčší disk Slnka a pomaly sa pred ním pohyboval, až kým sa spoločne nestratili večer pod obzorom. Keby sme mohli pozorovať Slnko aj za zenitom, videli by sme, ako Merkúr z jeho disku približne o polhodinu neskôr vystupuje.

Skúmaniu Merkúra venovala v minulosti astronómia veľa pozornosti a práve jeho prechod prezradil o tejto planéte veľa dôležitých faktov. Napríklad to, že ju neobaľuje hustá atmosféra. Ak by bol pravdou opak, okraj jej kotúčika by sa v dôsledku rozptyľujúceho sa slnečného svetla javil rozmazaný. Tak sa nám, ostatne, javí počas svojho prechodu Venuša – po Merkúre druhá planéta, ktorá je k Slnku bližšie ako Zem, vďaka čomu môže z nášho pohľadu popred Slnkom prechádzať.

Prechod Merkúra pred diskom Slnka. Časozberný snímok s odstupom 15 minút. Chýbajúce pozície sú spôsobené oblačnosťou. Fotografované cez Canon EF 4/500 IS USM II a Canon EOS 7D MkII. + filter astrosolar 9.5.2016. Autor: Peter Dolinský

Astronómovia počas prechodu Merkúra zistili aj to, že Merkúr nemá mesiac. Ak by mesiac mal, zobrazil by sa ako menšia pohybujúca sa bodka, vstupujúca na slnečný disk pred, alebo za Merkúrom. Teoreticky by ho mohla z nášho pohľadu zakrývať vlastná planéta, bola by to však extrémna zhoda okolností, ktorú opakované pozorovania prechodov Merkúra vylúčili. Naviac, dnes už vieme, že táto planéta by svoj mesiac dlhodobo ani nemohla mať, pretože žiadna z obežných dráh okolo nej nie je dostatočne stabilná. Dokazuje to aj sonda, ktorá sa pred dopadom na povrch Merkúra udržala na obežnej dráhe planéty iba krátke štyri roky. Cenné informácie poskytli aj pozorovania pozície vstupov a výstupov Merkúra pred slnečný disk. Pri porovnaní záznamov z rokov 1677 a 1848 francúzsky astronóm Le Verrier zistil, že dráha Merkúra sa zvláštnym spôsobom mení. Staršie dohady o neobjavenej planéte, ktorá by na Merkúr gravitačne vplývala, uviedol na pravú mieru Albert Einstein svojou všeobecnou teóriou relativity v roku 1916. Dnes, na základe doterajších výskumov môžeme konštatovať, že najzaujímavejším momentom na prechode Merkúra je jeho zriedka sa objavujúca pozorovateľnosť. Pre mnohých začínajúcich astronómov ponúkol 9. máj 2016 výnimočnú príležitosťou na to, aby spomínaný úkaz videli na vlastné oči prvýkrát.

V novembri a v máji

Nie náhodou sme pozorovali prechod Merkúra 9. mája. Nastáva totiž len v termínoch okolo 8. mája a 10. novembra a treba povedať, že pozorovatelia mali tento rok šťastie. Nie iba preto, že dlhšie dni a príjemnejšie teploty im ponúkli komfortnejšie podmienky. Úkaz si mohli lepšie vychutnať aj preto, že počas májových prechodov je Merkúr ďalej od Slnka, čiže bližšie k Zemi, vďaka čomu sa javí na oblohe väčší ako počas novembrových prechodov, a tiež preto, že pred slnečným diskom putuje v tomto období pomalšie. Aj prechod, ktorý bol pred trinástimi rokmi pozorovateľný z územia Slovenska, bol májový, vtedy však Merkúr prechádzal bližšie k okraju Slnka a úkaz netrval tak dlho ako tentokrát. Najbližšiu príležitosť na pozorovanie prechodu Merkúra z nášho územia ponúkne vesmír až v roku 2032, a bude novembrový.

