V průběhu kalendářního roku můžeme na obloze pozorovat hned několik pravidelných meteorických rojů, z nichž z hlediska podmínek k pozorování jsou nejznámnější a nejpopulárnější srpnové Perseidy. S četností více jak 18 meteorů za hodinu v době svého maxima můžeme vedle Perseid pozorovat ještě dalších 5 rojů. Jejich pozorování pochopitelně více či méně může narušit nepříznivé počasí (dva z nich jsou v zimě) i jasný Měsíc, v jednom případě dokonce poloha na Zeměkouli. A tak zachytit je všechny je astrofotografická výzva. Tu už před 8 lety, v roce 2014, přijal Petr Horálek z Fyzikálního ústavu v Opavě a díky vytvrvání vznikla poměrně unikátní fotografická kolekce všech 6 nejaktivnějších meteorických rojů v roce.
„Trvalo to dlouhých 8 let, ale stálo to za to. Zde přichází nejdelší a časově nejnáročnější astrofotografický projekt mého života, kompletní sbírka velkých ročních meteorických rojů s běžnou zenitovou frekvencí více než 18 meteorů za hodinu,“ popisuje Horálek svůj fotografický projekt. Zatímco většina milovníků noční oblohy na celém světě zná srpnové Perseidy a pravděpodobně i prosincové Geminidy, v průběhu roku lze pozorovat i méně známé, ale přesto velmi pěkné roje. Celkem jich Horálek zaznamenal šest.
Kolekce všech 6 nejaktivnějších každoročních meteorických rojů. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
Už z kraje roku
Vše počíná lednovými Kvadrantidami, meteorickým rojem „ztraceného souhvězdí“, které spolu s Perseidami a Geminidami mají nejvyšší frekvence meteorů během svých maxim (více než 100). Další tři roje nejsou tak aktivní, ale stále jsou pozoruhodné. Dubnový meteorický roj Lyrid je obvykle slabý s asi 18 meteory za hodinu během maxima, ale jeho aktivita může občas stoupnout až ke stovkám. V květnu a říjnu si mohou pozorovatelé hvězd užít dvě meteorická rojení způsobená nejslavnější kometou historie, Halleyho kometou. Zatímco květnové Eta-Aqaridy jsou mnohem lépe pozorovatelné z jižní polokoule (běžná frekvence do 40 meteorů), říjnové Orionidy jsou k vidění prakticky všude na světě, nejlépe na rovníku (s frekvencí do 20 meteorů).
Barevné meteory
Zajímavé je porovnat roje i podle barvy meteorů. Vše závisí na chemickém složení částeček pocházejících z mateřského tělesa každého meteorického roje. V zásadě nejbarevnější jsou meteory těch rojů, jejichž mateřkým tělesem je nějaká kometa. Mezi nimi jsou Lyridy (kometa C/1861 G1 Thatcher), Perseidy (kometa 109P/Swift-Tuttle) a Eta-Aquaridy s Orionidami způsobenými stejnou kometou (Halleyova). Jejich barvy jsou většinou zelené a červené, způsobené emisemi vápníku a hořčíku (a také emisí prvků v zemské atmosféře, tedy dusíku a kyslíku). Kvadrantidy a Geminidy jsou však spíše bílo-modré, což je způsobeno odlišným chemickým složením, protože jejich mateřskými tělesy jsou asteroidy a barvy mohou pocházet i z těžsích prvků. Očima žel tyto barvy nevidiíme, neboť lidské oko je na ně v noci málo citlivé. Fotoaparát ale odstíny meteorů zachytí bez obtíží. „Protože jsem pro pořizování všech snímků používal téměř stejná nastavení, tedy stejné fotoaparáty, objektivy i metody následného zpracování, bylo snadné je poskládat do jedné finální kolekce. Každý snímek jsem se snažil upravit tak, aby byl z hlediska barev fyzikálně korektní, takže lze barvy meteorů jednotlivých rojů krásně rozeznat. Je tedy znát, že každý meteorický roj je naprosto jedinečný,“ dodává Horálek.
