Chyť padající hvězdu

Vladimír Wagner

Padající hvězdy jsou jednou z nejkrásnějších ozdob noční oblohy. Nejčastěji si jich běžní lidé všimnou v srpnu, kdy je v činnosti meteorický roj Perseidy. Někdy se objeví meteor tak jasný, že přesvítí Měsíc a občas dokonce zazáří tak jasně, že jej náhodní svědci nepřehlédnou ani na denní obloze ve společnosti slunce. Světelná stopa, která vzniká při vniknutí tělesa z vesmíru do zemské atmosféry se označuje jako meteor. V případě velmi jasného meteoru mluvíme o bolidu. Někdy se dokonce stane, že v případě velmi jasného bolidu dopadnou zbytky vesmírného tělesa až na zemský povrch. Těmto kamenům se říká meteority.

Meteory vždy byly vděčným objektem i pro amatérskou astronomii. Vyhlížení záblesků způsobených zrníčky prachu, drobnými kamínky a někdy i většími kameny, které k nám přilétají z dálav vesmíru, má v sobě kus poezie. Vzpomínám si, jak jsme se jako středoškolští studenti dohodli s našim kamarádem z Olomouce, že budeme společně pozorovat týden o prázdninách meteory ze dvou míst, z Havířova a Olomouce. Chtěli jsme pozorováním ze dvou míst určovat přesné dráhy meteorů. Bylo to akorát v srpnu v době činnosti už zmíněného meteorického roje Perseid. Hvězdné noci byly nádherné a mezi stovkami meteorů jsme našli i několik, které společnými být mohly. Pokud si dobře pamatuji, tak s výpočty drah už to příliš slavně nedopadlo. I když jsem se později více věnoval proměnným hvězdám a pak přešel od astronomie jinam, mám pro meteory stále slabost.

Bolidová síť.

Studium meteorů má u nás dlouhou tradici a již v polovině minulého století se objevila snaha studovat systematicky právě velmi jasné meteory. V roce 1951 tak začalo pravidelného fotografování bolidů v Astronomickém ústavu AVČR v Ondřejově. Pokud chceme určit dráhu vyfotografovaného meteoru, je potřeba mít, jak jsem už zmínil, záznam jeho dráhy ze dvou dostatečně od sebe vzdálených míst. Lze pak provést triangulaci a spočítat přesnou dráhu. Proto se začala budovat síť stanic, které by z různých míst bolidy fotografovaly. Byly vybaveny kamerami, které pořizovaly snímky s velmi dlouhou expozicí. Některé byly vybaveny rotující závěrkou, která ji postupně zatmívaly, takže délka zobrazené dráhy mezi přerušeními pomáhala určit rychlost meteoru. Duší projektu byl Zdeněk Ceplecha, který se později stal jedním z  nejvýznamnějším odborníků na meteory nejen u nás. Velmi brzy se dočkala světového úspěchu, kterým bylo nalezení zbytku vyfotografovaného bolidu. Postupně také docházelo k rozšiřování počtu stanic i vylepšování vybavení. Proběhlo několik reorganizací a modernizací. Bolidová síť u nás se stala inspirací dalších bolidových sítí ve světě.

Kamery pro sledování bolidů na střeše budovy kosmické laboratoře v Astronomickém ústavu na Ondřejově (zdroj Wikimedia Commons).

