28. 8. 2012

Dočkáme se v srpnu Modrého měsíce?

Možná jste už někdy slyšeli, že termín Modrý měsíc se používá pro označení dvou úplňků v jednom kalendářním měsíci. A právě tato událost nás letos v srpnu čeká. V pátek 31. srpna po poledni nastane druhý srpnový úplněk, ten prvý zpestřil prázdninovou oblohu už 2. srpna ráno. Ve skutečnosti ale vlastně Modrý měsíc nenastane, protože tento již zlidovělý termín je dílem jednoho omylu.

Pořekadlo „once in a Blue Moon“ (jednou za modrý měsíc) se používá pro označení dvou úplňků v jednom kalendářním měsíci už od roku 1946 po nesprávném výkladu amatérského astronoma Jamese Hugha Pruetta. V čem se astronom dopustil omylu? Termín „Modrý úplněk“ se používal ve farmářských ročenkách ze severní Ameriky už od počátku 19. století pro označení třetího úplňku v jednom ročním období, ve kterém nastanou čtyři úplňky (obvykle jsou tři). Ke dvěma úplňkům za jeden kalendářní měsíc přitom dochází asi 1,5 krát častěji než k Modrým úplňkům podle původní definice.


Proč však bývá jako „Modrý měsíc“ označován zrovna třetí úplněk v období se čtyřmi úplňky? Farmáři mají pro každý úplněk v roku zvláštní pojmenování. Například první úplněk po jarní rovnodennosti se nazývá „měsíc vajec“. Když ovšem připadnou do jednoho ročního období čtyři úplňky, musel by se poslední úplněk v daném ročním období jmenovat jinak než obvykle. Například v případě zmíněného prvního úplňku po jarní rovnodennosti by to nebyl „měsíc vajec“, ale již „měsíc mléka“, který jej následuje. Proto se pojmenování posledního úplňku v daném ročním období zachovává a jako úplněk, pro který v daném ročním období chybí jméno, se používá označení „modrý“.

Co na tom, že výklad termínu Modrý měsíc je nesprávný. Modrý měsíc už mezi lidmi dávno zlidověl a v jeho šíření mu jistě nezabrání ani tento krátký článek. Důležité je, abychom si dvou úplňků v jednom měsíci náležitě užili. Vždyť příští „dvouúplňkový“ měsíc nastane až v červenci 2015!


15. 4. 2012

Titanik pod vlivem Měsíce

Je pravidlem, že za téměř každou větší katastrofou v oblasti lodní nebo letecké dopravy může nešťastná souhra mnoha okolností. Jinak tomu nebylo ani v případě zaoceánského parníku Titanik, který se přesně před sto lety potopil. Zbytečná pýcha, špatně zvolený úhybný manévr před srážkou s ledovou krou, nedostatečný počet záchranných člunů, nepříznivé meteorologické podmínky, to vše vedlo ke smutnému faktu, že při zkáze luxusního plavidla přišlo o život téměř 1500 lidí. Celou událost ovšem významně ovlivnilo ještě něco jiného. Něco poměrně překvapivého – vzájemné postavení Slunce, Země a Měsíce. Kdyby bylo jen trochu jiné, nejspíš by ke srážce s ledovcem nikdy nedošlo.

Měsíc vždy ulehčoval orientaci v noční krajině a samozřejmě i na moři, ovšem posádce Titaniku zrovna nepomohl. Obří parník vyplul na svou první a zároveň i poslední plavbu 10. dubna 1912. Z anglického Southamptonu přes francouzský Cherbourg a irský Queenstown měl namířeno do amerického New Yorku, kam však už nedoplul. V neděli 14. dubna krátce před půlnocí Titanik narazil do velké ledové kry a o necelé tři hodiny se potopil.


Titanik před osudným najetím na ledovou kru. Kresba: Gordon Johnson.

Ačkoli bylo v osudnou noc zcela jasno a obloha byla poseta hvězdami, Měsíc nesvítil. Tou dobou byl totiž ve fázi velmi tenkého srpku a na obloze se objevil až za svítání. Ostatně úzký měsíční srpek, jehož spodní růžek se dotýkal linie obzoru, zmínil ve svých zápiscích i Lawrence Beesley – jeden z přeživších pasažérů Titaniku, kteří díky záchranným člunům našli spásu na zaoceánském cestovním parníku Carpathia.

