Dekáda v astronomii: Tyto vesmírné objevy formovaly rok 2010

S blížícím se koncem roku 2010 je čas znovu se podívat na to, jak některé z největších příběhů vesmírné vědy utvářely toto desetiletí.

Od vzestupu TESS po průlety kolem Pluta a dramatický zánik Cassini, posledních deset let přineslo neuvěřitelnou vědu. Zde jsou některé z našich oblíbených objevů z dekády.

V roce 2010 se objevily kosmické honičky a kosmické paprsky

Kosmická loď Deep Impact se v roce 2010 ukázala jako překonala, když pronásledovala druhou kometu poté, co již jednu zpozorovala. Poté, co Deep Impact navštívil kometu Tempel 1 v roce 2005, NASA si uvědomila, že kosmická loď má stále dostatek paliva, aby mohla navštívit i další kometu. O 2,9 miliardy dalších mil (4,6 miliardy kilometrů) později se setkal s kometou Hartley 2.

K překvapení výzkumníků byla kometa velikosti arašídů ve skutečnosti docela aktivní a ze svého povrchu chrlila plyn s kyanidem. Tento mimořádný průlet udělal z Deep Impact první kosmickou loď, která navštívila dvě komety v rámci jedné mise.

Také v roce 2010 se slunce začalo probouzet s několika extrémně silnými slunečními erupcemi! Slunce prochází 11letými cykly sluneční aktivity a zvláště slabý cyklus skončil v roce 2010. Výsledkem bylo, že Slunce začalo vykazovat silnou sluneční aktivitu, která pokračovala do roku 2011. Tyto sluneční erupce a erupce mohou vytvořit oslnivé zobrazení polární záře.

Vědci si nejsou zcela jisti, proč se zdálo, že se Slunce odchyluje od svých typických vzorců intenzity, ale mají podezření, že by to mohlo být kvůli něčemu podobnému, co Země zažívá během klimatických vzorců El Nino.

Včasné příjezdy v roce 2011

Po 6,5leté cestě NASA v roce 2011 oznámila, že kosmická loď Messenger bezpečně vstoupila na oběžnou dráhu kolem planety Merkur. Dokončením tohoto složitého manévru se Messenger stal prvním umělým satelitem, který obíhal Merkur. Z tohoto okouna sbíral údaje o geologii planety, složení a tenké atmosféře.

V dalším milníku dorazila sonda NASA Dawn do pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem, aby pozorovala jeden z jeho největších kamenů, Vesta. Asteroid byl jednou ze dvou zastávek kosmické lodi, která odstartovala v roce 2007.

Z některých počátečních pozorování Dawn v roce 2011 vědci zjistili, že tento obrovský vesmírný kámen měl otlučený povrch, sportovní pohoří a hluboké krátery. Celkovým cílem návštěvy bylo shromáždit téměř globální viditelné a infračervené snímky Vesty, abychom se dozvěděli více o topologii a složení asteroidu.

S Voyagerem 1 jsme se rozloučili v roce 2012

Tak dlouho, Voyager 1! Kosmická loď, která původně odstartovala v roce 1977, nakonec překonala vliv našeho slunce a vstoupila do mezihvězdného prostoru v roce 2012. Během své desítky let dlouhé mise poslala sonda zpět dechberoucí fotografie naší sluneční soustavy, včetně slavné „Bledě modré tečky“fotografie pořízená v roce 1990. Poté, co Voyager 1 překonal kosmickou loď Pioneer 1, dosáhl největší vzdálenosti, kterou ve vesmíru urazil jakýkoli člověk vyrobený objekt. (Kosmická loď pokračuje v předávání dat ze své kosmické cesty zpět na Zemi i v roce 2019.)

Pozemské výbuchy a objevy v roce 2013

Kometa ISON, původně nazývaná „kometa století“kvůli své očekávané nádheře, prošla kolem Slunce 28. listopadu 2013 (americký den díkůvzdání) a rozpadla se. Vědci očekávali, že kometa vydá oslnivou světelnou show v důsledku toho, o čem věřili, že je velkým jádrem, ale kometa udělala jen o málo víc, než že zmizela.

Pozorování byla důkazem toho, jak obtížná může být detekce a předpověď komet. Po dalším pozorování vědci dospěli k závěru, že jádro komety mohlo být mnohem menší, než se původně odhadovalo. Pomalé přiblížení komety však stále umožňovalo vědcům studovat a dozvědět se více o chování komety, než zasyčela.

