Student World

6. dubna 2002 zazářil nad západním Rakouskem a jižním Bavorskem velmi jasný meteor. Úkaz byl zaznamenám fotografickými kamerami i dalšími přístroji. Analýza získaných dat přinesla několik překvapivých zjištění a vyústila rovněž v publikaci českého astronoma v prestižním vědeckém časopise Nature.

Naše planeta se denně setkává s velkým množstvím materiálu meziplanetární hmoty, který ovšem v naprosté většině shoří jako meteory v zemské atmosféře. Tento ochranný štít působí velmi účinně a jen malý zlomek dopadající materiálu skončí až na zemském povrchu. Meteority, jak se tělesa nalezená na zemském povrchu nazývají, nesou v sobě informace o původním složení protoplanetární mlhoviny, ze které vznikla naše Sluneční soustava. Nejcennější z nich jsou ty, u nichž je známa dráha, ze které na naši planetu z hlubin planetárního systému doputovaly.
Takových případů je ovšem jenom šest. Aby mohli astronomové tuto dráhu spočítat, musí být jejich pád přístrojově zaznamenán. A to je cílem projektů zvaných bolidové sítě. Bolidová síť je tvořena kamerami rozmístěnými na určitém území, které fotografují oblohu. Pokud je zaznamenán jasný meteor (tj. bolid) alespoň ze dvou stanice této sítě, je možno na základě získaných snímků určit dráhu příslušného tělesa a jeho další charakteristiky. V současné době je na světě v provozu jediná bolidová sít – evropská (EN). Její centrum sídlí na observatoři Astronomického ústavu AVČR v Ondřejově. V minulosti byly podobné sítě provozovány ještě v USA a v Kanadě.

Velkým impulsem pro rozvoj české části EN byl vyfotografovaný pád meteoritů Příbram 7. dubna 1959. Jednalo se o vůbec první případ v historii, kdy vědci na základě fotograficky zdokumentovaného průletu meteoru byli schopni určit místo dopadu zbytku původního tělesa. A skutečně, nedaleko Příbrami byly poté nalezeny čtyři meteority o celkové hmotnosti kolem 5 kilogramů. Dnes je možné tyto meteority vidět ve sbírkách Národního muzea. Během uplynulých více než 40 let se podobný kousek povedl astronomům jenom několikrát. Fotograficky zachycené byly pády meteoritů Lost City (USA, 1971) a Innisfree (Kanada, 1978), přiřadit k nim můžeme ještě další dva meteority, jejichž dráhy byly určeny na základě videozáznamů náhodných svědků – Peekskill (USA, 1994) a Morávka (ČR, 2000).

Loňského 6. dubna došlo k události, kterou zaznamenalo velké množství očitých svědků na území střední Evropy. To velmi jasný meteor zazářil nad západním Rakouskem a jižním Bavorskem. Obyvatelé žijící v blízkosti konce dráhy tohoto tělesa dokonce zaznamenali chvějící se zem a drnčící okna od rázové vlny vzniklé při průchodu tělesa atmosférou. Do vzdálenosti 100 km byly slyšitelné i zvukové projevy.
Z vědeckého hlediska bylo důležité, že úkaz byl zachycen i řadou přístrojů, zejména pak fotografickými kamerami. Jednalo se o pět kamer bolidové sítě v Německu, jednu v Rakousku a rovněž jednu českou stanici (Přimda). Zatímco německé a rakouské kamery jsou zrcadlové, kamera v české části sítě je vybavena objektivem typu rybí oko, který umožňuje výrazně přesnější proměření snímku. Úkaz rovněž zaznamenaly tzv. radiometry – přístroje určené k měření okamžitého jasu oblohy s velkým časovým rozlišením – umístěné na hvězdárnách v Ondřejově a Kunžaku a dále infrazvukové a seizmické stanice. Bolid se tak stal jedním z nejlépe zdokumentovaných případů v historii.

