Prakticky celý minulý týden probíhal ve znamení sběru a zpracovávání dat, která zachytily marsovské robotické mise při průletu komety Siding Spring poblíž planety Mars. Taková událost s sebou nese jednu podstatnou nevýhodu. Pokud nechcete čekat na kompletaci všech údajů (což ve skutečnosti potrvá ne týdny, ale měsíce), nemůžete téma kompletně zpracovat do jednoho textu. Proto vám přinášíme tento týden v pořadí druhou aktualitu (tu první naleznete zde) o pozorovací kampani komety C/2013 A1 napříč různými projekty tří světových vesmírných agentur. A myslím, že nebude poslední.

Všechna nasnímaná data jsou pro naše pochopení vzniku a dynamiky vývoje sluneční soustavy nesmírně důležitá. Jak už bylo v předešlém článku zmíněno, Siding Spring patří mezi dlouhoperiodické komety, a ty jsme zatím bohužel nemohli sledovat při blízkém průletu. Naše metody pohonu kosmických lodí nejsou totiž tak efektivní, abychom za jejich použití mohli do vzdálených končin Oortova oblaku doletět a zkoumat je zblízka. Musíme trpělivě čekat, než je některé těleso z těchto oblastí byť nepatrnou gravitační anomálií vychýleno ze svého poklidného mrazivého života a vydá se na cestu do teplých končin vnitřního slunečního systému. Navíc jsou jejich dráhy značně nevypočitatelné. Přicházejí k nám z různých směrů a nerespektují rovinu ekliptiky či zachování momentu hybnosti planet, které poslušně následují svoje trajektorie kolem Slunce stejným směrem.

Sonda MAVEN pozoruje Siding Spring.

Už jen jediná událost by všechny vědce napříč naší planetou vzrušila víc – kdyby Siding Spring proletěla takto blízko právě kolem ní. Připomeňme si jen, že vzdálenost komety od Marsu činila třetinu vzdálenosti Země–Měsíc. Šlo by bezpochyby o bezprecedentní divadelní představení lidské historie od dob pozorování supernovy SN 1054 čínskými astronomy v červenci roku, který se otiskl i do jejího názvu.

Kometa nám tento sen nesplnila, ale hned ten druhý už ano – prolétla kolem planety, na které máme (samozřejmě až po naší domovské planetě) nejvíc vědeckých misí. Kdyby podobná situace nastala u nám nejbližší planety, bylo by naše měření a pozorování omezeno na pouhou jednu sondu – Venus Express.

Tato situace nám tedy nahrála do karet. Mars obíhá po různých drahách pět sond a na povrchu máme dva aktivní rovery. Největší výhoda? Zkombinujte data a dostanete první 3D modulace komy dlouhoperiodické komety. To je bez přehánění pro všechny odborníky naprostá fantazie! Ale na to si budeme muset ještě nějaký čas počkat.

Marsovský nováček MAVEN
Tato zbrusu nová sonda úřadu NASA pořídila snímek komety v ultrafialovém pásmu dva dni před nejbližším průletem 17. října svým ultrafialovým spektrografem IUVS (Imaging Ultraviolet Spectrograph). V té době byla kometa od sondy vzdálená 8,5 milionu kilometrů.

Na snímku v nepravých modrých odstínech vidíme fotony slunečního záření rozptýlené atomy vodíku, které tvoří komu Siding Spring v důsledku sublimace povrchových ledových vrstev jádra v době, kdy se kometa přibližuje naší mateřské hvězdě. Silné ultrafialové sluneční záření štěpí molekuly vody na vodík a kyslík. První složka rozptyluje toto záření a září v oborech, které zachytil spektrograf sondy IUVS.

Pro pořízení snímku byla použita dvě pozorování. Z výsledné fotky byl odstraněn signál vzniklý v důsledku rozptýlení slunečního záření samotnou atmosférou Marsu.

Velká část rozptýlených slunečních fotonů vytvořila strukturu o velikosti přibližně půl stupně v zorném poli v porovnání s hvězdným pozadím. Atomy vodíku byly detekovány spektrografem ještě ve vzdálenostech 150 000 kilometrů od jádra. To je o něco větší vzdálenost, než která dělila oba aktéry kosmického představení v době nejtěsnějšího průletu.

Neúnavný dědeček Hubble
Pro Hubbleův vesmírný teleskop nebyly nedělní sekvence rozhodně premiérou. Kometu zachytil poprvé už takřka přesně před rokem, další snímkování proběhlo v lednu a březnu letošního roku. I díky dlouhodobějším pozorováním HST mají vědci dostatečně mnoho dat, aby mohli určit původ komety: vzdálený Oortův oblak, jakýsi sférický obal sluneční soustavy, který se táhne až do vzdálenosti 1–2 světelných let a je tvořen prapůvodním materiálem z raných dob formování našeho systému. Mnozí z vás si určitě vzpomenou na kometu ISON, která řádně zamotala hlavy odborníků na meziplanetární materiál a která sdílela se Siding Spring a dalšími dlouhoperiodickými kometami společnou adresu trvalého bydliště.

