12. 12. 2010

Planetární geologie na dosah ruky

Jestliže se budete věnovat planetární geologii, jistě to povede k tomu, že zhlédnete stovky nebo spíš tisíce snímků povrchů planet a jejich měsíců. A to se zákonitě musí podepsat na vašem poněkud zvláštním vnímání okolního světa. Může se tak stát, že se zastavíte na chodníku, abyste si zblízka prohlédli boule v rozpáleném asfaltu, zaujme vás třeba pohyb ve špinavé kaluži nebo se vám budou líbit dopady dešťových kapek do bláta. Není to projev duševní choroby, ale jen druh určité profesionální deformace. Struktury z cizích světů se vám jednoduše natolik prokopírují do mysli, že je občas uvidíte všude kolem sebe.


Musím se přiznat, že tímto druhem deformace jsem postižen i já. A za těch pár let, kdy u sebe běžně nosím nějaký fotoaparát, už mám takových planetárních úlovků z pozemského prostředí desítky. Některé z nich jsem dokonce využil v Průvodci měsíčními útvary. Prakticky všechny úlovky souvisí s přírodními procesy, jež skutečně vedly ke vzniku geologických útvarů na jiných planetách nebo na jejich měsících – samozřejmě v mnohem menším měřítku. Mým nejčerstvějším úlovkem je však spíš výsledek vandalismu, možná nějaké nehody nebo rvačky – mně ale v tu chvíli připadal úžasný. Prasklina v tvrzeném skle prosvětlené reklamy mi totiž připomněla snad nejzajímavější typ měsíčních kráterů, které bych tímto způsobem čtenářům Měsíčního deníku rád představil.


V českém jazyce se pojmenování tohoto typu kráterů ještě neuchytilo a tak jsem pro ně ve svých textech zavedl poněkud dlouhý termín mělké krátery s postiženým dnem (v originále znějící pojem "shallow fractured floors craters" zavedl už v roce 1972 proslulý planetární geolog Peter H. Schultz). Krátery tohoto typu poznáte celkem snadno. Zadíváte-li se na jejich plochá dna, zpravidla v nich rozlišíte množství trhlin, brázd a rýh, které probíhají jak od středu k okrajům (radiální brázdy), tak i podél vnitřních okrajů (koncentrické brázdy). Mělké krátery s postiženým dnem najdeme na okrajích velkých impaktních pánví, tudíž v oblastech silně narušených zlomy a puklinami v měsíční kůře.


Typickým představitelem mělkých kráterů s postiženým dnem jsou například Posidonius (na snímku), Gassendi nebo Humboldt. Foto: Autor neznámý.

Jak tedy tyto krátery vznikly? V době, kdy byl náš kosmický soused ještě vulkanicky aktivní, se čedičová láva drala k povrchu především prostřednictvím porušených oblastí v blízkosti velkých impaktních pánví. Pokud se na okrajích pánví nacházely krátery, tlačilo prostupující magma na jejich dno, čímž došlo k jejich vyklenutí a pozdějšímu „rozpraskání“. Vzhledem k tomu, že rozpraskání kůry vedlo ke vzniku koncentrických brázd a pozdější vulkanická aktivita vytvořila naopak radiální brázdy, vznikla tak struktura ne nepodobná prasklinám v tvrzených sklech.


Blokdiagram typického mělkého kráteru s postiženým dnem. Červeně jsou vyznačeny oblasti, kudy proniklo magma. Podle Schultze (1976).

Poněkud zvláštní záliba planetárních geologů v podobnostech mezi strukturami malých a velkých měřítek přitom není pouze druhem profesionální deformace. Procesy probíhající v malých měřítcích, které dokážeme jednoduše simulovat, totiž mnohdy pomohou odhalit skutečný původ struktur velkých – planetárních.  A kdo ví, možná to může platit i pro případ rozbitých skel a mělkých kráterů s postiženým dnem.

Použitá literatura a doporučené zdroje: 
Schultz, P. H. (1976): Floor-fractured lunar craters. – The Moon. vol. 15
Gabzdyl, P.: Prohlídka Měsíce – Kráter Gassendi.

31. 10. 2010

Blízké setkání se dvěma krátery

Jen 200 kilometrů od našich západních hranic se nachází nejlépe zachovalý impaktní kráter na území Evropy. Celkem suché tvrzení, že? Když se však postavíte do místa, kde k tomuto nárazu došlo, a uvědomíte si, co se tady vlastně stalo, zmocní se vás zvláštní a možná i dost nepříjemný pocit.