Kdyby v době proplouvání Titaniku ledovcovým polem svítil Měsíc, je velmi pravděpodobné, že by hlídka spatřila ledovou kru mnohem dříve a dokázala by tak včas zabránit srážce. Smůlu však posádce Titaniku přineslo i počasí. Obvykle se totiž ledové kry prozrazují díky vlnám a zpěněné vodě, která se o ně tříští. V noci ze 14. na 15. dubna 1912 bylo ovšem moře velmi klidné a hlídka tak spatřila ledovou masu až těsně před osudným nárazem.

Na tragický sled událostí ovšem neměla vliv pouze bezměsíčná tmavá noc. Důležitou roli sehrálo i tehdejší velmi vzácné postavení Měsíce vůči Slunci a Zemi. Vzdouvání pozemských vodních mas známé jako příliv a odliv totiž nepřipadá pouze na vrub našeho nejbližšího kosmického souseda, ale také na Slunce, jež zajišťuje zhruba třetinu celkového působení. Pokud se tedy Země, Slunce a Měsíc nacházejí na jedné přímce (v úplňku nebo novu), je působení nejsilnější a nastává tzv. skočný příliv. Jestliže se zmíněná tělesa nacházejí v takovém postavení, že sledujeme první nebo poslední čtvrt, je vzájemné působení oslabeno a nastává naopak hluchý příliv.

V osudnou noc sice skočný příliv nenastal, ovšem o několik měsíců dříve ano. Navíc skočné přílivy, které se odehrály v prosinci roku 1911 a následně v lednu a únoru 1912, byly natolik mimořádné, že nejspíš zpečetily osud Titaniku ještě před jeho první plavbou.

Naprosto výjimečné postavení vesmírných těles se odehrálo zejména 4. ledna 1912. V ten den nastal úplněk a jen šest minut po té, byl Měsíc nejblíže Zemi. Nás kosmický soused totiž neobíhá svou mateřskou planetu přesně po kruhové dráze, ale po nepatrně protáhlé elipse, takže občas je k nám blíž občas dál. Do této vzácné shody se však vložila i naše denní hvězda, přesněji řečeno vzdálenost Země od Slunce, která dosáhla den před přízemím své minimální hodnoty. To vše dohromady způsobilo, že 4. ledna 1912 ve 13 hodin 35 minut světového času byl od nás Měsíc vzdálen 356 375 kilometrů, což je nejmenší vzdálenost v rozmezí 1500 let!

I když se už nejspíš nikdy nedozvíme, odkud pocházela ledová kra, která se postavila do cesty tehdy největšímu parníku světa, je velmi pravděpodobné, že se odlomila od ledovce Jakobshavn na západním pobřeží Grónska. Dlouhé jazyky tohoto ledového obra končí svou plíživou pouť v zálivu Diskø, kde se na jaře za ohromného rachotu od jednotné ledové masy oddělují samostatné ledové kry. Ty pak mořské proudy unášejí směrem na sever do Baffinova zálivu, kde zpravidla stráví jednu nebo dvě zimy. Některé z nich pak dále plují směrem k jihu podél Baffinova ostrova a Labradoru až k Newfoundlanu. Během několika měsíců tak urazí trasu dlouhou téměř čtyři tisíce kilometrů!

Většina ledových dezertérů však během své plavby uvízne na mělčině, kde postupně podlehne náporu vod a rozpadne se. Osud ledových ker uvězněných v mělkých vodách ovšem může zvrátit právě působení Měsíce. Pokud totiž nastane skočný příliv, vysvobodí ledové kry ze zajetí a vrátí je zpět na volné moře. A právě vzácná souhra ve vzájemném postavení Země, Slunce a Měsíce, která se naposledy odehrála v roce 796 a příště až v roce 2257, způsobila 4. ledna 1912 neobvykle silný příliv. Zprávy skutečně potvrzují, že skočný příliv tehdy uvedl do pohybu celou řadu ledových ker. Bohužel jedna z nich po několika měsících zkřížila dráhu parníku Titanik a způsobila tak největší katastrofu v dějinách civilní lodní dopravy.

Použité zdroje:
Donald Olson, Russell Doescher a Roger Sinnott: Did the Moon Sink the Titanic?, Sky and Telescope 4/2012.