Snímek publikovaný ve čtvrtek 23. října je vlastně takovou fotografickou skládankou. Týmu HST se bohužel nepodařilo pořídit jeden snímek v reálném čase, který by zachytil kometu i planetu v době největšího přiblížení. Nepovedlo se dostat na jeden snímek obojí – palubní kamera WFC3 má jednak relativně malé zorné pole, ale technických komplikací bylo ještě daleko víc.

Bohužel se v době stahování dat objevily technické problémy na teleskopu samotném, takže operace trvala déle, než bylo komukoli z pozemní obsluhy příjemné. Začala v neděli a trvala až do úterka. Kompletace zabrala skoro den a půl.

Dalším z problémů je doba expozice – jasnost obou těles je úplně jiná. Komety jsou velmi tmavé objekty, dokonce i koma Siding Spring odrážela málo slunečního světla, zato Mars se jevil v době průletu 10 000x jasnější než ona. Kdyby tedy tým nastavil expozici tak, aby dobře vykreslila kometu, planeta by byla silně přeexponovaná. V opačném případě bychom zase měli dobrou expozici Marsu, ale kometa by nebyla dost jasná. Takže každý jednotlivý snímek musel mít rozdílnou dobu expozice a byly pro něj dokonce použity jiné filtry.

Navíc se kometa i planeta pohybovaly jiným směrem a velkou rychlostí, astronomové by se museli zaměřit při společném snímku pouze na jeden objekt – ten druhý by byl rozmazaný. Optika HST musí být v průběhu expozice zaměřena na konkrétní cíl, proto se operační tým rozhodl pořídit tři samostatné snímky, které následně spojil v jedné koláži. Jeden snímek pro planetu, druhý pro kometu a třetí pro hvězdné pozadí. Proto je publikované foto kompozitem těchto tří komponent.

Hvězdy na obrazové skládance jsou vyobrazeny tak, jak bychom je viděli, kdybychom mohli pozorovat celou scenérii v reálném čase v době největšího přiblížení. Navíc nebyly pořízeny pomocí HST, ale byly abstrahovány a upraveny do měřítka z dat prohlídky oblohy Palomar Digital Sky Survey (DPOSS) tak, jak by je snímal Hubble v daném čase pozorování.

Na snímku je Mars navíc vyobrazen v nesprávné velikosti oproti tomu, jak bychom jej v době průletu viděli – byl od nás poměrně daleko, téměř 240 milionů kilometrů, a jevil by se menší než na uveřejněné montáži (v tu dobu by zabíral jeho průměr necelých 6 úhlových sekund, zatímco když je k nám planeta blíž, dostáváme se na průměr až 20 úhlových sekund).

Páteční snímky spektrografu CRISM sondy MRO
Poslední pracovní den uplynulého týdne uvolnila agentura NASA snímky palubního zařízení Compact Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) své sondy Mars Reconnaissance Orbiter. Ten pořídil snímky ve 107 vlnových délkách, a vykreslil tak komu obklopující jádro Siding Spring.

Barevné rozdíly pixelů snímku vnitřní části komy můžou být způsobeny vlastnostmi kometárního prachu a plynu či rozměry jejich částic. Pořízená spektra budou podrobně analyzována v následujících týdnech. Zde je možná dobré si připomenout, že termíny vnitřní a vnější koma nejsou nijak pevně charakterizovány. Někteří vědci prvním názvem myslí oblast velmi blízko jádra, zatímco další tuto oblast popisují podle tlaku plynu nad povrchem jádra, který ještě umožňuje proudění plynu. Vnější části komy jsou podle tohoto rozdělení už prakticky ve stavu blízkém naprostému vakuu.

První snímek (vlevo) byl pořízen 19. 10. ve 20:16 našeho času těsně před nejbližším průletem, druhý o 37 minut později. Kometa se v době prvního snímkování nacházela přibližně 141 000 km od planety. Při omračující rychlosti komety vůči Marsu (více než 56 km/s) se tak v tomto časovém intervalu objekt posunul o plnou jednu třetinu oblohy nad rudou planetou. Neustále musím myslet na to, jakou podívanou bychom měli, kdyby se kometa přiblížila na stejnou vzdálenost k naší mateřské planetě…
Měřítko levého snímku je přibližně 4 km/pixel, u pravého o kilometr víc.

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/
http://hubblesite.org/
http://mars.jpl.nasa.gov/
http://mars.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/content/goddard/maven-ultraviolet-image-of-comet-siding-spring-s-hydrogen-coma/#.VElkNyKsUp0
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/45/
https://plus.google.com/u/0/photos/+NASAMAVENMission/albums/6065256163435475681/6073414445097814690?pid=6073414445097814690&oid=107856584471049174136
http://mars.jpl.nasa.gov/mro/news/whatsnew/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=1743
http://mars.nasa.gov/multimedia/images/?ImageID=6692