Další drama přišlo, když se to nečekalo. Připomínkou síly vesmíru je, že v únoru 2013 explodoval 17metrový meteor 930 mil nad městem Čeljabinsk v Rusku, východně od Moskvy. Exploze, která podle vědců odpovídala 470 kilotunám TNT, zranila stovky lidí a poškodila budovy v celé oblasti. Vědci tvrdí, že tento dopad mohl být nejsilnějším pozemským meteorickým dopadem od doby, kdy v roce 1908 nad Sibiří explodoval 130stopý (40 m) objekt a srovnal se zemí 825 čtverečních mil (2 137 km2) lesa.

I když to není neuvěřitelně běžné, takové dopady také nejsou extrémně vzácné a vědci s nimi nemohou mnoho udělat. Místo toho vědci pokračují v práci na identifikaci a plánování dopadů větších asteroidů, které by mohly způsobit mnohem větší škody.

Také v roce 2013 byli vědci schopni identifikovat důkazy o kosmickém záření na Zemi. Vzhledem k tomu, že tyto paprsky je velmi obtížné detekovat, vědci se místo toho spoléhali na pozorování neutrin, která po nich paprsky zůstaly. Neutrina samotná jsou také notoricky těžko detekovatelná, protože téměř nikdy neinteragují s hmotou, ale v případě těchto kosmických paprsků observatoř IceCube v Antarktidě zjistila, že ano.

Neutrina, pojmenovaná Bert a Ernie podle postav ze Sesame Street, jsou výrazně energičtější než neutrina produkovaná během události zjištěné v roce 1987, ale stále nejsou dostatečně silná, aby vědcům poskytla definitivní informace o původu paprsků. Astrofyzici dospěli k závěru, že hlavními kandidáty by mohla být supernova, černá díra nebo záblesk gama.

Úspěšná přistání a nové rodinné fotografie v roce 2014

Přistání na kometě! Poprvé v historii navštívila Evropská kosmická agentura (ESA) povrch komety v roce 2014. Kosmická loď pojmenovaná přistávací modul Philae přistála a provedla krátká pozorování. Bylo to náročné přistání, protože kometa byla velmi malý, vzdálený cíl a přistávací modul Philae musel udělat skok z větší kosmické lodi Rosetta, aby přistál.

Bohužel se Philae odrazila do stinné oblasti na kometě, kde nebyla schopna použít své solární panely. Lander brzy sklouzl do režimu hibernace. Ale předtím, než to udělal, Philae byl schopen detekovat ledový povrch na kometě a organické molekuly, jako je uhlík.

Řekni sýr! V roce 2014 byli vědci vůbec poprvé schopni pořídit snímek vesmírné sítě našeho vesmíru. Zatímco galaxie vypadají jako epicentra našeho vesmíru, ve skutečnosti jsou ve srovnání s veškerou ostatní hmotou ve vesmíru extrémně malé. Pomocí světla z kvasaru jako baterky se vědcům podařilo získat lepší pohled na tyto úponky kosmického prachu.

Toto pozorování bylo fascinující samo o sobě, ale také poskytlo vědcům lepší model, jak vystopovat nepolapitelnou temnou hmotu, protože se předpokládá, že temná hmota zrcadlí běžnou hmotu, kterou jsme schopni pozorovat.

Důležité nové „ahoj“v roce 2015

Ahoj, Pluto! Kosmická sonda NASA New Horizons úspěšně proletěla kolem ledové trpasličí planety v roce 2015. Je to poprvé, co jsme mohli zblízka vidět Pluto a jeho měsíc Charon. Vědci zejména zjistili, že Pluto má na svém povrchu rozkošné srdce a že on a Charon mohou být ve skutečnosti geologicky aktivnější, než si vědci zprvu představovali. Tam, kde vědci očekávali, že najdou povrch se skvrnami, podobný tomu na našem Měsíci, místo toho našli relativně mladě vypadající povrch. Tato hladkost vedla vědce k domněnce, že povrch mohl být nedávno přetvořen, možná něčím jako led.