28. 2. 2012

Sklon měsíčního srpku

Na noční cestu z indické Dharamsaly do Manali, kterou jsem první zářijový den roku 2005 absolvoval autobusem značky TATA spolu s mými třemi přáteli a asi dvěma desítkami místních obyvatel včetně usměvavých buddhistických mnichů, nejspíš nikdy nezapomenu. Popravdě řečeno, na první část této cesty si ani moc nevzpomínám. Schylovalo se k bouřce a já jsem se ze všech sil snažil alespoň na chvíli usnout. Naléhavý hlas Rogera Waterse, který mi už asi po dvacáté zpíval stále dokola dvě stejné skladby, mě nakonec ukolébal a já se probudil až po půlnoci. Vzpomínám si, že tenkrát v autobusu kromě mě, a doufám, že i kromě řidiče, všichni spali. Za okny byla jen tma a zdálky se ozýval podivný rachot. Když jsem se trochu probral a uvědomil si, že nejsem v Brně a nevstávám do práce, došlo mi, že rachot vydává divoká řeka, která protékala údolím sevřeným mezi tmavými siluetami vysokých hor. Přitiskl jsem hlavu až k okénku, což vzhledem k neustálému divokému kymácení autobusu znamenalo několik tupých nárazů o mé čelo. I přes bolest hlavy jsem si všiml, že vysoko nad temnými siluetami hor svítí hvězdy. A v tom jsem ho uviděl. Srpek couvajícího Měsíce! Visel neobvykle vysoko nad obzorem a co mě fascinovalo nejvíce – jeho růžky byly téměř vodorovné s rovinou horizontu.


Měsíc krátce po novu na snímku Petra Horálka. Obrácený srpek prozrazuje, že záběr byl pořízen na jižní polokouli.

Tato příhoda se mi z paměti vynořila asi před měsícem, kdy jsem narazil na fotku z Indie, která právě tento měsíční člunek měla zachytit. Pořídil jsem ji ovšem až ve chvíli, kdy jsme se za svítání vysypali z autobusu do bahna Manilského „autobusového nádraží“, takže na fotce není prakticky nic vidět. A v noci to opravdu nešlo. Zkuste sekundovou expozicí pořídit fotku Měsíce ze škuneru značky TATA, který se zmítá v prudké bouři rozvlněné indické cesty! Každopádně jsem si tím zároveň připomněl otázku, na kterou jsem tenkrát v Indii v zápětí zapomněl. Odkud je takovýto člunek luny viditelný? Na to se pokusím odpovědět v několika následujících řádcích (pokud vás toto vysvětlení zajímá méně než samotná odpověď, přeskočte rovnou na poslední odstavec).

Skutečnost je bohužel neúprosná: z našich zeměpisných šířek se měsíční srpek nikdy nesklání k obzoru takovým způsobem, aby vytvořil dokonalý dojem „gondoly“ či „člunku“ plujícího po horizontu. Pohled, který se nám občas z našich zeměpisných šířek nabídne se navíc „měsíčnímu člunku“ jen blíži, ale zdaleka nevyrovná. Každý skutečně pečlivý pozorovatel si všimne, že růžky měsíčního srpku nejsou u nás ani v tom nejlepším případě vodorovné s rovinou obzoru.


Na obrázku z Celestie je znázorněna situace, kterou jsem viděl při cestě z Dharamsaly do Manali 1. 9. 2005 brzy ráno. Modrá linie vyznačuje rovník, červená ekliptiku. Disk Měsíce je 4x zvětšený.

Aby se měsíční srpek proměnil v „člunek plující po horizontu“, měla by v době západu nebo východu Slunce spojnice Měsíc-Slunce svírat s horizontem úhel 90 stupňů (Slunce a Měsíc by tedy měli mít stejný azimut). Kdyby se Měsíc se Sluncem pohybovaly po pozemské obloze podél zemského rovníku, bylo by to jednoduché: Situace se člunkem by byla viditelná pouze z rovníku. My však dobře víme, že tak jednoduché to není. Vzhledem k tomu, že rotační osa Země svírá vůči oběžné rovině kolem Slunce úhel 66,5 stupňů, může se Slunce na pozemské obloze dostat v průběhu roku až 23,5 stupně (doplněk do 90 stupňů) nad nebo pod nebeský rovník. Dejme tomu, že celou situaci sledujeme z padesátého stupně severní zeměpisné šířky, kde se pomyslný nebeský rovník klene do výšky 40 stupňů nad jižní směr. V létě, kdy je Slunce při pozorování ze severní zemské polokoule nad jižním směrem kolem poledne nejvýš, bude při pozorování z tohoto místa 63,5 stupně nad obzorem (40° + 23,5°), v zimě naopak jen 16,5° (40° – 23,5°).