Bolidová síť byla postupně rozšířena i do dalších částí Evropy, takže v současnosti se tato Evropská bolidová síť rozkládá na území Česka, Slovenska, Německa, Belgie, Švýcarska a Rakouska. Pokrývá zhruba jeden milion kilometrů čtverečních. Každoročně se pořídí kolem deseti tisíc záběrů s celkovou dobou pozorování zhruba tisíc dvě stě hodin a kamery uloví přibližně padesát extrémně jasných meteorů. Česká část je však stále tou nejkomplexnější a technologicky nevybavenější. Skládá se z deseti autonomních observatoří, které jsou položeny na Churáňově, Červené hoře, v Kunžaku, na Lysé hoře, Růžové, Polomu, Přimdě, Svratouchu, ve Veselí nad Moravou a v Ondřejově. Každá observatoř obsahuje jednoduchou meteorologickou stanici, která pozná, když je nad stanicí počasí vhodné k pozorování. Kromě pevných kamer obsahují některé stanice i speciální vybavení. Například spektrální kamery, pomocí nichž lze odhadnout chemické složení meteorů, kamery pointované na hvězdy, speciální horizontální kamery pokrývající vzdálený obzor i senzory zvuku (některé průlety bolidů jsou doprovázeny zvukovými efekty). Stanice prostřednictvím internetu komunikují s ústředím v Astronomickém ústavu AVČR v Ondřejově a bez zásahu člověka mohou pracovat až sedm týdnů. Poté se musí vyměnit zásobníky s exponovanými filmy.

Hvězdná obloha v Churáňově. Rotace Země způsobuje při dlouhodobé expozici nepohyblivou kamerou, že se hvězdy zobrazí jako čáry.

Česká část Evropské bolidové sítě je však i ve světovém měřítku unikátní hlavně tím, že funguje bez přestávky už zhruba půl století. To je velice důležité nejen jako jediná možnost pro sledování jednotlivých velmi jasných bolidů, ale hlavě pro získání dlouhodobých statistických dat o meteorech a jevech, které je doprovázejí. Umožňuje tak spolu s dalšími zařízeními, jako je například radarové sledování meteorů (v Ondřejově probíhá už od roku 1958), studovat krátkodobé a dlouhodobé změny množství hmoty, která na Zemi přitéká z meziplanetárního prostoru, její složení a další charakteristiky. A k tomu je velmi důležité právě dlouhodobé nepřerušené sledování.

Meteorit Příbram

Už zmíněná hvězdná chvíle pro Českou bolidovou síť nastala již velmi brzy po jejím vzniku. Dne 7. dubna 1959 zazářil nad územím Čech velice jasný bolid. V té době měla bolidová síť jen tři skupiny kamer a dvě místa byla vzdálena od sebe zhruba čtyřicet kilometrů (v Ondřejově a v Prčicích). Kamer bylo dohromady třicet a deset z nich, které mířily správným směrem, zaznamenalo průlet tohoto velice jasného meteoru. Je třeba říci že zachycení Příbramského meteoritu, od kterého letos uplynulo půl století, bylo obrovským štěstím. Kamery byly v tom dni spuštěny pouhých dvacet minut před jeho průletem

Jedna z nejznámějších fotografií bolidu Příbram

Zachycení dráhy ze dvou vzdálených míst umožnilo spočítat fyzikální charakteristiky objektu i jeho dráhy. Před srážkou s atmosférou Země měl meteorit hmotnost něco málo přes tunu a letěl rychlostí bezmála 21 kilometrů za vteřinu. Třením o atmosféru se rozžhavil na teplotu více než dva tisíce stupňů a ve stokilometrové výšce začal jasně zářit. V té chvíli se nacházel nad Jihlavou a prudce klesal. Přitom se současně rozpadal, jeho rychlost klesala a svit slábl. Zhasl ve výšce 20 kilometrů nad obcí Luhy. Snímky kamer ukazují, že před vychladnutím letělo atmosférou sedmnáct úlomků. Mohly se dál drolit, ale skoro určitě se už nevypařovaly. Po vyhodnocení snímků začali astronomové ve středním Povltaví hledat meteority, které dopadly až na zem. Díky pomoci místních občanů se podařilo najít čtyři kusy meziplanetární hmoty, které podle míst nálezů dostaly jména Luhy, Velká, Hojšín a Dražkov. Největší z nich vážil 4,5 kilogramu. Kosmického kamení zřejmě ve středním Povltaví dodnes někde leží ještě víc, ale už splynulo s okolním terénem. Zjistilo se, že šlo o chondrit a těleso obíhalo v hlavním pásu planetek.

