Sto milionů fotek Slunce

data_euv_cc1

Jak velký je pevný disk ve Vašem počítači? Pokud nezpracováváte velké objemy dat, bude se jeho velikost pohybovat pravděpodobně ve stovkách gigabajtů. Pokud editujete video, nebo pracujete s velkými soubory, nejspíš disponujete externími disky s kapacitou v řádu jednotek terabajtů. Ale teď si představte jeden petabajt – pro lepší představu 1024 terabajtů. Datové úložiště o takové velikosti nevyužije prakticky žádný normální člověk. Pro vědce, kteří se starají o příjem fotek z amerického teleskopu SDO (Solar Dynamics Observatory) ale tenhle úctyhodný prostor stačí jen na jediný rok. Sonda totiž denně chrlí desítky tisíc fotek naší nejbližší hvězdy. Celkem už jich na Zemi dorazilo neuvěřitelných 100 milionů. A to už je slušný důvod pro malou rekapitulaci. Zvlášť když se jedná o sondu, o které se moc často nemluví (pohříchu).

Třítunová sonda se vydala na svou cestu 11. února 2010. Od té doby operuje ve výšce téměř 36 000 km nad naší planetou, přičemž její oběžná dráha je o 28° skloněna vůči rovníku. Vědecky zajímavým přístrojem je třeba Helioseismic and Magnetic Imager (HMI), nebo Extreme Ultraviolet Variability Experiment (EVE). Ale Nejatraktivnějším přístrojem na sondě SDO je AIA (Atmospheric Imaging Assembly). Její kamery pozorují Slunce v deseti různých vlnových délkách, přičemž každá z nich přináší zajímavé informace o různých částech Slunce.

Vlnová délka Pozorovaná oblast Charakteristická teplota
Bílé světlo Fotosféra 5 000 K
170 nm Teplotní minimum, Fotosféra 5 000 K
30,4 nm Chromosféra / Přechodová oblast 50 000 K
160 nm Přechodová oblast / Horní fotosféra 100 000 K
17,1 nm Klidná koróna / Horní přechodová oblast 630 000 K
19,3 nm Koróna / Horké plasma z výronů 20 000 000 K
21,1 nm Aktivní oblast koróny 2 000 000 K
33,5 nm Aktivní oblast koróny 2 500 000 K
9,4 nm Sluneční erupce 6 300 000 K
13,1 nm Sluneční erupce 16 000 000 K

Těchto deset vlnových délek se postupně snímá a společně tvoří jednu snímací sekvenci, která se neustále opakuje. Zajímavé na tom je to, že tato sekvence trvá zhruba 12 sekund. Tím pádem sonda vyfotí Slunce téměř jednou za sekundu. A nejsou to žádné malé snímky – fotky mají rozlišení 16 megapixelů. Jelikož jsou snímky čtvercové, můžeme snadno dopočítat, že jejich strana disponuje čtyřmi tisícovkami obrazových bodů.

NASA v rámci jubilea připravila galerii dvanácti nejpovedenějších snímků ze sondy SDO, kterou Vám nyní přinášíme i s přeloženými popisky přímo od NASA.

Okázalá erupce: 7. června 2011 zachytila SDO masivní erupci, která vyzvedla ohromné množství chladné a tmavé hmoty do koróny. Většina materiálu spadne zpátky na Slunce, kde se vlivem gravitační energie ohřeje na více než milion stupňů Celsia. Vědci tak mohli v malém měřítku sledovat, jak to vypadá u jiných hvězd, které svou gravitací přijímají okolní plyny.

Okázalá erupce: 7. června 2011 zachytila SDO masivní erupci, která vyzvedla ohromné množství chladné a tmavé hmoty do koróny. Většina materiálu spadne zpátky na Slunce, kde se vlivem gravitační energie ohřeje na více než milion stupňů Celsia. Vědci tak mohli v malém měřítku sledovat, jak to vypadá u jiných hvězd, které svou gravitací přijímají okolní plyny.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

V říjnu 2014 byla na Slůunci vidět největší skvrna za posledních 24 let. Na této fotce pořízené 22. října můžeme vidět jasně zářící aktivní oblast v koróně, která se vznáší nad magnetickým polem skvrny. Na obrázku vidíme plyny při teplotě milion a půl stupňů Kelvina.

