Edmund Halley by žárlil. Od posledního přiblížení komety (pojmenované po svém objeviteli) v roce 1986 snad nebyla mediální pozornost více věnována žádnému bludnému cestovateli z periferie sluneční soustavy, než se tomu děje teď s před více než rokem objevenou kometou C/2012 S1 ISON.A o to víc se k tomuto úkazu upíná pozornost profesionálů i laiků po zklamání z přehnaných očekávání první letošní komety C/2011 L4 PanSTARRS. Tak se to totiž s kometami bohužel má. Čekáte s otevřenou náručí a ono nic. A naopak – z nepovšimnuté události se může za pár měsíců stát nádherná podívaná. Proradné vlasatice s nepravidelnými drahami nám často připravují nejedno překvapení. Pojďme se na ně teď společně podívat.

V první části článku se zaměřímena charakteristiku komet obecněji, ať je pro nás další příběh ISONu srozumitelnější, ale zkusíme si i shrnout časový průběh jeho přiblížení ke Slunci a nastíníme některá fakta, která už jsme se z předchozích pozorování dozvěděli. Ve druhé části si pak přiblížíme konkrétní přístroje a observatoře, které budou kometu sledovat. Vzhledem k tomu, že bezpochyby půjde o nejmasovější kometární pozorovací program v historii vědy, vyčlenil jsem pro něj zvláštní díl. Pro začátek se podívejme na fenomén vlasatic obecněji.

Trajektorie a doba oběhu

Komety jsou nedílnou součástí našeho slunečního systému, na rozdíl od planet se pohybují po více či méně excentrických (výstředných) drahách ve tvaru protáhlých elips s periheliem u naší domovské hvězdy. Jejich dráhy se můžou s narůstajícím časem měnit na méně výstřední, ale i na hyperbolické, a mnohdy můžou naši sluneční soustavu úplně opustit. Dle dráhy se dělí na krátkoperiodické (s periodou několika desítek až stovek let) a dlouhoperiodické s dobou oběhu až několik stovek či dokonce milionů let – ty pochází zřejmě až z Oortova oblaku, vnější sférické slupky našeho planetárního systému, táhnoucí se zřejmě až kamsi na půl cesty k sousedním hvězdám. Většina komet má své dráhy v aféliu daleko za dráhou Pluta, některé z těch, co se dostanou blíže ke Slunci, jsou jím časem spolykány, rozdrceny gravitací Jupiteru a Saturnu či katapultovány do mezihvězdného prostředí nebo naopak – plynní obři jim změní dráhu z dlouhoperiodické na krátkoperiodickou.

Složení

Jádra komet jsou tvořena především z vodního ledu, tuhého oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého, dalších zmrzlých plynů a prachových částic. Jde o pestrou škálu molekul, radikálů a iontů (např. OH^–, NH₂^–, CO, CO₂, NH₃ CH₄, CN, (CN)₂). U většiny komet je prostorová stavba definována pojmy tří vrstev, ze kterých se skládají. Základem je kometární jádro o velikosti několika stovek metrů až kilometrů. Kolem něj se tvoří tzv. koma – kulová obálka obepínající jádro, tvořená z plynů. Při procesu přibližování se ke Slunci a s tím spojeného zahřívání se většina tuhého ledového materiálu začne přeměňovat na plyn (proces sublimace) a odpařuje se z jádra, tvoříce právě komu (latinský výraz pro „vlasy“).

Ta je tvořená jak prachovým, tak plynným materiálem. V důsledku srážek slunečního větru (nabité částice pohybující se rychlostmi většími, než je samotná rychlost komety) je spousta materiálu „odfouknuta“ z povrchu komety směrem od Slunce. Ionizované částice kometárního plynu opouštějí povrch pod vlivem magnetického pole hvězdy, proto někdy můžeme u komet pozorovat dva typy barevně odlišených „ohonů“ – první se skládá z ionizovaných plynných molekul, z nichž při znovuzachycení elektronů zvláště modře září oxid uhelnatý. Ten míří vždy přímo od Slunce. Světlejší (do běla) prachový ohon tvoří kousky prachu a štěrku z kometárního jádra, jež jsou vyráženy z povrchu tlakem slunečního záření. Takový ohon může mířit od Slunce pod úhlem.

Charakteristika C/2012 S1 ISON

Jde o dlouhoperiodickou kometu objevenou 21. září 2012 ruským astronomem Artjomem Novičonokem a jeho běloruským kolegou Vitalijem Něvským za pomoci 40cm zrcadlového dalekohledu patřícího k Mezinárodní vědecké optické síti (ISON) poblíž Kislovodsku v Rusku a automatizovaného programu k hledání asteroidů CoLiTec. Další pozorování provedl italský tým na observatoři Remanzacco v rámci pozorovací sítě iTelescope. Obě pozorování byla souběžně nahlášena do pracoviště Minor Planet Center, jež se zabývá sledováním tzv. meziplanetárního materiálu – zjednodušeně řečeno všemi objevy planetek a asteroidů – kusů skal a hornin na blízkozemních i vzdálenějších drahách, které se můžou v budoucnu stát rizikem pro Zemi.

