Jarní planetární divadlo a nerovná rovnodennost

aneb Topocentrický pohled na vesmír v březnu 2021. Zatímco v únoru drželo dění na obloze půst, v březnu nebudeme vědět, kam se dřív dívat. V hlavních rolích: Mars, Plejády, Aldebaran, Vesta, Měsíc, Slunce...

Planeta Mars, která je teď jako jediná na obloze večer (v polovině března zapadá o půlnoci), se 4. března přiblíží k hvězdokupě Plejády ze souhvězdí Býka. Okolo 21. hodiny je uvidíme vysoko nad západním obzorem. Když na Mars zaměříme malý dalekohled nebo velký triedr (binokulár), vejdou se do zorného pole i Plejády.  Na simulaci z programu Stellarium je na místo Plejád vložena fotografie, která zachycuje i modrou reflexní mlhovinu – oblak plynu, přes který se hvězdy Plejád právě pohybují a jejich světlo se na mlhovině odráží. Plyn v okolí takových hvězdokup často bývá pozůstatkem materiálu, z nějž se hvězdy zrodily. V tomto případě však jde o náhodu – Plejády přece jen už nejsou hvězdokupou čerstvě narozených hvězd, jejich stáří odhadujeme na 100 milionů roků. Plyn, který hvězdy obklopuje, s nimi není v příbuzenském vztahu. Plejády do něj prostě jen náhodou vletěly při své pouti prostorem. Když už zmiňujeme prostor – od Plejád nás dělí vzdálenost téměř 450 světelných roků.

Východně (na obloze „vlevo“) od Marsu uvidíme také nejjasnější hvězdu z Býka – Aldebaran. Ta má podobnou barvu a momentálně i jasnost jako Mars, takže budeme mít docela zajímavé srovnání.

Dění na obloze v březnu 2021

Nejjasnější z bývalých planet

Mars u Plejád je ale jen takový prolog. Vrcholná scéna v Býku teprve přijde. Na ni si musíme ještě dva týdny počkat. Co však nepočká, je pohled na přesně opačnou stranu oblohy. Nad východní obzor se tam večer vynořuje jarní souhvězdí Lva. A v něm se blízko hvězdy théta (vlastním jménem Chertan nebo také Al Haratan) právě nachází planetka Vesta.

Vesta byla objevena jako čtvrté z těles mezi Marsem a Jupiterem. A má spolu s trpasličí planetou Ceres a planetkami Pallas a Juno nárok na označení „bývalá planeta“. V první polovině 19. století je totiž astronomové považovali za planety. Jen William Herschel, objevitel Uranu, je označoval jako asteroidy (protože v dalekohledu vypadaly jako bodové hvězdičky, nikoli pořádné kotoučky planet). Po nalezení Vesty v roce 1807 se na téměř čtyři desetiletí objevování nových těles zaseklo, takže „planety“ Ceres, Pallas, Juno a Vesta pronikly i do některých učebnic. Teprve v polovině 19. století, když se s novými tělesy mezi Marsem a Jupiterem doslova roztrhl pytel, vznikl pojem planetka. A teprve na začátku 21. století vznikl v souvislosti s vyřazováním další „bývalé planety“ (Pluto) pojem trpasličí planeta.

Vesta je ze všech planetek nejjasnější. Díky příznivé vzdálenosti od nás je dokonce jasnější než trpasličí planeta Ceres, která má přitom dvakrát větší průměr. A právě 4. března 2021 se Vesta nachází při pohledu ze Země přesně naproti Slunci, a současně je k nám velmi blízko (necelých 204 milionů kilometrů), takže dosahuje největší jasnosti. Dostává se až na hranici viditelnosti prostým okem (+6,0 mag). Pro přesnost: úplně nejmenší vzdálenost mezi Vestou a Zemí letos naměříme 9. března a bude to 203 591 553 km (vypočteno pomocí efemeridy JPL Horizons, kdybyste si to chtěli zkontrolovat). V každém případě jasnost Vesty už se tím nezvýší. A protože bude jen na hranici viditelnosti prostým okem, vyplatí se podívat dalekohledem:

Měsíc a Mars v Býku

Zatím jsme se v březnu moc daleko neposunuli, tak se pojďme stručně přesunout ke slíbenému vrcholnému dějství v souhvězdí Býka. Měsíc mezi poslední čtvrtí (6. března 2021 ve 2:30 SEČ) a novem (13. března v 11:21), projde okolo Jupiteru se Saturnem, ale tyto dvě planety se zatím krčí na ranní obloze těsně nad obzorem a ztrácejí se v červáncích – na scénu se chystají vstoupit až v následujících měsících.