Nejspíš se už nikdy nedozvíme, kdy k tomu osudnému okamžiku došlo. Nevíme, zda byl den nebo noc, netušíme ani, jestli bylo léto nebo zima, dokonce ani nevíme rok nebo století. Bezpečně však víme, že to, co se odehrálo asi před 14,5 miliony lety na území dnešního Bavorska, zdaleka překračuje jakoukoli naši fantazii. Naše Země se tehdy srazila s asi kilometrovou planetkou a výrazné stopy po této kosmické katastrofě lze dodnes nalézt nejen na místě samotného dopadu, ale i stovky kilometrů od něj.


Těžko si lze představit vhodnější pojmenování náměstíčka města uprostřed impaktního kráteru než právě po Shoemakerovi. Vynikajícím geologovi a astronomovi, který se velkou měrou podílel na poznání impaktních kráterů. Vzpomenete si, jak se jmenoval jeden z astronomů, kteří objevili kometu, jež se v roce 1994 zřítila na Jupitera? :-)

Vše se odehrálo opravdu rychle. Z meziplanetárního prostoru se k nám rychlostí přes 70 000 km za hodinu přiřítila asi kilometrová planetka, která se zabořila několik set metrů do země. Nebyl to však jen náraz. Obrovská energie uchovaná v kosmické rychlosti planetky se doslova v mžiku (během setiny sekundy) proměnila na energii gigantického výbuchu. Místo dopadu bylo vystaveno teplotě asi 20 tisíc stupňů Celsia a tlaku 3,5 tisíckrát vyššímu, než jaký panuje pod hladinou moře v hloubce 11 kilometrů!

Už v první půl sekundě po dopadu se většina hmoty planetky i země v místě srážky zcela vypařila nebo roztavila. Rázová vlna prostupující nadzvukovou rychlostí podložím rozdrtila obrovské objemy hornin. Tlak rozpínajících se žhavých plynů pak tuto drť vyhodil do vzdálenosti desítek kilometrů. V místě dopadu se tak vytvořil přechodný kráter s hloubkou 4,5 kilometrů. Ve stejnou dobu se až do výšky 100 kilometrů zvedlo žhavé mračno roztavených hornin. Necelou minutu po dopadu se začaly hroutit nestabilní strmé svahy hlubokého kráteru a podobně jako při dopadu kapky na vodní hladinu se v centru zvedla středová vyvýšenina, která se vzápětí zbortila. V kráteru se tak vytvořil vnitřní prstenec vrcholků.. Celý kráter a široké okolí pak zasypalo kolabující mračno roztavených hornin.


I takovéto "balvany" létaly při vzniku kráteru vzduchem.

Tím však ještě vše neskončilo. Účinky apokalypsy se po dopadu šířily celou střední Evropu. Dílo zkázy rozpoutala nejprve tepelná a následně tlaková vlna. Kdybychom v době dopadu planetky stáli na místě dnešní Prahy, tedy 300 kilometrů od centra katastrofy, pocítili bychom minutu po střetu tak silný otřes půdy, že bychom nebyli schopni spořádané chůze. Po čtyřech a půl minutách by se na nás snesla sprška suti vyvržená z kráteru a teprve po 15 minutách od střetu by k nám dorazila rána tak silná, že by vyrazila skla z oken.

Je pravda, že od zmíněného střetu naší planety s kosmickým projektilem už uběhl nějaký ten pátek, přesto je tento otisk kosmické katastrofy stále zřetelný. Dnes se v místě dopadu nachází především ohromný tzv. komplexní kráter o průměru 25 kilometrů, který tvoří Geopark Ries. Velkou část okrajových valů kráteru už sice nemilosrdná eroze stačila zarovnat a ohladit (zbytek zařídili pilní němečtí zemědělci a stavbaři), přesto, když se dnes do kráteru postavíte, spatříte kolem sebe téměř souvislý prstenec kopců zvedajících se do výšky až 150 metrů na okolní terén. Obzvlášť působivý pohled se pak nabízí z některého z mnoha „balvanů“ vymrštěných během impaktu a spadlých zpět do kráteru. Jedním z takových „balvanů“ je skála Wallerstein, na které se kromě pivovaru nachází i vyhlídková plošina. Z ní se nabízí pohled na desítky vesnic, stovky polí a také nepřehlédnutelnou věž „Daniel“ tyčící se nad městem Nördlingen.