Zdeňek Ceplecha se čtyřmi úlomky meteoritu Příbram (zdroj AU AVČR)

Meteorit Příbram se tak stal prvním případem, kdy se vědcům dostal meteorický materiál, o kterém přesně věděli, po jaké dráze ve Sluneční soustavě pohyboval. Stal se světoznámou událostí a naši vědu i samotného Zdeňka Ceplechu katapultoval na přední místa ve výzkumu meziplanetární hmoty. Na nové takové případy se pak muselo čekat více než desetiletí.

Meteority Lost City a Innisfree

Další meteority zachycené nejdříve bolidovou sítí se podařilo získat až v sedmdesátých letech. Tentokrát se to povedlo Americké „prérijní“ bolidové síti. Ta byl postupně zřizovaná od roku 1969 na území Spojených států. Její zřízení bylo inspirováno v té době fungující síti českou a vycházela z jejích zkušeností. V současné době už je však bohužel zrušená. Té se 3. ledna 1970 podařilo několika kamerami zachytit dráhu meteoru pocházejícího opět z hlavního pásu planetek. Zároveň se podařilo rychle najít jeho fragmenty o celkové váze 17 kg, které dopadly až na zem. Největší měl hmotnost deset kilogramů. Meteorit byl nazván jako Lost City podle městečka v Oklahomě (USA), v jehož blízkosti dopadl. Jednalo se opět o chondrit, který patří mezi nejběžnější typy meteoritů..

Snímek meteoru Lost City, pořízený jednou z kamer Americké prérijní bolidové sítě

Třetí pak byl zaznamenán opět bolidovou sítí v Severní Americe dne 5. února 1977. Tentokrát však šlo o síť vybudovanou v Kanadě, podle vzoru té československé a americké prérijní. Spadl 13 km od městečka Innisfree a po něm také nese název. Prvním, kdo o jasném bolidu informoval, byla posádka letounu Air Canada. Informace o dráze bolidu se podařilo získat ze dvou snímků bolidové sítě a ukazovaly na to, že by mohly jeho zbytky dopadnout až na zemský povrch. Hledání usnadnil i kontrast v barvě meteoritu a zasněžené krajiny, do které dopadl. I to byl důvod, proč se první kusy našly relativně brzo. Celkově bylo nalezeno 3,79 kg úlomků meteoritu. Jednalo se opět o chondrit. Bohužel i síť kanadská stejně jako americká prérijní už není v činnosti.

Meteorit Innisfree na sněhu (zdroj National Research Council of Canada)

Meteorit Neuschwanstein

Čtvrtý bolid, který byl zaznamenán bolidovou sítí a poté nalezen byl zachycen až po více než dvaceti letech. Stalo se tak opět v Evropě. Dne 6. dubna 2002 ozářil téměř celé území střední Evropy velmi jasný bolid. Podařilo se jej zachytit na osmi německých stanicích Evropské bolidové sítě. Kromě německých snímků se nakonec bolid podařilo nalézt též na české nejzápadnější stanici Přimda, kde byl bolid velmi nízko nad oborem a navíc z velké části skrytý za stromy. Jak se ale později ukázalo, pro vlastní výpočet polohy atmosférické dráhy to byl snímek vlastně nejdůležitější. Poslední snímek získali v rakouské stanice Gahberg. Celkově tak byl bolid vyfotografován z deseti stanic bolidové sítě. V Česku navíc jeho svit zaznamenaly na dvou stanicích, kde byl pro kamery příliš nízko nad obzorem. Detekovaly světelný záblesk a určily jeho přesný čas. Již brzy po výpočtu jeho dráhy vyslovil pracovníka Astronomického ústavu AVČR Pavel Spurný, který je vůdčí osobností naší meteorické astronomie a celé Evropské bolidové sítě, domněnku, že by se mohlo jednat o druhou „Příbram“. Ukázalo se totiž, že tento meteorit k nám nejen přiletěl v téměř stejný den v roce jako meteorit Příbram, ale jeho dráha ve Sluneční soustavě je navíc téměř stejná, jako byla u tohoto meteoritu. Meteorit měl na počátku hmotnost zhruba 300 kg. Průchod atmosférou přežilo zhruba 20 kg tohoto objektu v podobě řady fragmentů. Z nich se nakonec našel pouze jediný o hmotnosti 1,75 kg. Ukázalo se, že jde o jiný typ chondritu než byl meteorit Příbram. Také doba, po kterou byla tělesa vystavena expozici kosmického záření, byla značně různá. U meteoritu Příbram to bylo 12 milionů let a u meteoritu Neuschwanstein pak 48 milionů let. Z těchto důvodů se zdá, že shoda drah byla spíše náhodná a tyto meteority nemají společný původ.