Trochu histórie

Merkúr vstupuje pred slnečný disk. Autor: Pavol Rapavý

Prechody Merkúra boli predpovedané skôr, ako pozorované. Zmienil sa o nich už známy astronóm, objaviteľ zákonitostí obehu planét, Johannes Kepler. Tento vedec sa dokonca mylne domnieval, že sám takýto prechod sledoval, keď pri premietaní obrazu Slnka na list papiera zahliadol čiernu bodku. O niekoľko rokov však zistil, že to, čo videl, bola iba veľká škvrna na Slnku – Merkúr totiž nemohol rozpoznať voľným okom. Prvé doložené pozorovanie tohto vzácneho javu nastalo až 7. novembra 1631 a zaznamenal ho francúzsky astronóm Pierre Gassendi. Aj on pozoroval Merkúr metódou projekcie. O osem rokov neskôr to bol Jeremiah Horrocks, koho zaujala iná planéta – tentoraz Venuša. Nezvyčajné na pozorovaní prechodu Venuše cez kotúč Slnka bolo to, že je uhlovo päťkrát väčšia ako Merkúr, čiže dosť veľká, aby ju bolo na slnečnom disku vidieť aj bez ďalekohľadu. Pozorovanie teda nebolo závislé na objavení špeciálneho prístroja, ako v prípade Merkúra, ktorého prechod zaznamenával na ostrove Svätá Helena v roku 1677 aj ďalší známy astronóm Edmond Halley. Práve jeho poznatky sa stali prvýkrát použiteľné na zistenie presnej polohy planéty Merkúr v Slnečnej sústave.

Niečo o hlavnom aktérovi

Pozrime sa však bližšie na hlavného aktéra nedávneho vesmírneho javu, ktorý vzbudil toľko pozornosti nielen v radoch odbornej verejnosti. Merkúr, okrem toho, že je najmenšou planétou našej slnečnej sústavy, je aj najbližšou planétou Slnka s najvýstrednejšou (najviac eliptickou aj sklonenou) dráhou. Je tiež planétou s najväčším jadrom v pomere k materskému telesu a planétou s najredšou atmosférou. Jej povrch pripomína odvrátenú stranu Mesiaca – je sivý a pokrytý nespočetným množstvom kráterov. Okrem prechodov popred Slnko ho možno na oblohe pozorovať len zriedka – buď ráno, krátko pred východom Slnka, alebo večer, tesne po jeho západe. Pozorovaný voľným okom vyzerá ako jasná, neblikajúca hviezda. Zblízka bol preskúmaný len dvoma sondami: Mariner 10 a MESSENGER, ktorá pred rokom dopadla na jeho povrch. Na jeho prechádzku pred kotúčom Slnka môžeme tešiť opäť o šestnásť rokov.

Slnko, naša najbližšia hviezda, ktorá je bezkonkurenčne najväčším a najťažším telesom našej Slnečnej sústavy je gigantická guľa plazmy s hmotnosťou 330 000-krát väčšou ako hmotnosť Zeme. Teplota na jeho povrchu bežne dosahuje 5 500°C a viac, s výnimkou tzv. slnečných škvŕn s teplotou okolo 4 000°C. Každý rok dopadne zo Slnka na našu planétu 10 000- krát viac energie, ako je jej ročná spotreba ľudstvom. V porovnaní s hviezdami, ktoré sú voľným okom viditeľné je však len podpriemerne svietivou hviezdou, pretože väčšina hviezd, ktoré bez ďalekohľadu vidíme, tvorí z hľadiska vesmíru extrém. Pre porovnanie: kým svetlo letí zo Slnka na Zem približne 8 minút a 20 sekúnd, svetlo z našej druhej najbližšej hviezdy Proxima Centauri dorazí na Zem až o 4,2 roka. Spektrálny typ Slnka je G2, čiže ide o žltú hviezdu.