Kolekce všech 6 nejaktivnějších každoročních meteorických rojů včetně informací. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
Lednové Kvadrantidy – roj ze ztraceného souhvězdí
Kvadrantidy 2019/2020/2022. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
První ve sbírce je meteorický roj Kvadrantid. Název roje pochází z názvu souhvězdí Zedního Kvadrantu, z něhož meteory vlivem perspektivy zdálnivě vylétají (leží zde tzv. radiant roje). Souhvězdí bylo ale v roce 1922 zrušeno, a tak nám jej připomíná už jen roj samotný. Fyzicky jej způsobují úlomky asteroidu 2003 EH (většinou bílé barvy meteorů) s téměř kolmou dráhou k rovině ekliptiky (rovině zemské dráhy). Aktivita roje má velmi ostrý vrchol, obvykle kolem 3. ledna. Focení Kvadrantid je asi nejkomplikovanější ze všech: čas maxima nemusí vždy nastat v Evropě v noci, někdy připadne na půlku dne; Měsíc může být v době maxima velmi jasný; zimní počasí je nevyzpytatelné a velmi často komplikuje jakékoliv fotografování. I proto snímek v mozaice vznikal více let. Snímek v pozadí byl pořízen nad Flajšovou nedaleko slovenské Oravské Lesné během maxima roje v roce 2020. Další meteory byly zachyceny v roce 2019 (Seč, Česká republika) a v roce 2022 (Záhradné, Slovensko). I přes tři různá pozorování obsahuje konečný snímek pouze 34 meteorů, protože všechna tři pozorování byla provázena nepříznivým počasím.
Dubnové Lyridy – první jarní rojení
Lyridy 2020. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
Druhá zachycená meteorická „sprška“ patří Lyridům. Roj není příliš aktivní, ale dobře známý, protože jde o první roj od lednových Kvadrantid. Roj Lyrid je způsoben kometou C/1861 G1 (Thatcher), která se vrací ke Slunci jednou za přibližně 415-425 let (naposledy v roce 1861, znovu až okolo roku 2283). Vzhledem k tomu, že radiant je blízko cirkumpolární hvězdy Vega (na severní polokouli nad 50° severní šířky nezapadá), podmínky k pozorování mohou být velmi dobré, a to zvláště v časných ranních hodinách, kdy se Lyra blíží k nadhlavníku. Aktivita je bohužel obvykle nízká, kolem 18 meteorů za hodinu během neostrého maxima kolem 22. dubna. „Na pozorování Lyrid měl velké štěstí během nepříjemné sezóny celoplošného lockdownu kvůli pandemii COVID-19 v dubnu 2020. Nelétala tehdy žádná letadla, vzduch byl záhy úplně čistý a počasí klidné. Mezi 19. a 24. dubnem 2020 bylo v kuse úplně jasno a při focení na břehu Sečské přehrady jsem zachytil 35 meteorů,“ vzpomíná Horálek.
Květnové Eta-Aquaridy – první smítka z Halleyovy komety
Eta-Aquaridy 2022. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
Třetí, ze severní polokoule nejhůře zaznamenatelný roj je Eta-Aquarid, jeden ze dvou hlavních meteorických rojů způsobených prachovými částicemi ze slavné Halleyovy komety (s periodou 76 roků se ke Slunci vrátí v roce 2062). Radiant roje Eta-Aquarid se nachází v „srdci“ souhvězdí Vodnáře, díky čemuž je tento roj s maximem kolem 7. května pozorovatelný zejména (nejlépe) z jižní zemské polokoule. Seveřané mají radiant velmi nízko nad obzorem během krátkých nocí těsně před úsvitem, a tak by trvalo roky „shromáždit“ dostatek meteorů pro jeden snímek. „Tak jsem cestoval za bezměsíčnými Eta-Aquaridy na jih, do pouště Atacama v Chile, nedaleko San Pedro de Atacama, kde jsem mezi 28. dubnem a 9. květnem 2022 zachytil 94 meteorů proti jasné centrální Mléčné dráze, zvířetníkovému světlu a ranní planetární parádě. Tento roj mi dlouho chyběl a k jeho zaznamenání mě významně podpořil Fyzikální ústav v Opavě,“ vysvětluje Horálek.
Srpnové Perseidy – nejoblíbenejší roj roku
Perseidy 2018. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
Nejznámějsí meteorický roj Perseid s maximem kolem 12. srpna Horálek pozoroval a fotografoval několikrát. Více než měsíční aktivita v nejlepším období roku s většinou jasných a poměrně teplých nocí umožňuje zaznamenat desítky barevných meteorů způsobených kometou 109P/Swift-Tuttle (s periodou zhruba 134 let se ke Slunci vrátí až v roce 2126) prakticky každému nadšenci se základní fotografickou výbavou pod noční oblohou. Snímek, který je použit ve finální kolekci, byl pořízen během maxima Perseid v roce 2018 z louky observatoře Kolonica na Slovensku. Toho roku Horálek strávil focením 8 nocí a zachytil celkem 149 meteorů (od 6. do 14. srpna 2018) a jako bonus se objevil i velmi bolid s více než hodinu dlouho pozorovatelnou trvající emisní stopou. Bolid byl jasnější jak Měsíc v úplňku, zazářil 12. srpna 2018 ve 23 hodin 55 minut a 8 sekund středoevropského letního času.