Nördlingen je krásným středověkým městem, které byste si při návštěvě Riesu rozhodně neměli nechat ujít! Zajímavá je už samotná věž vystavěná z opravdu neobvyklého typu kamene – ze suevitu. S tímto typem horniny se totiž setkáme jen na několika málo místech na světě: konkrétně v kráteru Sudbury v Kanadě, Popigai na Sibiři, Kara v Rusku, Azuara ve Španělsku a Chicxulub v Mexiku. Právě přítomnost suevitů je neklamným znakem katastrofy kosmických měřítek. Jde o promísenou drť hornin z podloží kráteru, která zahrnuje i zajímavé tmavé vzory – tzv. impaktní sklo. Geologovo srdce nad takovou horninou zaplesá, ale laik ho nejspíš označí za obyčejný beton.




Impaktní brekcie dopravená z Měsíce posádkou Apolla 16. Až budete v muzeu, podívejte se na tento kámen i z druhé strany. Uvidíte tam stopy po dopadech mikrometeoritů!



A takto vypadají tmavá impaktní skla v hornině zvané suevit.

Kapitolou na samostatné povídání by bylo i informační centrum a Rieskrater Museum nacházející se nedaleko od vstupní brány do města. Jde o skutečně zdařilou expozici se spoustou zajímavých exponátů včetně impaktní brekcie dopravené posádkou Apolla 16 přímo z povrchu Měsíce. Tato hornina je vlastně jakýmsi měsíčním příbuzným pozemských suevitů. A když už jsme u našeho nejbližšího kosmického souseda a projektu Apollo, není bez zajímavosti, že právě v kráteru Ries absolvovaly svůj výcvik pro geologický průzkum Měsíce posádky Apolla 14 a 17.



V Geoparku Ries si příjdou na své i obdivovatelé nerostů.
Nás ovšem zajímaly úplně jiné geologické lahůdky.

O muzeu a městě Nördlingen, ve kterém se mimochodem můžete projít i po planetární stezce, by se dalo povídat ještě dlouho, ale musíme pokračovat dál, protože ani kráterem Ries nekončí vše, co v této části Bavorska má co do činění s kosmickými katastrofami. Asi 40 kilometrů jihozápadně od kráteru Ries se totiž nachází další kráter! Jmenuje se Steinheim, má průměr 3,4 km, hloubku až 200 m a 50 m vysoký středový vrchol. I když stáří tohoto kráteru geologové neznají tak přesně jako stáří Riesu, je zřejmé, že vznikl ve stejné době jako jeho o poznání větší bratr. Před 14,5 miliony lety zde tedy dopadla buď dvojplanetka nebo se tato planetka rozdělila na dva fragmenty až při svém průletu zemskou atmosférou. Každopádně i tento kráter rozhodně stojí za to navštívit.




Pohled z okrajového valu kráteru Steinheim směrem do jeho středu. Zalesněný kopec za vesnicí je středový vrchol a hradba kopců je okrajovým valem. Něco takového jsem na vlastní oči ještě vážně neviděl! Leda tak na Měsíci při pohledu dalekohledem.

Hned za valem kráteru se nachází vesnička Sontheim im Stubental, ve které je podobně jako v Riesu pěkné geologické muzeum. Ve dvou místnostech se blíže seznámíte nejen se samotným kráterem, ale také se vzácnými zkamenělinami. Po dopadu planetky o průměru asi 80 metrů totiž do kráteru prosákla spodní voda a poměrně rychle se zde vytvořilo jezero, ve kterém se vyvinula unikátní fauna, jejíž zkameněliny proslavily Steinheim po celém světě. Až budete opouštět muzeum, můžete se ještě před ochutnávkou proslavených bavorských klobásek vydat na výborně značenou geologickou stezku, která vás už po pár desítkách metrů zavede na vyhlídku umístěnou u vnitřního svahu okrajového valu. Z této vyhlídky uvidíte jako na dlani nejen okrajový val kráteru, ale především nápadný středový vrchol kráteru.

Stejně jako v Riesu se vás možná i ve Steinheimu zmocní nevěřícný pocit, že to vše přece nemohlo vzniknout v jediném zlomku sekundy. A už jen pro tenhle pocit stojí za to oba krátery navštívit!



PS: Do Riesu jsem se chystal už dlouho, ale podařilo se mi to až teď. A to zásluhou Lenky a Petra, kteří mě na svůj geologický trip vzali sebou. A nejen to! Protáhli mě po tolika lomech, odkryvech a nutili lozit do takových míst, na které bych se bez jejich pomoci nikdy nedostal. Za to jim patří můj velký dík!!!

Většina údajů byla převzata z informačních materiálů Geoparku Ries.