Snímek bolidu Neuschwanstein

Pochopitelně se můžeme ptát, proč je meteoritů nalezených pomocí drah vypočtených z fotografií bolidové sítě není více. Jedním z důvodů je, že dostatečně velké zbytky meteoru dopadnou až na zem jen v případě velmi jasných bolidů. Navíc je pravděpodobnost přežití části tělesa silně závislé na materiálu, ze kterého je složeno. A ten je často velice křehký. Přesto však bylo nalezeno několik velmi nadějných případů, u kterých se dalo předpokládat, že na zem dopadlo několik kilogramů meteoritického materiálu. Problémem je, že přesnost v určení místa dopadu je v nejlepším případě v řádu stovek metrů. Pokud je místo dopadu v členité hodně zarostlé krajině, tak je hledání meteoritů velice náročné. Navíc musí proběhnout jeho nalezení relativně rychle, protože následky dopadu postupně splývají s okolním terénem. Takovým případem byl například jasný bolid Šumava (někdy také označován jako Vimperk), který byl zaznamenán 1. září 2000. Vesmírné těleso vstoupilo do atmosféry rychlostí 15 km/s. Meteor se rozzářil nad Rožmitálem pod Třemšínem ve výšce zhruba 86 km nad Zemí. Při svém letu k jihu zhasl 22 km nad zemí. Celý jev trval zhruba pět sekund. Podle odhadů se mohlo na povrch dostat asi 10 kg. Podle vypočtené dráhy měl meteorit dopadnout na území Šumavského národního parku u hory Stožec. Uskutečnilo se několik expedic hledajících tyto meteority, ale bohužel žádné zbytky dopadu nalezeny nebyly. Hlavním důvodem byla velká členitost a komplikovanost terénu s bažinami a hustým porostem.

Meteorit Neuschwanstein (zdroj IAN, Pavel Spurný)

Úspěch v Austrálii

Od roku 2001 se začala na základě českých zkušeností a se s intenzivní českou účastí budovat bolidová síť v Austrálii. Dalšími účastníky projektu jsou kromě Australanů i Angličané. Nová bolidová síť je budována na jihozápadě Austrálie v Nullarborské poušti. Za duši jak Evropské tak i Australské bolidové sítě lze označit už zmíněného Pavla Spurného, který se podílel i na nedávném obrovském úspěchu v Austrálii. Velkou výhodou umístění bolidové sítě v pouštní oblasti je menší komplikovanost terénu. Daleko lépe se v něm meteority po dopadu hledají. A i to bylo asi zdrojem konečného úspěchu, který se však nerodil lehce. Když čeští astronomové zkoumali fotografie zachycující velmi jasný bolid, který prolétal nad pouští v časných ranních hodinách 21. července 2007, zjistili, že se pohyboval relativně pomalu, zářil dlouho, jeho dráha byla rovná, bez výkyvů jasnosti a na konci pomalu pohasínala. To byly známky, že by mohlo jít o těleso, jehož zbytky dopadly až na zemský povrch.