Po novu se Měsíc vrátí na večerní oblohu a 18. března se setká s Plejádami, od kterých se mezi tím Mars už stihl vzdálit (zato se ale přiblížil k Aldebaranu).

O večer později se dorůstající Měsíc stihne dostat přesně mezi Mars a Aldebaran. Uvidíme tedy dvě tělesa Sluneční soustavy a dvě nejnápadnější hvězdokupy (za Aldebaranem jsou na obloze Hyády, které představují hlavu souhvězdí Býka).

Nerovná rovnodennost

Celá ta podívaná je vlastně velkolepým rozloučením s astronomickou zimou. Hned následující dopoledne totiž nastává rovnodennost (na severní polokouli jí říkáme jarní). Konkrétně 20. března 2021 v 10:38 SEČ se Slunce ocitá v tzv. jarním bodě, tedy v průsečíku ekliptiky a světového rovníku. Tady jsem se pustil do šermování odbornými termíny, které si dovolím vysvětlit jen stručně. Ekliptika je zdánlivá dráha Slunce po myšlené nebeské sféře (té klidně říkejme obloha). Je to vlastně průmět dráhy Země. A světový rovník je zase kružnice, která vznikne tam, kde oblohu (onu myšlenou sféru) protíná rovina zemského rovníku. Rovnoběžně s rovníkem se po obloze pohybují hvězdy, rovnoběžně s ekliptikou zase planety Sluneční soustavy. V průsečíku těchto dvou hlavních nebeských kružnic začínají také souřadnicové systémy. Domácí úkol: zkuste přijít na to, jaký úhel spolu vzájemně svírají a proč tomu tak je!

Právě okamžik, kdy se Slunce ocitne v tomto průsečíku, definuje rovnodennost. Tvrzení, že rovnodennost znamená, že den a noc jsou stejně dlouhé, není pravdivé a mělo by být opuštěno nejpozději s přechodem z prvního stupně základní školy na druhý. Často na to lidé přijdou sami, když se podívají třeba do kalendáře či na internetové stránky, kde se pro daný den uvádějí okamžiky východu a západu Slunce. Letos je to tak, že 20. března Slunce vychází v 6:03, zapadá v 18:13 a následujícího rána vychází v 6:00. Údaje platí pro průsečík 15. poledníku a 50. rovnoběžky. V rámci území Česka se mohou lišit i o čtvrthodinu, ale rozdíly vyjdou pro každé místo v podstatě stejné: Den (od východu do západu Slunce) je 20. března dlouhý 12 hodin a 10 minut (a následující noc jen 11 hodin a 47 minut ... neboli navíc vidíme, že noci se teď u nás zkracují).

Kde se těch 10 minut ve prospěch dne vzalo? Hlavní příčiny jsou dvě. Tou první je, že okamžiky východu a západu Slunce astronomové vztahují na horní okraj slunečního kotouče, a ne jeho prostředek. A Slunce potřebuje přibližně jednu minutu, než se po obloze posune o celý svůj poloměr (vlivem otáčení Země). Minuta sem, minuta tam, …deset minut to není!

Slunce není tam, kde se zdá být

Hlavní příčina nerovnosti dne a noci při rovnodennosti je poněkud překvapivá: nežijeme ve vakuu. Sluneční světlo se totiž láme ve vzduchu, který nás obklopuje. Úhel, o který se ohýbá paprsek směřující od horního okraje slunečního disku k nám, je větší než samotný úhlový průměr Slunce na obloze. Hodnota refrakce (tak se odborným termínem říká lomu světla) u obzoru se udává 34 úhlových minut, ale opravdu těsně u obzoru to bude ještě více. V každém případě to znamená jednu důležitou věc. Když se díváme na západ Slunce, je ve skutečnosti celá naše „mateřská hvězda“ dávno pod obzorem. A ráno, při východu Slunce, zase vidíme jeho kotouč ještě dříve, než by se objevil, kdyby nebylo atmosféry. Díky vzduchu vidíme „za roh“. A kvůli vzduchu si zase můžeme být jistí, že Slunce nikdy není tam, kde je na obloze vidíme.

Velikonoční úplněk

Pro uklidnění ze vzrušujícího pátrání okolo rovnodennosti ještě doplňme, že Měsíc se 21. března 2021 v 15:40 SEČ ocitne v první čtvrti a 28. března 2021 ve 20:48 – to už bude tzv. letního času – v úplňku. Tento úplněk je první jarní a vyznačuje velikonoční neděli. Přestože 28. března je také neděle, musí tou velikonoční být až neděle následující (definice říká, že velikonoční neděle je ta, která nastane po prvním jarním úplňku). A tak máme letos maximální možný časový odstup Velikonoc od velikonočního úplňku – celý týden.