V září 2015 vědci potvrdili, že gejzíry pozorované na Saturnově měsíci Enceladus jsou důkazem globálního oceánu uvnitř měsíce, nikoli izolovaného jezera. Vědci to dokázali určit na základě mírného kolísání detekovaného na oběžné dráze Enceladu kolem Saturnu. Tento objev, stejně jako předchozí objevy sondy Cassini o hydrotermální aktivitě na Měsíci, činí z Enceladu hlavního kandidáta pro budoucí mise na lov života v nadcházejících letech.

V roce 2016 došlo k objevům mimo tento svět

Rok 2016 byl pro fyziku historickým rokem. Vědci byli schopni vůbec poprvé pozorovat důkazy gravitačních vln, zvrásnění časoprostoru, ke kterému dochází při srážce objektů. Aby tak učinili, spoléhali na masivní laserový interferometr nazvaný LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) se svými dvojitými detektory ve Washingtonu a Louisianě. Gravitační vlny byly teoretizovány Einsteinem, ale nikdy předtím nebyly detekovány.

Vědci v roce 2016 detekovali dvě sady gravitačních vln, obě spouštěné srážkami černých děr před miliony let, které se odrážely vesmírem. Tyto objevy by v roce 2017 získaly Nobelovu cenu za fyziku.

Při dalším podivném objevu tohoto roku zahlédl Hubbleův vesmírný dalekohled něco, co vypadalo jako 125 mil vysoké (200 kilometrů) gejzíry vodní páry vytékající z jižního pólu Jupiterova měsíce Europa. Takový gejzír byl poprvé spatřen v roce 2012, ale astronomové si mysleli, že pozorování byla náhoda.

Vědci už nějakou dobu vědí, že pod povrchem Europy leží ledový oceán, ale důkazy o erupcích gejzírů znamenají, že by sondy mohly přímo analyzovat vodu v Europě na známky mikrobiálního života. Kosmická loď Europa Clipper NASA, jejíž start je naplánován na příští desetiletí, bude tyto možnosti dále zkoumat.

Velké objevy a ponuré loučení v roce 2017

17. srpen 2017 byl pro astronomy dnem, který změnil život. Toho dne vědci pozorovali srážku dvou neuvěřitelně hustých neutronových hvězd tím, že detekovali jak gravitační vlny, tak světlo vzniklé při srážce. I když to bylo popáté, kdy vědci pozorovali gravitační vlny, bylo to poprvé, kdy byli schopni pozorovat takové události také pomocí jiných měření.

Masivní mezinárodní úsilí mezi observatořemi v Itálii, Chile a vesmírným teleskopem NASA umožnilo vědcům pronásledovat signál gravitačních vln po obloze a lokalizovat událost pomocí pozorování světla. Tým byl schopen potvrdit, že kolize vytvořila těžké prvky jako zlato.

Jen o několik dní později se lidé shromáždili ve vědeckých muzeích a na otevřených prostranstvích 21. srpna, aby pozorovali událost, která se stala jednou za století: velké americké zatmění Slunce. Událost překročila venkovské pobřeží k pobřeží, od Oregonu po Jižní Karolínu, a 70 mil široký pás zastihl celou.

Dál od domova, rok 2017 viděl zánik milované mise, Cassini. Kosmická loď odstartovala v roce 1997 na oběžnou dráhu a pozorovala Saturn a jeho mnoho měsíců – a chlapče, udělal to. Během 13letého tance se Saturnem objevila sonda půl tuctu měsíců, gejzíry na Enceladu a jezera na Titanu, nemluvě o pokladnici krásných snímků planety.

Ale všechno dobré musí jednou skončit. Po více než deseti letech kroužení kolem Saturnu Cassini docházelo palivo a její misijní tým se rozhodl poslat ji s posledním hurá. Mise dospěla k ohnivému závěru 15. září 2017, kdy se Cassini záměrně ponořila do Saturnu a shořela v jeho atmosféře jako meteor. Manévr chránil blízké měsíce před kontaminací a nabídl bezprecedentně detailní pozorování planety.

V říjnu 2017 vědci objevili prvního známého mimozemského návštěvníka procházejícího naší sluneční soustavou. Tým vědců modeloval cestu objektu, vesmírné skály později pojmenované 'Oumuamua, a určil, že nepochází z naší sluneční soustavy. Zatímco vědci dlouho teoretizovali o tom, jak by se cizí objekt mohl dostat do kontaktu s naší sluneční soustavou, toto bylo první pozorování takového objektu.