Vhodné kandidáty pro hledání měla sice v dané době Australská bolidová síť tři. Ovšem hledání tohoto meteoritu se stalo prioritou po určení jeho původní dráhy ve Sluneční soustavě. Zjistilo se totiž, že mateřské těleso patřilo mezi planetky typu Aten, které obíhají z větší části uvnitř dráhy Země a mají oběžnou dobu kratší než jeden rok. Tato skupina je pojmenována po planetce 2062 Aten, objevené roku 1976. V současnosti sice čítá již několik set objektů, ale jde o velmi vzácné objekty. Za celou dobu, co funguje bolidová síť nad střední Evropou, bylo zachyceno více než tisíc těles, ale jen čtyři z nich měla podobnou dráhu.

¨

Jedna z hlavních osobností nejen české meteorické astronomie – Pavel Spurný

Výpočet místa dopadu byl velmi komplikovaný. Bolid přestal zářit ve výšce zhruba 30 km a bylo nutné dopočítat poměrně velkou část dráhy. Obvykle bolidy, od kterých se hledají meteority, pohasínají teprve ve výšce kolem 20 km a jejich takzvaná temná dráha je tak výrazně kratší. Navíc nad pouští zrovna v době průletu meteoru vanul prudký vítr, který dosahoval rychlosti až 180 kilometrů za hodinu. Pavel Spurný stanovil pravděpodobné místo dopadu a na podzim roku 2008 se zúčastnil spolu s kolegy z Austrálie a Británie výpravy, která měla za úkol oblast prozkoumat a meteority najít.

Nakonec se podařilo najít tři kousky o hmotnosti 150 až 180 g, které se nacházely v různých místech, ovšem ne dále než sto metrů od předpověděného místa dopadu. Meteorit nazvali Bunbura Roskhole - černá perla. Je to dosud teprve pátý meteorit ulovený bolidovou sítí na světě. Navíc se jedná svým složením o velmi vzácný meteorit. Jde o achondrit, kterých je mezi nalezenými meteority jen okolo 4,5 %. A to jediný mezi těmi pěti meteority, které mají určenou původní dráhu. Jak ukázala další podrobná analýza, meteorit je naprosto unikátní. Jedná se o takový typ, jaký nebyl dosud zaznamenán. Na celém světě byly zatím nalezeny jen čtyři meteority, které se nedají zařadit do žádné známé skupiny a tento nález patří mezi ně. A dokonce i od těchto těles se Bunbura Roskhole liší. Podobá se jen jednomu z nich. Nalezené meteority jsou prostě opravdové unikáty a jejich podrobné studium nám přinese určitě nejednu zajímavost.

Meteority Peekskill a Morávka

Pokud chceme znát všechny meteority „s rodokmenem“, tedy známou původní dráhou ve Sluneční soustavě, musíme si odskočit od meteoritů ulovených pomocí bolidové sítě k meteoritům, jejichž dráha byla zachycena víceméně náhodně. Koncem minulého století začala být běžnou součástí domácností kamera. Zvýšila se tak pravděpodobnost, že bolid, který poletí ve dne nebo v místě, kde neexistuje bolidová síť, bude zachycen náhodnými diváky, kteří mají po ruce kameru. Takové události, při kterých byly zároveň nalezeny kusy z tělesa, které bylo za bolid zodpovědné, se zatím udály dvě. V těchto případech však dokonce nalezení meteoritů nemuselo čekat na propočtení dráhy, protože meteority dopadly v blízkosti lidí a byly tak díky projevům při dopadu nalezeny rychleji.

Prvním z nich je meteorit Peekskill, který dopadl na zemský povrch 9. října 1992. Let bolidu sledovalo tísíce Američanů po celém východním pobřeží USA a řadě z nich se jej podařilo natočit na video. Právě pečlivou analýzou pořízených záběrů se podařilo zjistit dráhu původního objektu ve Sluneční soustavě. Meteorit pak nebylo třeba hledat, protože se strefil přímo do kufru auta zaparkovaného v městečku Peekskill, které mu tak dalo jméno.