V říjnu 2014 byla na Slůunci vidět největší skvrna za posledních 24 let. Na této fotce pořízené 22. října můžeme vidět jasně zářící aktivní oblast v koróně, která se vznáší nad magnetickým polem skvrny. Na obrázku vidíme plyny při teplotě milion a půl stupňů Kelvina.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Magnetický tanec: Solární materiál kreslí koronární smyčky podél magnetického pole. Na tomto doostřeném snímku z přístroje AIA jsou vidět jakobílé čáry, které jsou položené na fotku z přístroje HMI, který v nepravých barvách mapuje sluneční magnetické pole.

Magnetický tanec: Solární materiál kreslí koronární smyčky podél magnetického pole. Na tomto doostřeném snímku z přístroje AIA jsou vidět jakobílé čáry, které jsou položené na fotku z přístroje HMI, který v nepravých barvách mapuje sluneční magnetické pole.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

V prosinci 2011 zachytila SDO ve svém zorném poli kometu Lovejoy, která prolétala kolem Slunce. Šlo o první fotku komety při takto blízkém průletu přes solární atmosféru. Na tomto snímku vidíme časosběr, který zdůrazňuje trajektorii komety při vzdalování od Slunce. Z jejího jádra se vypařují plyny, které jsou následně zachyceny slunečním magnetickým polem a vlečeny různými směry. Taková fotka poskytne nejen informace o chování komet při průletu kolem Slunce, ale poslouží i jako viditelná ukázka magnetických siločar ve sluneční koróně.

V prosinci 2011 zachytila SDO ve svém zorném poli kometu Lovejoy, která prolétala kolem Slunce. Šlo o první fotku komety při takto blízkém průletu přes solární atmosféru. Na tomto snímku vidíme časosběr, který zdůrazňuje trajektorii komety při vzdalování od Slunce. Z jejího jádra se vypařují plyny, které jsou následně zachyceny slunečním magnetickým polem a vlečeny různými směry. Taková fotka poskytne nejen informace o chování komet při průletu kolem Slunce, ale poslouží i jako viditelná ukázka magnetických siločar ve sluneční koróně.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Katapultující exploze: Vědci, kteří pracují na vyhodnocování fotek ze sondy SDO rádi takovýmto jevům říkají trebuchet podle středověkého vrhacího zařízení, které se používalo v bitvách. Tento snímek byl pořízen 24. února 2011, když se na okraji slunečního kotouče objevila solární erupce. Slunce přitom vyvrhlo do svého okolí velké množství plasmatu, které tu vířilo ještě 90 minut. Díky velkému rozlišení snímků z AIA mohli vědci sledovat celou událost ve velkých detailech.

Katapultující exploze: Vědci, kteří pracují na vyhodnocování fotek ze sondy SDO rádi takovýmto jevům říkají trebuchet podle středověkého vrhacího zařízení, které se používalo v bitvách. Tento snímek byl pořízen 24. února 2011, když se na okraji slunečního kotouče objevila solární erupce. Slunce přitom vyvrhlo do svého okolí velké množství plasmatu, které tu vířilo ještě 90 minut. Díky velkému rozlišení snímků z AIA mohli vědci sledovat celou událost ve velkých detailech.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Starý muž na Slunci: Tato fotka trochu připomíná lidský obličej. Oči jsou tvořeny horkým materiálem, tmavá linka symbolizující ústa je naopak z chladnějšího materiálu. Vlasy má na svědomí materiál plující ve sluneční atmosféře

Starý muž na Slunci: Tato fotka trochu připomíná lidský obličej. Oči jsou tvořeny horkým materiálem, tmavá linka symbolizující ústa je naopak z chladnějšího materiálu. Vlasy má na svědomí materiál plující ve sluneční atmosféře
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Filtrování Slunce: Odborníci, zpracovávají snímky z přístroje AIA, aby na nich našli zajímavé oblasti. Tento tříbarevný obrázek ukazuje kombinaci tří fotek v různých vlnových délkách. Složený snímek má zvýšený kontrast a invertované barvy, díky čemuž jsou menší útvary lépe vidět. Na tomto složené fotce vidíme tmavé oblasti, které zastupují horká místa.