To oznámilo oficiálně objev nového objektu 24. září loňského roku. Další pozorování americkou sondou SWIFT ukázala, že kometa má jádro velké až několik kilometrů. Na konci února sestavila NASA tým kometárních odborníků a astronomů pověřených organizací projektu CIOC (Comet ISON Observing Campaign), majícího za úkol vybrat jak pozemní, tak kosmické detektory a observatoře, zvolit jejich nejvhodnější pozorovací časy a synchronizovat jednotlivá vědecká pracoviště a vybrané univerzity mezi sebou.

Kometa se pohybuje po téměř parabolické dráze (výstřednost 1,000004) se sklonem 62° k rovině ekliptiky. Ke Slunci se přiblíží koncem letošního roku. Perihelium by mělo nastat 28. listopadu ve vzdálenosti 1,8 milionu km od centra Slunce (přibližně 0,012AU) – tedy více než milion kilometrů od jeho povrchu. Bohužel nikdo neví, jak takto blízké setkání s naší mateřskou hvězdou pro kometu dopadne, takže se velmi těžko dělají jakékoli předpovědi. Dva faktory, které nejvíc ovlivní další životnost ISONu, budou teplotní působení Slunce (které se odhaduje na něco kolem 3000 °C) a faktor gravitační – nakolik bude kometa soudržná pod vlivem silných slapových sil. To se nazývá Rocheova mez a udává nám matematicky hranici vzdálenosti, do níž je jedno těleso držené pohromadě vlastní gravitací schopno odolávat gravitačním silám tělesa druhého.

V případě tak nesouměrných párů, jako je hvězda–kometa, je narušení soudržnosti menšího objektu výrazně ovlivněno vzdáleností od tělesa hmotnějšího. Některé výpočty naznačují, že by se měl ISON dostat pod hranici Rocheovy meze, což může vést k jejímu rozpadu, ale každým dnem se čím dál víc astronomů při neustálém zpřesňování pozorovaných dat začíná klonit k názoru, že těleso bez problému oblet periheliem absolvuje. Rocheova mez navíc není absolutní hranicí, rozpad či soudržnost tělesa velmi závisí na pevnosti jeho vnitřní struktury. Například Marsův měsíc Phobos je uvnitř Rocheovy meze, ale slapové síly planety zatím rozpad malého měsíce nezapříčinily a Phobos úspěšně drží pohromadě.

Jasnost

V době objevení měla kometa magnitudu 18,8, což je daleko za hranicí pozorování nejen okem, ale třeba i obyčejným binokulárem, ale už tenkrát začal lov větších observatoří – a to jak pozemských, tak kosmických. Během srpna srpna a září se zjasnila tak, že ji mohly detekovat i menší observatoře a poté i amatérští astrofotografové, kteří pořídili desítky úžasných snímků. Okem a malými dalekohledy by měla být viditelná od konce října/začátku listopadu až do poloviny ledna 2014. V říjnu kometa procházela souhvězdím Lva poblíž jeho nejjasnější hvězdy Regulus a dále poblíž Marsu. Tyto jasné objekty napomáhaly lokalizaci komety.

V listopadu, když bude kometa jasnější, projde okolo další jasné hvězdy Spica v souhvězdí Panny a poblíž planety Saturn. Během toho kometa dospěje do perihelia 28. listopadu, přičemž by mohla dosáhnout velké jasnosti, a to i záporné magnitudy. Některé odhady zmiňují magnitudu -4 až -5, tedy přibližně jasnost planety Venuše. Naposledy měli pozorovatelé možnost sledovat takové divadlo, způsobené kometou Lovejoy,v roce 2011 – bohužel pouze na jižní polokouli. Snad se tentokrát dočkáme i my, obyvatelé polokoule severní.

Pojďme se teď blíž podívat na některá zajímavá data především pro astronomy a astrofotografy (i když začneme trochu epicky).