Snímek vyříznutý z videozáznamu natočeného panem Jiřím Fabigem v Jindřichově. Zachycuje bolid ve fázi před rozpadem, ve výšce 40 km nad zemí. Digitalizace a úprava: J. Boček a J. Borovička.

Další takový meteorit je zase spojen s Českou republikou. Jednalo se dokonce o denní bolid, který letěl krátce před druhou hodinou odpoledne 6. května 2000. I tentokrát se jej podařilo zachytit pomocí videokamer. V tomto případě se jednalo o tři náhodné diváky. Jedno z videí bylo velice zajímavé i z toho hlediska, že je na něm velice dobře patrná fragmentace bolidu na velké množství objektů. Projevy doprovázející průlet bolidu byly zaznamenána šestnácti seismografickými stanicemi v Česku a Polsku. V těchto státech a na Slovensku byl bolid pozorován velkým množstvím náhodných diváků až do vzdálenosti 400 km od jeho dráhy. Světlo bolidu zaznamenaly i družice na oběžné dráze okolo Země.

Pro určení jeho dráhy bylo potřeba udělat velice přesný rozbor všech tří videozáznamů. Pomocí zachycených pozemních objektů se určila přesná poloha kameramanů. Podařilo se tak relativně velice přesně určit dráhu původního tělesa ve Sluneční soustavě a řadu charakteristik o jeho fragmentaci při průletu atmosférou. Původní dráha tělesa jej řadila do klasického pásu planetek a jeho rychlost při vstupu do atmosféry Země byla relativně vysoká – okolo 22,5 km/s.

Jak při hledání svědků průletu bolidu, konzultacích s nimi, hledání a kontaktování nálezců jednotlivých částí meteoritu se významně podílela řada profesionálních i amatérských astronomů. Výhodou pro hlavního koordinátora, kterým byl Jiří Borovička, určitě byla i zmiňovaná rozsáhlá tradice amatérské astronomie u nás. Vše skončilo velkým úspěchem, když jeden meteorit byl získán bezprostředně po dopadu a pět dalších bylo postupně nalezeno později. Celková jejich hmotnost byla 1,4 kg. Jedná se o běžný chondrit a bylo možné provést jeho podrobnou mineralogickou, chemickou a radiochemickou analýzu.

Pokud máme informace o složení meteoritu a jeho struktuře a zároveň fotografie jeho dráhy, můžeme si ověřit naše modely vzniku světelné stopy meteoru a průběhu fragmentace v závislosti na jeho složení. Tím se zvyšuje i množství informací, které můžeme získat studiem světelných stop meteorů, jejichž zbytky se na zemský povrch nedostanou nebo je nenajdeme. Získané výsledky u bolidu a meteoritu Morávka byly obrovským úspěchem a bylo jim věnováno jedno celé číslo časopisu „Meteoritics & Planetary Science“.

Meteorit Morávka (fotografie Jan Špiloch)

Meteorit Almahata Sitta

Jako poslední bych ještě zmínil opravdu unikátní případ, kdy bylo původní těleso pozorováno několik hodin před tím, než vstoupilo do atmosféry Země. Dne 6. října 2008 pozorovali na observatoři Mt. Lemmon v Arizoně maličkou planetku 2008 TC3, která za pouhých 19 hodin vstoupila do atmosféry Země a ve výšce 37 km explodovala nad Nubijskou pouští v severním Sudánu. Z analýzy záběrů z družic i svědectví náhodných diváků se zjistilo, že planetka byla z velmi křehkého materiálu. Přesto Peter Jenniskens z NASA věřil, že aspoň část materiálu mohla dopadnout až na povrch. Díky obrovskému úsilí vědců, studentů a řady dalších lidí se podařilo nakonec najít 280 kusů o celkové hmotnosti 5 kg. Jedná se o velmi vzácný druh meteoritů se skupiny ureilitů s velkým obsahem uhlíku. Článek od Pavla Kotena o této události už na Oslovi vyšel, jen proto se o něm nerozepisuji podrobněji.