Vzestup a pád velkých misí v roce 2018

Rok 2018 byl pro vesmírné mise vzrušujícím i smutným rokem, přinesl vzrušující nové vyhlídky a zároveň se rozloučil s některými starými oblíbenci.

Po téměř 15 letech na povrchu Marsu vozítko Mars Opportunity konečně 10. června 2018 ztratilo kontakt se Zemí poté, co celoplanetární prachová bouře způsobila, že se rover stáhl do režimu nízké spotřeby. Po několika měsících naslouchání signálu z roveru tým Opportunity určil, že mise byla dokončena na konci ledna.

Opportunity a její dvojče, Spirit, přistály na Marsu v roce 2004 s předpokládanou délkou života 90 marťanských dnů; oba tuto časovou osu s chutí přežili. Spirit přežil sedm let na povrchu Marsu a Opportunity trvalo téměř 15, přičemž urazilo celkem 26,5 mil (42,65 km) napříč Rudou planetou a po celou dobu provádělo důležité geologické analýzy. Závěr mise se dotkl týmu zapojených do mise i vesmírných nadšenců.

Ve stejném roce skončila další ikonická mise, vesmírný dalekohled Kepler pro lov exoplanet. Mise byla zahájena v březnu 2009, aby zjistila, jaké planety se mohou skrývat za naší sluneční soustavou. Zatímco Kepler v roce 2013 utrpěl brzké selhání, které fakticky ukončilo jeho počáteční misi, vědcům se podařilo znovu získat kontrolu nad dalekohledem a převést jej do druhé fáze, nazvané K2.

V době, kdy tato mise v listopadu 2018 skončila, protože kosmická loď neměla dostatek paliva, objevil Kepler mezi svými dvěma misemi neuvěřitelných 2 682 exoplanet. A dokonce i nyní stále existují stovky dalších kandidátů na exoplanety, které mise identifikovala, ale čekají na potvrzení následnými pozorováními.

V návalu dobrého načasování byl Keplerov nástupce již připraven a spuštěn po startu v dubnu 2018. Stejně jako Kepler je i družice Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) navržena k vyhledávání exoplanet. Během prvních dvou let provozu, který pokračuje do léta 2020, skenuje obě polokoule oblohy. Na konci prvního roku TESS našel již 28 potvrzených exoplanet – několik z nich se zdá být v tzv. obyvatelných zóna - a 993 potenciálních planet.

Při troše štěstí dají tyto pásy exoplanet shromážděných jak TESS, tak Keplerem, vesmírnému dalekohledu Jamese Webba spoustu práce. Start Jamese Webba je naplánován na rok 2021 a bude mimo jiné zkoumat atmosféru exoplanet, aby se o těchto potenciálně obyvatelných světech dozvěděl více.

2019

Vědci odzvonili novému roku 2019 neuvěřitelně vzdáleným průletem. New Horizons proletěla kolem objektu Kuiperova pásu zvaného 2014 MU69 právě ve chvíli, kdy se kalendář v Severní Americe obrátil. Nyní se oficiálně nazývá Arrokoth a je to dvoulaločná rotující palačinka v chladných, temných končinách vesmíru. Nyní se vědci z týmu snaží zjistit, zda v ní kosmické lodi zbývá ještě jeden průlet.

Jiné kosmické lodě letos také uskutečnily neuvěřitelné návštěvy vesmírných skal. Japonská kosmická loď Hayabusa2 obíhala kolem asteroidu zvaného Ryugu, když rok začínal; v průběhu roku 2019 shromáždila několik vzorků, vytvořila umělý kráter na povrchu Ryugu a obrátila se zpět na Zemi, kam dorazí koncem příštího roku. Podobná asteroidová mise z NASA, OSIRIS-REx, strávila celý rok studiem své vlastní vesmírné horniny Bennu a strategií, jak z ní sbírat vzorky.

V dubnu mezinárodní spolupráce zveřejnila vůbec první snímek černé díry, který uchvátil představy po celém světě. Tento výkon vyžadoval přeměnit celou Zemi v obrovský dalekohled svého druhu, nazvaný Event Horizon Telescope, a zpracovat skutečně ohromující množství dat. Tým zveřejnil snímek černé díry ve středu galaxie zvané M87; vědci také zpracovávali údaje o podobné struktuře v srdci Mléčné dráhy.