10 000 let tomu – V Oortově oblaku se gravitačním působením dostává ledový objekt do pohybu směrem do vnitřních oblastí slunečního systému. Pouť komety začíná.
21. září 2012 – dvojice ruských astronomů poprvé objevuje kometu ISON
17. – 18. ledna 2013 – sonda Deep Impact pořizuje první snímky
Přelom ledna a února – sonda Swift pořizuje snímky teleskopem pro ultrafialové a viditelné světlo (UVOT). Zkoumá obsah vody a prachu v kometě.
25. září – kometa se nacházela vůči pozorovatelům poblíž souhvězdí Lva
27. září – ISON se nacházel 2 stupně severně od planety Mars
4. října – při novoluní začala dvoutýdenní žeň astronomických pozorování
10. října – sonda STEREO pořídila první snímky kamerou SECCHI HI-2A
14. – 16. října – kometa byla viditelná 2 stupně severo-severo-východně od hvězdy Regulus, začala být pozorovatelná i menšími dalekohledy, v té době vytvořila pro astrofotografy nejhezčí seskupení
16. října – Kometa byla v polovině října jen s obtížemi viditelná menšími dalekohledy. Má určité „zpoždění“ ve zjasňování. Zhruba od poloviny listopadu se očekává zjasňování o jednu magnitudu co 5 dnů.
30. října – bude 6 stupňů od Měsíce
Počátkem listopadu by kometa měla začít být viditelná i pomocí malých dalekohledů, zřejmě však jen za dobrých pozorovacích podmínek (mimo města a světelné znečištění).
5. listopadu – poloha objektu se přemístí ze souhvězdí Lva do souhvězdí Panny
14. listopadu – ISON bude pozorovatelný v blízkosti galaxie NGC 4697 (desátá magnituda)
18. listopadu – kometa bude méně než půl stupně od jasné hvězdy Spica
23. listopadu – další zajímavé datum pro astrofotografy, kometu najdeme 4,7 stupně JJZ od planety Merkur a necelých 5 stupňů od Saturnu
25. listopadu – dráha ISONu se vizuálně zkříží s dráhou další krátkoperiodické komety 2P/Encke
27. listopadu – na objekt se zaměří koronograf sondy SOHO, která sleduje Slunce
28. listopadu ve 23:00 světového času nastane perihelium, kometa jej absolvuje při rychlosti 684 tisíc km/h.

Od tohoto data jsou veškeré další možné události zahaleny rouškou tajemství. Jestliže kometa „ve zdraví“ absolvuje průlet kolem Slunce, měla by být dobře viditelná na naší obloze v první polovině prosince, kdy se bude nacházet něco málo přes 64 milionů kilometrů (0,429 AU) od Země, ale díky větší výšce nad obzorem by se mohlo jednat i o pěknou „vánoční kometu“ kolem Štědrého dne. Poslední odhady jsou příznivé – jádro komety dosahuje podle současných odhadů 2 – 4 km a mělo by přiblížení přestát bez újmy a jako prozatímní odhad dnů, po kterých by nám kometa měla připravit silnou podívanou, se uvádí 6. – 15. prosince. Pro srovnání, kometa Lovejoy přečkala průlet kolem Slunce v r. 2011 v menší vzdálenosti než ISON, a i když došlo k částečnému rozpadu, přesto – a možná právě proto – se stala ještě větším astronomickým divadlem. Pokud ISON perihelium přečká, bude nejblíže Zemi 26. prosince letošního roku, a to ve vzdálenosti 64 milionů kilometrů. Od počátku prosince až do ledna 2014 by měl být vidět na obloze po celou noc.

„Katastrofický“ epilog

Naštěstí si široká veřejnost nepovšimla některých zajímavých skutečností. Jedna z nich byla, že se v půlce října nacházela kometa z našeho pohledu poblíž Marsu (pouze vizuálně), trojice objektů tak tvořila takřka přímku – oblíbený subjekt fanoušků všemožných konců světa, kteří si přijdou na své ještě v budoucnu, kdy dráha Země bude protínat předešlou dráhu komety. Žádných meteorických katastrof se však bát nemusíme, dokonce zatím trochu posmutněle můžeme konstatovat, že počítačové modely nepředpokládají ani silnější a vizuálně efektní meteorické roje z úběžníku dráhy komety (A. Sekhar, D. J. Asher – ISON’s Journey to the Sun).

U nás by kometa měla být viditelná pouhým okem, nicméně pomocí binokulárů a malých dalekohledů se jistě dočkáte příjemného překvapení a možná to bude výjimečná podívaná, na kterou budeme vzpomínat stejně dlouho, jako předchozí generace astronomů vzpomíná dodnes na úchvatné divadlo, které nám nadělila Halleyova kometa téměř tři dekády tomu.

Zdroje informací:
http://hubblesite.org/
http://arxiv.org/
http://astrobites.org/
http://arxiv.org/
http://www.universetoday.com/
http://www.skyandtelescope.com/
http://hubblesite.org/
http://www.swri.org/
http://newswatch.nationalgeographic.com/
http://www.astronomy.com/
http://www.universetoday.com/
http://www.uahirise.org/
http://earthsky.org/

Zdroje obrázků:
http://www.astrowatch.net/
http://spaceweathergallery.com/
http://cs.wikipedia.org/