22. 9. 2010

Mimořádný měsíc sklizně

I když to tak možná z nadpisu vypadá, tento článek nepojednává o úspěších našich zemědělců. Je o tom, že letošní zářijový úplněk připadl na stejný den, v jakém nám skončí astronomické léto. Řečí čísel to znamená, že úplněk nastane 23. 9. 2010 v 11 hodin středoevropského letního času a Slunce vstoupí do znamení Vah 23. 9. 2010 v 5 hodin středoevropského letního času, čímž započne astronomický podzim. Že na tom není nic zvláštního? Něco přece jen ano. Naposledy se totiž oba tyto okamžiky odehrály tak brzy po sobě v roce 1972!


Snímek vycházejícího Měsíce: David Ewoldt. 

Zářijový úplněk měl pro některé naše předky mnohem větší význam než úplňky v jiných částech roku. Proč? Zářijový úplněk je zajímavý tím, že v době jeho východu je rovina ekliptiky skloněna vůči horizontu jen pod velmi malým úhlem. Obvykle je sklon ekliptiky vůči horizontu větší, takže každým dnem Měsíc vychází o zhruba 50 minut později. Malý sklon vůči horizontu v době zářijového úplňku ovšem zaručuje, že Měsíc vychází den po dni po kratších intervalech. A tak dnes 22. září vyjde Měsíc nad Brnem v 18 hodin a 5 minut středoevropského letního času a zítra jen o 17 minut později. Teď už možná tušíte, v čem spočívá „kouzlo“ zářijového úplňku: Po několik dní můžeme Měsíc vídat vycházet nedlouho po západu Slunce. Proto se také zářijovému úplňku říká „měsíc sklizně“ (harvest moon), což je pojmenování, které bylo do angličtiny převzato od amerických indiánů žijících na jihozápadě USA. Měsíc sklizně tak sběračům dodával po západu Slunce dostatek světla ke sklizni. Obdobná situace nastává při měsíci lovu za říjnového úplňku, který zase poskytuje dostatek světla lovcům při honu na kořist.

Vychutnejte si tedy po několik následujících večerů západy Slunce, které budou doplněny zajímavými východy zářijového úplňku!

9. 9. 2010

Měsíční brána objevena

Když v červenci roku 1959 John O´Neil – vědecký editor novin The New York Herald Tribune a držitel Pulitzerovy ceny za rok 1937 – prohlížel svým dalekohledem západní okraj Moře nepokojů, myslel si, že na Měsíci objevil gigantický přírodní most. Než se však ukázalo, že šlo jen o hru světel a stínů, dostala se jeho zpráva do tisku a nejen on, ale i ředitel tehdejší lunární sekce Britské astronomické společnosti, který tento objev potvrdil, si uřízli pořádnou ostudu. Pravda, O´Neil trošku přestřelil – jeho „most“ by totiž musel dosahovat délky bezmála dvaceti kilometrů! 

Pilná americká sonda Lunar Reconnaissance Orbiter ovšem ukázala, že měsíční mosty nejsou jen výplodem bujné fantazie. V poměrně mladém kráteru King na odvrácené straně Měsíce byla totiž na snímcích z LRO objevena přírodní skalní brána! Stín nápadného oblouku na jednom ze snímku přímo svádí k tomu, abychom si zde představili zástupy obdivovatelů jako u Pravčické brány v Národním parku České Švýcarsko. Oba útvary se dokonce podobají i svými rozměry. Zatímco ta měsíční má délku 20 m, šířku 7 m a výšku od 6 do 12 m, ta v Hřensku měří na délku 16,5 m, na šířku zhruba 7 m a vypíná se do výšky 21 m. Původ nově objevené měsíční brány je však naprosto odlišný od té v Hřensku. Pravčická brána je tvořena pískovci, na které miliony let působil vítr, déšť a rostlinná aktivita, dokud je nevymodelovaly do současné podoby. Měsíční brána vznikla ve velmi zvláštním typu hornin (tzv. impaktních taveninách), kterých je na Zemi jen poskrovnu. Jde o horniny přetavené žárem vzniklým při dopadu velkých kosmických projektilů na měsíční povrch. Samotná brána samozřejmě nevznikla působením eroze, ale zborcením dvou postranních částí do dutiny pod povrchem.


Měsíční brána v kráteru King. Foto: NASA / GSFC / ASU.

