Pivní problémy se skvrnami Sluneční
fyzika je neustále se rozvíjející odvětví astronomie, jenž s sebou táhne
i kus pozorovatelské historie. Přestože k bouřlivému rozvoji sluneční fyziky
došlo teprve v posledních desetiletích, jednu věc dělají astronomové již
po staletí -- počítají skvrny.
Už staří Číňané měli v povědomí (a vedli si o tom poctivé záznamy), že Slunce
není jen čistou koulí, ale tu a tam se na jeho tváři objeví smítko -- tmavá
sluneční skvrna. Přestože jejich pozorování bylo více než řídké (připomínajíc
spíše pověstné "noty na buben"), již z těchto dat lze podrobnou analýzou
vysledovat, že aktivita Slunce vykazovala jedenáctiletou cykličnost i před
dvěma tisíci lety. S rozvojem teleskopické astronomie (revoluci
započal zřejmě v roce 1610 Galileo Galilei) vyšlo najevo, že černé puntíky
na viditelném povrchu Slunce jsou spíše pravidlem, než vzácností, a že pouhým
okem je nevidíme ve většině případů jen kvůli jejich malému zdánlivému rozměru.
Oko má totiž rozlišovací schopnost v ideálním případě asi jednu úhlovou vteřinu
a drtivá většina slunečních skvrn je pod touto hranicí. Pozorovatel nevybavený
dalekohledem tak pravděpodobně uvidí jen ty "největší špeky". Dnešní teleskopy, jež se využívají k pozorování
skvrn, jsou schopny rozlišit flíčky, které mají v heliografických souřadnicích
rozměr asi 0,5 obloukové vteřiny (což odpovídá rozměru přibližně 370 km).
Je tedy jasné, že skvrn pozorujeme na disku Slunce mnoho a je zapotřebí,
aby se v nich člověk vyznal. Představte si například tuto přehnanou
situaci: dva pozorovatelé slunečních skvrn se sejdou večer po službě u piva
a chtějí se trumfovat, kdo z nich udělal lepší pozorování (kresbu, fotografii,
popis, měření magnetického pole a co já vím ještě). Pokud bude na viditelném
disku skvrna jediná, bude to jednoduché. Jenže když jich tam budou tucty?
Těžko se asi budou domlouvat stylem "třetí skvrna zprava na severní polokouli". Je tedy zapotřebí vymyslet systém jednoznačné identifikace.
Způsobů je mnoho. Jistě vás nebudu dlouho
přesvědčovat, že jednou z možností je identifikaci provést na základě nějakých
souřadnic. Podobně jako na Zemi určujeme polohy vrcholů hor, měst a jiných
geografických útvarů na základě geografických souřadnic (dvou úhlů -- šířky
a délky), můžeme tuto úvahu zobecnit na libovolné kulové těleso ve vesmíru.
Na Slunci je to trochu problém -- fotosféra totiž vykazuje diferenciální
rotaci, což znamená, že se v různých vzdálenostech od rovníku otáčí různě
rychle, a náš souřadnicový systém by se tedy na Slunce jakýmsi způsobem navíjel.
Nevadí, stanovíme si souřadnicovou síť takovou, která by odpovídala tuhému
Slunci. Sice za to platíme faktem, že některé útvary se vůči síti budou pomalu
pohybovat, ale to nám nevadí. Stejně uvažoval v polovině 19. století i Christopher
Carrington a zavedl souřadnicový systém, jež se používá dodnes. Sláva, máme
definovány souřadnice (a říkejme jim carringtonovské).
No jo, jenže Slunce se otáčí jednou za asi
27 dní a sejdou-li se u onoho piva naši dva pozorovatelé po dlouhé době a
začnou se bavit o sluneční skvrně na daných heliografických souřadnicích,
pořád se nemusí bavit o té samé, protože jedna skvrna se může rozpadnout
a na jejím místě se za nějaký čas vytvořit nová. Skvrny totiž mají svůj vlastní
život, který trvá od hodin po maximálně asi tři měsíce, nejčastěji však dny.
Na mnoha observatořích, kde se zákresy slunečních skvrn dělaly systematicky,
začali identifikovat skvrny jinak. Přesněji řečeno, kdyby se zaznamenávala
každá skvrna, nastal by s ohledem na jejich počet a životní dobu opět strašný
zmatek, který by komplikovanou situaci rozhovoru u piva neřešil. Protože
si sluneční fyzikové všimli, že tajemné fleky se zřídka vyskytují osamoceně,
ale naopak většinou se sdružují do skupin, identifikaci podléhaly celé skupiny.
Skupiny skvrn jsou stabilnější útvary a i když může v průběhu času docházet
ke změně jejich morfologie, jsou známy rekordní skupiny, které přečkaly i
pět otoček Slunce. A protože skvrny jsou jen jedním z projevů sluneční aktivity
a kolem nich se vyskytují i další nejen fotosférické jevy (fakule, flokule,
spikule, chromosférická zjasnění atd.), začalo se těmto skupinám říkat aktivní
oblasti (active regions -- AR). Není nic jednoduššího, než když se nějaká
aktivní oblast objeví na východním okraji Slunce, dát jí pořadové číslo.
Tak to začali dělat např. v květnu 1874 v Královské Greenwichské observatoři
(Royal Greenwich Observatory -- RGO) v Londýně. A protože to dělali velmi
pečlivě a systematicky, stalo se číslo aktivní oblasti přidělené v Greenwich
mezinárodně uznávaným identifikačním znakem aktivních oblastí. Do roku 1976,
kdy přestalo být toto číslo na výsluní, udělili skupinám bezmála 2 400 000
čísel. Nutno podotknout, že číslování v Greenwich bylo trochu komplikovanější,
než je nastíněný scénář, takže počet udělených čísel neodpovídá počtu spatřených
aktivních oblastí. Toto číslo nemá žádný strop a odvíjí se dále skupinu za
skupinou. V USA začali s podobným počítáním v roce
1973 v Národním úřadu pro oceán a atmosféru (National Oceanic and Atmospheric
Administration -- NOAA). Těžko říci proč, ale jejich čísla převážila čísla
z Greenwich a používají se dodnes. NOAA číslo není závislé jen na jedné observatoři
-- než je aktivní oblasti uděleno její číslo, musí být pozorována nejméně
na dvou různých observatořích. Výjimkou je pozorování tzv. limbové erupce
s jasnou návazností na vycházející skupinu, jež ještě nemusela být spatřena.
V návaznosti na starší pozorování platí úzus, že NOAA číslo je pouze čtyřciferné.
14. června tohoto roku čtyři cifry přetekly -- po skupině NOAA 9999 by měla
logicky následovat NOAA 10000, ale fakticky následuje NOAA 0000. Po dohodě
bylo řečeno, že nuly předcházející platné cifře se budou v běžném použití
vynechávat, zůstanou pouze pro počítačové zpracování. Tedy místo NOAA 0001
máme NOAA 1 atd. Jak jsem již napsal -- může se stát, že
skupina přežije více otoček. V číslování to nevadí, skupina prostě při každém
svém návratu dostane nové číslo. A protože se jedná o výjimky, nikomu to
nečiní problémy. To se stalo například na jaře loňského roku, kdy jedna obří
a stabilní skupina přešla přes sluneční disk pod čísly 9393, 9433, 9461 a
dokonce se ji podařilo zpětně ztotožnit i s číslem 9371, čili ve čtyřech
otočkách po sobě. A naši dva pozorovatelé sedící v zahradní
restauraci si báječně rozumí, protože přesně vědí, o čem se baví. A o to
jde u piva především, ne? :-)
|