A teď už se konečně pomalu dostáváme k jádru pudla. Pokud totiž chceme zjistit, jak nejstrměji může z našich zeměpisných šířek padat srpek Měsíce k horizontu, pak se pochopitelně musíme zajímat o hodnotu nejvyšší, o zmíněných 63,5 stupně. Tak vysoko je u nás Slunce v době letního slunovratu. Vzhledem k tomu, že ovšem chceme zjistit úhel spojnice Měsíc-Slunce s horizontem v době západu nebo východu Slunce, musíme se dostat o 90° na ekliptice na západ nebo na východ. Když se dostaneme o 90 stupňů na západ, dostaneme se do souhvězdí Ryb, kde se dnes nachází jarní bod, ve kterém se rovina ekliptiky kříží s rovníkem. Slunce tudy prochází v době jarní rovnodennosti. Znamená to, že pokud na jaře při západu Slunce zastihneme na večerní obloze srpek Měsíce, sledujeme z daného místa na severní polokouli nejstrmější sklon spojnice Měsíc-Slunce vůči horizontu. Naopak při východu Slunce a tedy při pozorování ubývajícího měsíčního srpku se musíme dostat o 90° na východ od bodu, ve kterém je Slunce v době letního slunovratu.

Jestli se vám to zdálo až potud komplikované, připravte se na to, že příroda to zařídila ještě složitěji: Měsíc se totiž nepohybuje přesně v rovině ekliptiky – jeho oběžná dráha je vůči ní skloněna o úhel zhruba 5,1 stupňů. Sečteno, podtrženo: při pozorování z 50° severní šířky může spojnice Země-Slunce večer svírat v době jarní rovnodennosti (nebo ráno při podzimní rovnodennosti) úhel 58,4 až 68,6 stupně. Záleží tedy na tom, zda se zrovna srpek dorůstajícího Měsíce v době jarní rovnodennosti nachází pod nebo nad ekliptikou. Ideální situace tedy nastává v případě, že v období co nejblíže kolem jarní rovnodennosti pozorujeme na večerní obloze dorůstající měsíční srpek, který se zrovna nachází 5 stupňů nad ekliptikou.

Mohlo by se zdát, že je to vše, ale není. Jak mě upozornil kolega Pavel Karas, na úhel, který svírá horizont se spojnicí Slunce-Měsíc, hraje nezanedbatelnou roli i momentální úhlová vzdálenost Měsíce od Slunce. Nejvíce se to projeví v době, kdy je Měsíc nejvíce nad nebo pod ekliptikou a je zrovna úhlově nejblíže Slunci. Pokud by zrovna Měsíc byl pět stupňů nad ekliptikou a zároveň pět stupňů od Slunce, přičetl by se k dobru úhel 45°! Nutno však podotknout, že Měsíc vzdálený pět stupňů od Slunce nejspíš v životě nikdy neuvidíte. S tím jsem také v první úvaze počítal. Jakmile jsem ale po Pavlově poznámce začal počítat pro tento případ úhly k dobru i u staršího Měsíce, který ještě můžeme považovat za srpek (2 až 4 dny po novu), došel jsem k šesti až jedenácti stupňům k dobru. Znamená to, že při dva dny starém Měsíci si v tom nejlepším případě můžete připočítat ještě dalších jedenáct stupňů.

Jak daleko na jih bychom se tedy museli vypravit, abychom viděli člunek Měsíce? Jistě už chápete, že záleží především na době pozorování: zvolme tedy nejideálnější případ (jarní rovnodennost, Měsíc 5 stupňů nad ekliptikou). U nás jsme se dostali k maximální hodnotě 68,5 stupně, takže nám do 90° zbývá ještě 21,4 stupně. Z 50. stupně severní šířky bychom tedy museli vycestovat ještě o 21,4 stupně na jih, tedy na 28,6 stupeň severní šířky. Když se tedy v době jarní rovnodennosti vydáte třeba do indického Dílí (28° 38´) nebo na Kanárské ostrovy (27°), máte šanci měsíční člunek spatřit. Předposlední dopsaný odstavec nám ovšem prozradí, že v naprosto ideálním případě to může být ještě o nejméně deset stupňů severněji.

Další čtení:
Prohlídka Měsíce - Hon na úzký měsíční srpek.