Myslím, že vedle míst přistání posádek Apollo, je právě tato měsíční brána místem, kde se možná jednou budou stavět vyhlídkové plošiny se zaručeně nejlepším výhledem na jeden z mála klenotů měsíční krajiny, který lze pojmout jedním pohledem. A snad tam bude i levnější pivo než v Hřensku.


Pravčická brána. Foto: David Koval.

21. 8. 2010

Pár vět o popularizaci astronomie

Před malou chvílí jsem si četl o popularizaci astronomie a vlastně i o stylu populárně astronomických  knih. Ty dva odstavce se mi natolik zalíbily, že bych se o ně rád podělil s ostatními.

"Popularizace všech věd, zejména věd přírodních a technických, je dnes na širokém stupni vývoje. Nelze tedy říci, že by byla právě na vysokém stupni, neboť v záplavě literatury se vyskytuje hodně věcí povrchních. Dovedou sice čtenáře upoutat lákavým titulem či nápadnou úpravou. Dočte se v nich zdánlivě mnoho věcí, ale mnohdy jen polovina z nich je dokázána a čtvrtina dosud pochybná. Odborník i kritický čtenář poznají snadno takový druh literatury a odloží knihu s patřičným posudkem či odsudkem. Běžný čtenář, kterému je kniha na prvém místě určena a který nemá vždy potřebné průpravy, přijímá vše za bernou minci. Odnese si často nesprávný a téměř vždy zkreslený obraz o tématu.

Astronomie je zdánlivě velmi vděčným polem k popularizaci. Bohužel poměry jsou zde stejné, ne-li horší, než v ostatních vědách. Je zde několik nebezpečných úskalí, na kterých snadno uvázne práce popularizátora. Na prvém místě uveďme bohatý obrazový materiál, který svádí k přeplnění ilustracemi na úkor textu. Dnešní astronomické přístroje i moderní reprodukční technika dovedou vykouzlit zázraky na lesklé křídové ploše. Autor textu se pak mylně domnívá, že je tím jeho práce usnadněna. Přizpůsobí své výklady překvapivé formě ilustrace a smysl i obsah slov je chudý až běda."



Zdá se vám, že tento text docela hezky vystihuje styl většiny astronomických knih, které dnes najdete na pultech knihkupectví? Pak vězte, že vznikl před více než půlstoletím! Jsou to jen mírně upravená úvodní slova (vypustil jsem přežité tvary) ke knize Františka Linka „Potulky vesmírem“ z roku 1943. Kresba od Josefa Hochmana je převzata ze stejnojmenné knihy.

30. 7. 2010

Měsíční deník podruhé

Prostě se to stalo. Přišel jsem z práce domů, uvařil si své večerní kafe, sepnul palcem u nohy počítač (mám ho pod stolem), přihlásil se na Bloggera, nahrál článek, stisknul tlačítko "publikovat" a… nic. Ani opakované pokusy, ani desítky minut zkoušení, během kterých mi úplně vychladlo kafe, nepomohly. Krátký článek o nových snímcích americké sondy jsem měl přímo před očima, ale do křemíkového éteru už se nedostal. Blogger změnil způsob publikování a já v tu chvíli neměl chuť zjišťovat, jak publikování obnovit. Od té doby už uběhlo skoro pět měsíců a já si pomalu zvyknul na to, že Měsíční deník prostě skončil.

Moc mě to netrápilo, vždyť dnes není problém svých pár vět publikovat kdekoli jinde. Pak mě ovšem napadlo, že deník by mohl pokračovat dál, ale jinde a jinak. Jak už to tak bývá, inspirace přišla úplně odjinud než by člověk čekal. V tomto případě přišla z Polska od zpěváka a skladatele Mariusza Dudy. Ten před dvěma lety vydal úžasné černé album s trochu pro Měsíční deník příznačným názvem "Lunatic Soul". 

A v čem je ta inspirace? Duda letos vydá opět Lunatic Soul ovšem tentokrát v bílém provedení. Stejný název, jiná barva, jiná náplň. A přesně takový bude i nový Měsíční deník!

Tak tedy po 1966 dnech provozu, 334 zprávách 720 obrázcích 274 862 přístupech jsem "černý" Měsíční deník nechal křemíkovému nebi a založil tento "bílý" Měsíční deník. 

Ještě na vysvětlenou k úplně prvnímu článku z minulého roku. Je to jediné torzo z mého osobního blogu, který neměl s Měsícem nic společného. Přesto ho tady zanechávám, protože se týká i  Dudy, který mi svým nápadem vnuknul svou černobílou myšlenku. A jak jinak mu můžu poděkovat, než alespoň pořádnou poklonou na jeho adresu.