Měření fotografických záznamů a veškeré výpočty byly provedeny v centru Evropské sítě, na observatoři v Ondřejově. Zjistilo se, že těleso o původní hmotnosti kolem 300 kg vstoupilo do atmosféry rychlostí necelých 21 km/s pod úhlem 49,5 stupně a postupně zbrzdilo až na 2,4 km/s. Zářit začalo ve výšce 85 km, zhruba 10 km východoseverovýchodně od rakouského Innsbrucku a jeho zářivá dráha končila pouhých 16 km nad zemským povrchem 20 km západně od německého Garmisch-Partenkirchenu. Maxima jasnosti dosáhl v čase 20:20:17,7 UT ve výšce 21 km, kdy byl asi 100x jasnější než Měsíc v úplňku.
V tento okamžik došlo k explozi tělesa zřejmě spojené s jeho rozpadem na několik úlomků. Předpokládá se, že na zemský povrch dopadlo zhruba 20 kg hmoty. Předpověděná oblast místa dopadu těchto několika fragmentů je několik kilometrů dlouhá a asi 800 metrů široká. Zatímco světelná dráha meteoru je běžně určena s přesností na desítky metrů, určit místo dopadu je složitým úkolem. Posledních 16 km nad Zemí těleso nezářilo a určení místa dopadu je výrazně ovlivněno vzdušnými proudy a tvarem tělesa. Do předpokládané oblasti dopadu meteoritů se vypravili dobrovolníci a 14. července zde skutečně nalezli 1,75 kg vážící kamenný meteorit. Bylo to pouhých 400 metrů od vypočtené dráhy, asi 6 km od světoznámého zámku Neuschwanstein, podle kterého byl posléze pojmenován.

Výpočet dráhy původního tělesa ve Sluneční soustavě přinesl velké překvapení. Ještě předtím než se toto těleso srazilo se Zemí, obíhalo kolem Slunce po eliptické dráze s malým sklonem k rovině ekliptiky, která zasahovala do hlavního pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem. Taková dráha je mezi meteoroidy produkujícími bolidy s dopadem meteoritů běžná. Co je ovšem důležitější, dráha Neuschwansteinu je téměř totožná s dráhou původního tělesa příbramských meteoritů! Kritérium D‘ říká, že dvě dráhy ve Sluneční soustavě spolu souvisí, pokud je jeho hodnota menší než 0,105. V případě těchto dvou meteoritů nabývá D‘ hodnoty 0,009. Pravděpodobnost, že tyto dráhy jsou shodné náhodou, je nepatrná. Obě tělesa patřila k meteorickému proudu, který se v dané dráze vyskytuje. Byly učiněny odhady, že ve dráze by se mohlo vyskytovat kolem jedné miliardy těles podobných rozměrů.

Všem překvapením ovšem ještě nebyl konec. Rozbor nalezeného meteoritu v laboratoři totiž ukázal, že se od příbramského výrazně liší svým složením i stářím. Zatímco Příbram byla svým složením tzv. obyčejným chondritem třídy H5, v případě Neuschwansteinu se jedná o vzácnější tzv. enstatický chondrit typu EL6. Představa, že by pocházely z jednoho původního tělesa je tak téměř vyloučena. Což jenom potvrzuje expoziční stáří obou meteoritů, tedy doba, která uplynula od jejich uvolnění z původního tělesa do setkání se Zemí, po kterou byly vystaveny vlivům kosmického záření. U Příbrami je to 12 miliónů let, zatímco expoziční stáří Neuschwansteinu je 48 miliónů let. Obě skutečnosti naznačují, že složení těles ve dráze "příbramského" proudu je velmi heterogenní.

Už dříve panovalo podezření na existenci meteorických proudů asteroidálního původu. Případ meteoritů Neuschwanstein a Příbram je zatím největším důkazem pro jejich existenci. Ale jak už to bývá ve vědě obvyklé, přinesl zároveň řadu nových otázek, které bude teprve nutno zodpovědět. O významu tohoto objevu svědčí i fakt, že článek o něm byl přijat do prestižního vědeckého časopisu Nature a byl dokonce vybrán do tiskové zprávy vydávané u příležitosti každého nového čísla. Hlavním autorem publikace je Dr. Pavel Spurný z Astronomického ústavu AVČR v Ondřejově.

"Photographic observations of Neuschwanstein, a second meteorite from the orbit of the Příbram chondrite"
Pavel Spurný, Jurgen Oberst & Dieter Heinlein
Nature, vol. 423, p. 151, 8 May 2003

autor Pavel Koten