Filtrování Slunce: Odborníci, zpracovávají snímky z přístroje AIA, aby na nich našli zajímavé oblasti. Tento tříbarevný obrázek ukazuje kombinaci tří fotek v různých vlnových délkách. Složený snímek má zvýšený kontrast a invertované barvy, díky čemuž jsou menší útvary lépe vidět. Na tomto složené fotce vidíme tmavé oblasti, které zastupují horká místa.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Přechod Venuše: 5. a 6. června 2012sledoval přístroj AIA vzácný přechod Venuše, která z pohledu od Země přecházela přes sluneční disk. Tohle je složený snímek, který ukazuje cestu planety. Vědci využili naměřených dat jednak ke kalibraci kamer, ale také ke studiu zastíněné strany planety. Zajímalo je, jak se slunce šíří z jednoho obrazového bodu na sousední. Příští přechod Venuše přes sluneční disk pozorovatelný ze Země přijde 11. prosince roku 2117.

Přechod Venuše: 5. a 6. června 2012sledoval přístroj AIA vzácný přechod Venuše, která z pohledu od Země přecházela přes sluneční disk. Tohle je složený snímek, který ukazuje cestu planety. Vědci využili naměřených dat jednak ke kalibraci kamer, ale také ke studiu zastíněné strany planety. Zajímalo je, jak se slunce šíří z jednoho obrazového bodu na sousední. Příští přechod Venuše přes sluneční disk pozorovatelný ze Země přijde 11. prosince roku 2117.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

SDO krouží kolem Země po takové dráze, která zajišťuje, že výhled na Slunce je téměř nepřerušený. Párkrát za rok se jí ale postaví do cesty náš Měsíc. Tento snímek vznikl 22. listopadu 2014 a vidíme na něm měsíční disk, který částečně blokuje výhled na korónu. Když se podíváte detailněji, uvidíte na okraji měsíčního kotouče, že se nejedná o dokonalý kruh. Snímky z AIA tak umožňují rozeznat lunární pohoří na okrajích disku.

SDO krouží kolem Země po takové dráze, která zajišťuje, že výhled na Slunce je téměř nepřerušený. Párkrát za rok se jí ale postaví do cesty náš Měsíc. Tento snímek vznikl 22. listopadu 2014 a vidíme na něm měsíční disk, který částečně blokuje výhled na korónu. Když se podíváte detailněji, uvidíte na okraji měsíčního kotouče, že se nejedná o dokonalý kruh. Snímky z AIA tak umožňují rozeznat lunární pohoří na okrajích disku.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Ubíhající vlny: Citlivost přístroje AIA umožnila objevit nový, rychle se pohybující typ vln, které rozechvívají sluneční korónu. Snímek vlevo vnikl 30. května 2011 a ukazuje nám aktivní oblast, jejíž okraj rozsvítila kde erupce. Obrázek napravo ukazuje rozdíl mezi tímto a předešlým snímkem, takže můžeme vidět, co se mezi nimi změnilo. Vlna zastoupená světlými a tmavými linkami ubíhá k levému hornímu okraji. Tyto vlny jsme mohli zachytit pouze díky rychlé frekvenci, s jakou AIA pracuje. Ukazuje se, že vlny dosahují rychlosti 2 000 km/s.