Jak zkoumat chemické i izotopové složení meteoritů?

U meteoritů se dělá mineralogický i chemický rozbor. Důležité je i zkoumání radioizotopů, které nám můžou často říci, jak dlouho byl materiál původního tělesa vystaven kosmickému záření. Metody jaderné fyziky mohou být při zkoumání složení meteoritu velmi užitečné i z toho hlediska, že umožňují zkoumat i velmi malé vzorky, některé jsou i úplně nedestruktivní. Šetří se tak velice vzácný materiál. Naši odborníci, z nichž bych zmínil Miloslava Vobeckého a Zdeňka Řandu, analyzovali již meteorit Příbram. Studovali i řadu dalších meteoritů, nejen těch s rodokmenem. Ukažme si, čím mohou metody jaderné spektroskopie při zkoumání složení meteoritu přispět.

Existují dvě možnosti využití spektroskopie rentgenovského nebo gama záření. V prvním případě dochází k tomu, že se vyrazí elektron z elektronového obalu atomu (často se k tomu využívá záření rentgenky). Prázdné místo po něm zaplní elektron, který přeskočí z vyšších hladin. Při tomto přeskoku se uvolňuje energie, která se vyzáří v podobě fotonu rentgenovského záření. Energie takto vyzářeného rentgenovského záření je přesně určena tím, o jaký prvek se jedná. Každý chemický prvek vyzařuje charakteristické záření. V tomto případě jde o metodu atomovou a označujeme ji jako rentgenovskou fluorescenční analýzu.

Při zkoumání meteoritů se mnohem více využívají přímo jaderné procesy. V tomto druhém případě musíme přeměnit stabilní jádra v materiálu na radioaktivní izotopy. Ty se pak přeměňují rozpadem beta. Při tomto procesu však většinou vzniká jádro s přebytkem energie, kterého se zbavuje vyzářením fotonů záření gama. Stejně jako v předchozím případě má toto záření přesně danou energii a podle ní můžeme identifikovat jádro, které je vyzářilo. Určíme tak nejen, o který jde chemický prvek, ale i o jaký se jedná izotop.

Pro detekci záření gama se využívají buď polovodičové detektory z velmi čistého germania (výhodné pro vyšší energie) nebo křemíku (pro nižší energie). Tyto detektory totiž mají velmi dobré energetické rozlišení, což je pro identifikaci jader pomocí energie vyzařovaného záření gama velmi důležité. I naše oddělení využívající metody jaderné spektroskopie je vybaveno řadou polovodičových detektorů. Detektory jsou velmi citlivé a pro přesnou analýzu stačí přeměna jen velmi malého počtu jader na radioaktivní izotopy.

Pro tuto přeměnu stabilních jader na radioaktivní se využívají neutrony různých energií. Náš Ústav jaderné fyziky AVČR má tu výhodu, že může použít neutronového zdroje na našem cyklotronu. Tak se dají radioaktivní jádra produkovat pomocí neutronů s vysokou energií. Ještě více se však pro neutronovou aktivační analýzu využívají neutrony produkované reaktorem, který mají kolegové z Ústavu jaderného výzkumu a.s., sídlícím ve stejném areálu. Pro potřeby ozařování vzorků pro aktivační analýzu a jejich rychlý přesun byla na reaktoru vybudována potrubní pošta. A ta je mými kolegy pro tuto metodu, která se označuje jako neutronová aktivační analýza, velice intenzivně využívána.