Říjnové Orionidy – prach z Halleyovy komety podruhé
Orionidy 2014/2019/2020. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
U nás kvůli obvyklému inverznímu počasí méně pozorovaný meteorický roj vrcholí v polovině podzimu. Orionidy rovněž způsobují ledoprachové částice z Halleyovy komety, je tedy „příbuzným“ květnového roje Eta-Aquaridy. Orionidy jsou však méně aktivní, kolem 22. října dosahují maxima kolem 20 meteorů za hodinu. Nejlepší výhled se nabízí z oblastí rovníku, kde radiant stoupá velmi vysoko k nadhlavníku a frekvence je tam proto nejvyšší. Orionidy na snímku byly zachyceny ze Záhradného na Slovensku v roce 2020, Horálek ale použil několik meteorů pořízených v letech 2014 (Tenerife, Kanárské ostrovy, Španělsko) a 2019 (Seč, Česká republika). Celkem je na snímku 47 rojových meteorů.
Prosincové Geminidy – nejbohatší roj roku
Geminidy 2018/2021. Foto: Petr Horálek/FÚ v Opavě.
A konečně: na meteory nejbohatší roční meteorický roj, prosincové Geminidy, byl také jedním z nejšťastnějších z hlediska pozorování. Geminidy jsou dobře známé nejvyšší každoroční meteorickou aktivitou ze všech hlavních meteorických rojů roku, kolem 150 meteorů při svém maximu kolem 14. prosince, a to díky hustému proudu drobných pozůstatků z asteroidu 2300 Phaeton (takže meteory nejsou tak barevné). Tato aktivita nebude trvat věčně: Zdá se, že roj je v těchto letech ve svém vrcholu a průběžně svou aktivitu během následujících stovek let rapidně sníží. Vzhledem k tomu, že radiant se nachází v souhvězdí Blíženců a roj vrcholí týden před zimním slunovratem na severní polokouli, mohou pozorovatelé napočítat i tisíc meteorů za dlouhou zimní noc. Samozřejmě mnoho pozorovatelů může odradit mrazivé počasí. I Geminidy bývaji velmi silně rušeny měsíční fází a velkou oblačností typickou pro zimní měsíce, a tak „získání“ noci s ideálními podmínkami pro pozorování roje může trvat roky. „Já měl za dobu své fotografické kariéry to štěstí jen dvakrát v životě, oba momenty se spojují v posledním snímku mozaiky. Poprvé to bylo v prosinci 2018, když se obloha vyjasnila právě a téměř pouze nad Sečskou přehradou, a poté v roce 2021 ze Záhradného na Slovensku. Výsledný snímek s popředím skal u zříceniny Oheb nad Sečskou přehradou z noci v roce 2018 tak obsahuje celkem 133 rojových meteorů,“ raduje se Horálek.
Výsledná mozaika má především velice významný edukativní charakter. Ukazuje jak na barvy a distribuci meteorů jednotlivých rojů či polohy jejich radiantů, tak třeba i na položení Mléčné dráhy a objektů v ní v dobách maxim zmíněných rojů. Kolekce také kloubí informace o aktivitě i podmínkách pozorování všech 6 rojů, které můžeme pravidelně pozorovat každý rok, dovolí-li to počasí a měsíční fáze. Neposledně však ukazuje i na palčivý problém světelného znečištění, který velice výrazně ovlivňuje zdaleka nejen pozorování meteorických rojů či obecně noční oblohy, ale rovněž i noční přírodu a naše zdraví.
Vznik snímku byl částečně podpořen z projektu pro Rozvoj VaV na SU, reg. číslo CZ.02.2.69/0.0/0.0/18_054/0014696 (expedice za Eta-Aquaridami do Chile).
Kontakty a další informace:
Mgr. Petr Horálek
PR výstupů evropských projektů FÚ SU v Opavě,
autor snímku
Email: petr.horalek@slu.cz
Telefon: +420 732 826 853
RNDr. Tomáš Gráf, Ph.D.
Proděkan pro strategie a rozvoj,
Filozoficko-přírodovědecká fakulta Slezské univerzity v Opavě
Email: tomas.graf@fpf.slu.cz
Telefon: +420 734 268 124
doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.
Garant evropského projektu HR Award
Email: gabriel.torok@physics.cz
Telefon: +420 737 928 755
Bc. Klára Jančíková
Sekretariát Fyzikálního ústavu v Opavě
Email: klara.jancikova@slu.cz
Telefon: +420 553 684 267
prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.
Ředitel Fyzikálního ústavu SU v Opavě
Email: zdenek.stuchlik@physics.slu.cz