Ubíhající vlny: Citlivost přístroje AIA umožnila objevit nový, rychle se pohybující typ vln, které rozechvívají sluneční korónu. Snímek vlevo vnikl 30. května 2011 a ukazuje nám aktivní oblast, jejíž okraj rozsvítila kde erupce. Obrázek napravo ukazuje rozdíl mezi tímto a předešlým snímkem, takže můžeme vidět, co se mezi nimi změnilo. Vlna zastoupená světlými a tmavými linkami ubíhá k levému hornímu okraji. Tyto vlny jsme mohli zachytit pouze díky rychlé frekvenci, s jakou AIA pracuje. Ukazuje se, že vlny dosahují rychlosti 2 000 km/s.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Síla přístroje AIA spočívá ve schopnosti konstantně snímat celou sluneční atmosféru v mnoha vlnových délkách. Tento kompozitní snímek odhaluje část z tohoto potenciálu. Každá barva symbolizuje jinou vlnovou délku extrémně ultrafialového světla, které jsou zastoupené v koróně. Vlnové délky odpovídají různým teplotám, takže někdy při pohledu na stejné Slunce dostáváme úplně jiné fotky. Vědci mohou z kombinací různých vlnových délek vyčíst mnoho informací o atmosféře Slunce ve všech jejích detailech.

Síla přístroje AIA spočívá ve schopnosti konstantně snímat celou sluneční atmosféru v mnoha vlnových délkách. Tento kompozitní snímek odhaluje část z tohoto potenciálu. Každá barva symbolizuje jinou vlnovou délku extrémně ultrafialového světla, které jsou zastoupené v koróně. Vlnové délky odpovídají různým teplotám, takže někdy při pohledu na stejné Slunce dostáváme úplně jiné fotky. Vědci mohou z kombinací různých vlnových délek vyčíst mnoho informací o atmosféře Slunce ve všech jejích detailech.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Tato fotka je mozaikou, jejíž předlohou byl obdržený snímek s pořadovým číslem 100 000 000. Mozaika byla vytvořena pouze z fotek, které zatím AIA pořídila. Každý díl mozaiky má stranu dlouhou 50 pixelů. Všechny použité obrázky v této mozaice pochází z vlnové délky 19,3 nm.

Tato fotka je mozaikou, jejíž předlohou byl obdržený snímek s pořadovým číslem 100 000 000. Mozaika byla vytvořena pouze z fotek, které zatím AIA pořídila. Každý díl mozaiky má stranu dlouhou 50 pixelů. Všechny použité obrázky v této mozaice pochází z vlnové délky 19,3 nm.
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Pokud Vás poslední snímek zaujal a chcete si jej prohlédnout v originálním rozlišení 15 000 x 15 000 pixelů, můžete si jej stáhnout zde. Ale počítejte s velikostí přes 100 MB.

Sonda SDO již brzy oslaví 4 roky ve vesmíru. Její životnost má být podle předstartovních odhadů 5 – 10 let. Můžeme se tedy těšit na další objevy, které nám tenhle neúnavný dříč přináší. Společně s dalšími, specializovanými družicemi, máme v dnešní době nejdokonalejší pokrytí Slunce v historii.

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/
http://svs.gsfc.nasa.gov/
http://en.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a011700/a011739/data_euv_cc1.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/1-aia_eruption_20110607.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/2-aia193_20141022_0.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/3-sdo_0171_blos.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/4-comet_egress.gif
http://www.nasa.gov/sites/default/files/5-20110224.png
http://www.nasa.gov/sites/default/files/6-20101209_020632.jpeg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/7-three_col_nrgf_neg_20110922.png
http://www.nasa.gov/sites/default/files/8-171_transit.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/9-lunartransit_20141122.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/10-coronal-waves.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/11-slicesofsdo.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/sdo_aia_100millionth_mosaic_2048.jpg

Pin It
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

GD Star Rating
loading...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


8 komentářů ke článku “Sto milionů fotek Slunce”

  1. Doplnění napsal:

    Když už tak rozepisujete ty velikosti, nedoplnili byste prosím i bitovou hloubku?
    Díky.