Další možností pro přeměnu jader jsou fotojaderné reakce, při kterých foton záření gama o velmi vysoké energii vyrazí z jádra jeden nebo více nukleonů a vznikne radioaktivní izotop. Náš ústav využívá pro tyto účely mikrotron. To je urychlovač elektronů, které při zajištění specifických podmínek mohou produkovat velmi energetické brzdné záření gama.

Může vzniknout otázka, proč tolik metod, tolik přístrojů? Důvodem je, že každá z použitých metod (i různé energie neutronů či fotonů způsobujících jaderné reakce produkující radioizotopy) je citlivá na jiné prvky či izotopy. Využitím kombinace různých postupů pak dosáhneme vysoké citlivosti ve velice široké oblasti prvků a jejich izotopů. A citlivost je opravdu velmi vysoká, proto se mluví o zkoumání i stopových obsahů prvků. Tak třeba při analýze meteoritu Morávka se určovaly množství i těch prvků, kterých bylo řádově i jen desítky nanogramů na jeden gram materiálu (tedy miliontina procenta). Navíc, jak už jsem psal, stačí těmto metodám k analýze jen velmi malé množství látky. To je velmi užitečné právě u tak vzácných materiálů, jako jsou meteority. Další jejich široké uplatnění je v oblasti archeologie a zkoumání i ochrany kulturního dědictví lidstva, ale o tom jsem už na Oslovi psal.

Závěr

Na závěr jsem si nechal exkluzivní novinku. Dne 9. dubna letošního roku zachytily kamery české části Evropské bolidové sítě jasný bolid, který letěl směrem přes Rakousko na Slovinsko. Tedy opět skoro ve stejný den jako Příbram. Pro české stanice byl hodně nízko nad obzorem a daleko od nich, takže výpočet dráhy byl velmi náročný, ale přesto bylo možné určit jeho dráhu ve Sluneční soustavě. A ta je od dráhy meteoritů Příbram a Neuschwanstein odlišná. Určení dráhy bylo možné jen díky novým automatickým kamerám. Hlavně česká část bolidové sítě je díky nim kompletně přestavěná a modernizovaná a na nich je založena i australská síť. Jde o ryze český výrobek a v současné době absolutně nejlepší zařízení na pozorování bolidů na světě.

I u tohoto bolidu se podařilo najít zbytky, které dopadly až na zemský povrch. Zatím byl ve Slovinsku nalezen jeden kus o hmotnosti zhruba 2,3 kg, který se po dopadu roztříštil na spoustu různě těžkých kousků. V současnosti se jedná o možnosti, že by se malý vzorek tohoto meteoritu zkoumal pomocí zmiňovaných metod jaderné spektroskopie v našem ústavu. Můžeme se tak těšit na další velmi zajímavé informace o poutnících naší Sluneční soustavou, kteří nám po miliony let trvající pouti zazáří nad hlavami.

Česká bolidová síť i celá naše meteorická astronomie je ukázkou, že dlouhodobá a systematická práce je tou pravou cestou k dosažení výsledků světové úrovně. Takové příklady je třeba zdůrazňovat právě v době, kdy probíhá obrovský tlak na rychlé krátkodobé cíle. Významnou měrou se na úspěších českého zkoumání meteorů i meteoritů podílí právě Akademie věd. A doufejme, že i v dalších desetiletích budou českým vědcům padající hvězdy plnit jejich přání a nosit štěstí.

Tento článek je druhý ze série o zajímavých výzkumech, které se provádějí v ústavech Akademie věd České republiky. Rád bych jej věnoval Zdeňku Ceplechovi, který byl jedním z těch, kteří ve mně v klukovských letech vzbudili lásku k astronomii. Dále kamarádovi Jirkovi Borovičkovi, se kterým jsme jako studenti pozorovali na Petříně zákrytové proměnné hvězdy, a kolegovi i kamarádovi Zdeňku Řandovi, jednomu z nestorů české jaderné spektroskopie a jejího využití pro studium nejen meziplanetární hmoty.

V Řeži 30. července 2009

---