  2. Wrunx napsal:

    Chápu, proč se fotí obloha. Chápu, proč astronomie dělá lecjaké věci. Ale moc nechápu, proč se fotí slunce takovou příšernou kadencí (denně desítky tisíc fotek?!) Ano, když se zeptám astronoma, vychrlí na mě záplavu informací o tom, co všechno lze na všemožných vlnových délkách sledovat. O to se nepřu, ale ptám se, co z toho? Je na slunci něco tak extrasupervýjimečného, co by tam nebylo už nikdy jindy, jen zrovna teď? Opravdu je tak nezbytně důležité vědět kolik kousků kosmického smětí slunce denně spapá? Nebo jsme snad schopni něco udělat s tím, když se nám na slunci něco přestane líbit? Imho opravdu těžko cokoli z toho. Hm. Tak mě napadá, že by se mohlo stejně intenzivně sledovat třeba počasí na Tau Ceti. Ne…?
    No, dobře, méně legrace. Jsem prostě obyčejný nevzdělanec, vybavený toliko selským rozumem. Když mě poučíte o přínosu tak usilovného focení slunce, budu zas o něco spokojenější (a i moudřejší… do doby než mi to jistý pán Alzhaimer zas sežere).

    • Dušan Majer napsal:

      Zda Vám vysvětlím důvod té vysoké kadence nevím, ale minimálně se o to pokusím. Pokud byste se chtěl pak ještě na cokoliv zeptat, klidně napište doplňující otázku.
      V první řadě – není to o tom, že by se zrovna teď dělo na Slunci něco extra výjimečného. Stejné projevy bychom mohli sledovat třeba i před 50 lety (samozřejmě tehdy na to nebyla taková technika). Slunce funguje v cyklech z nichž nejkratší trvá 11 let. Jelikož je životnost SDO odhadována na 10 let, mohli bychom se dočkat zmapování téměř celého cyklu. Není to tedy tak, že by na Slunci bylo, cituji „něco tak extrasupervýjimečného, co by tam nebylo už nikdy jindy, jen zrovna teď“. Je tu ale možnost provést měření nyní, tak proč to odkládat.
      Proč vlastně studovat Slunce – z několika důvodů. V první řadě – Slunce jsme dlouho opomíjeli a informací o něm mnoho nebylo. Tím, že studujeme Slunce zároveň můžeme pochopit chování ostatních hvězd, což se může hodit třeba při studiích jejich geneze atd. Ještě důležitější je ale to, že Slunce a jeho aktivita se docela intenzivně dotýkají našeho běžného života. Slunce a hlavně nabité částice z něj vycházející ovlivňují naši magnetosféru a v případě větších výronů může dojít k elektromagnetické bouři – ty menší udělají jen krásnou polární záři, větší mohou způsobit výpadky a zkraty v elektrických sítích. Nabité částice také mohou ohrozit elektroniku satelitů na oběžné dráze včetně posádky na ISS.
      Pokud lépe prozkoumáme, co přesně se na Slunci děje, než dojde k erupci, nebo jestli se projevy nějak liší podle velikosti následného výronu, může nám to do budoucna pomoci. Dovedu si představit, že pokud by měli vědci k dispozici informace o blížícím se výronu koronární hmoty o velké intenzitě, mohli bychom přijmout adekvátní opatření. Mohla by se třeba změnit dráha družic tak, aby při největším zásahu byly schované za planetou, na Zemi by se třeba některé systémy odpojily od sítě, aby je následné zkraty nezničily a tak dále. Čím více toho víme, tím budeme připravenější. Informace nám dají v případě potřeby náskok.
      Je to stejné jako kdybyste se ptal proč se posílá tolik sond k Marsu, proč letí New Horizons k Plutu, proč Philae přistálo na kometě. Všechno jsou to střípky poznání, které nám pomáhají lépe chápat svět, který nás obklopuje. Navíc Slunce se dynamicky mění, takže je vhodné jej snímkovat s vysokou frekvencí. Vědci pak mohou jednak složit kompozitní snímky z různých vlnových délek, které vznikly jen s krátkým rozestupem, nebo mohou udělat animaci. Ono se to třeba nezdá, ale když se z fotek udělá „film“, tak rázem všechno dostává další rozměr – vědci tak mohou vyčíst mnohem více informací.
      jak jsem říkal už na začátku, pokud byste se chtěl ještě na cokoliv zeptat, stačí napsat. 😉

      • Wrunx napsal:

        Děkuji za obšírnou odpověď. Přesto mám takový pocit, že jediný důvod, kterému rozumím, je věta „Je tu ale možnost provést měření nyní, tak proč to odkládat.“
        Aby bylo jasno: vůbec neodmítám důležitost pozorování našeho sluníčka, ale ono to tam zas nelítá tak zběsile, aby nestačila jedna fotka třeba za čtvrt hodiny (např. zhruba jako meteorologické družice kolem Země). Malé zanedbatelné jevy trvají pokud vím řádově minuty, ty zajímavější hodiny, pohyby skutečně signifikantních prvků dny. Času dost i pro detekci CME i třeba pro helioseismografii…
        Považuji za sporné, zda někdo na základě fotek ála 12 sec (resp. 1 sec) bude dnes schopen posoudit něco výrazně obšírnějšího než kdyby se fotilo mnohem, mnohem pomaleji. A budoucnost bude jistě vyžadovat zcela jiná data… Napadá mě, že stovky učenců budou moci simulovat dynamiku slunce, aby nějak zabili čas – ale nějaký rozumnější výsledek (než ty, které již máme více/méně zmáknuté) z toho imho nebude, vždyť dodnes nemáme na celém světě prostředky, které by fyzikálně věrně nasimulovaly ani vařící se nudlovou polívku v hrnci – natož Slunce. Takže si myslím: prostě na to někdo dostal grant, a teď hledá jak si udržet své místo na dalším grantovém výsluní aby se neukázalo, že je to všechno sice hezké, ale… to je všechno.
        No, v podstatě je naprosto jedno, co tu napíšu, páč vliv mého náhledu na dotyčnou misi je veškerý žádný. Jen jsem chtěl dát na vědomí, že jsem nad Vaší odpovědí nemávnul otráveně rukou, ale přiměla mě k dlouhodobému přemýšlení a lovení dat na netu. A kdo ví, třeba tam někdy někomu něco náhodou padne do oka a celý ten projekt najednou dostane svůj nečekaný smysl 🙂

        • Dušan Majer napsal:

          Těší mne, že Vás odpověď zaujala. od té doby uplynulo v řekách dost vody a já bych možná přidal ještě jeden důvod, který jsem na začátku roku nezmínil. Asi znáte přístroj zvaný stroboskop, který se používá třeba na diskotékách, kde vytváří pravidelné rychlé pulsy světla, takže taneční pohyby vypadají trhaně. S pomocí tohoto přístroje si můžeme lépe představit, jaký význam má vysoká frekvence snímání sondy SDO. Pokud by fotila v nižší frekvenci, určitě bychom dostali zajímavé informace, ale něco by nám třeba uteklo – třeba Vámi zmiňované krátké jevy. Když něco trvá minutu, tak je rozdíl, zda tento průběh nafotíme deseti, nebo dvěma snímky. 🙂 Právě tohle je úkol sondy SDO – zachytávat detaily v co největší frekvenci, aby bylo možné vystudovat dění pokud možno dopodrobna.

  3. Steve napsal:

    Bylo by možná zajímavé vědět, jaká sonda dosud letěla ke Slunci nejblíže a na jakou nejmenší vzdálenost od Slunce se lze technicky dostat a jaké jsou největší přípustné teploty, které ještě zvládnou bez větší ujmy kosmické sondy ? Díky za připadnou odpověď.

    • Dušan Majer napsal:

      16. května roku 1976 proletěla americko-západoněmecká sonda Helios-2 pouze 43,5 milionu (některé zdroje uvádí 41,9 milionu) kilometrů od Slunce. Jelikož byla její dráha protáhlá,šlo také o nejvyšší rychlost, jaké kdy dosáhl lidmi vyrobený výtvor – 247 500 km/h, což je 2x více, než jakou rychlostí obíhá Země kolem Slunce.
      Do dalších let chystá NASA sondu Solar Probe+ (start možná v roce 2018), která by měla být v nejbližším bodě pouze 6 milionů kilometrů daleko od SLunce a v nejvzdálenějším bodě pak 109 milionů kilometrů daleko.

Zanechte komentář