TRANZIT VENUŠE 2012, ANEB KDO Z NÁS BUDE JEŠTĚ ŽÍT V ROCE 2117? Jaroslav Vyskočil Abstrakt Článek se zabývá přechodem planety Venuše přes Sluneční kotouč v roce 2012. V úvodu se stručně zabývám astronomickými úkazy v minulých letech, dále uvádím stručnou podstatou tranzitu Venuše, popisuji jeho průběh a uvádím výsledky pozorování. Důraz je kladen na využití přechodu Venuše ve výuce (nejen) fyziky. V textu jsou uvedeny jednoduché způsoby pozorování Slunce se zajímavými úkazy, které lze na Slunci pozorovat. V závěru článku je zmíněno využití přechodu Venuše v dalších přírodovědných a společenskovědních předmětech. Krátce je také nastíněna možnost demonstrace tohoto úkazu na interaktivních modelech Sluneční soustavy. Mimořádné astronomické úkazy nabízejí výborné možnosti nenásilné popularizace a začleňování astronomie do běžného života žáků. Klíčová slova Venuše, tranzit, Slunce, motivace, pozorování 1. Úvod Zajímavých astronomických úkazů je velké množství. Můžeme říci, že každý rok jich mnoho očekáváme a mnohé nás mile, či nemile překvapí. Pokud se krátce poohlédneme do nedávné historie, zjistíme, že rok 2010 byl astronomicky chudý. Zatmění Měsíce bylo viditelné jen zčásti, komet po málo, planety žádný zázrak. Rok 2011 byl o mnoho přínosnější. Hned zkraje roku nás přivítalo částečné zatmění Slunce, ke konci roku vévodily noční obloze planety. Rok 2012 patřil mezi ty významnější. Čekal nás úkaz, který znovu shlédneme nejdříve za přibližně 105 let. S hrdostí můžeme rok 2012 nazvat astronomickým rokem planety Venuše (a hvězdy Slunce, na něj nezapomeňme, jistou roli tam také sehrálo). V tomto roce zůstaly ostatní úkazy daleko vzadu. Není to spravedlivé, ale je to pochopitelné. Tranzit Venuše nastal 6. června 2012 brzy ráno. Je zcela zřejmé, že tomuto jevu byla věnována celosvětová pozornost. A proč píši o přechodu Venuše přes Sluneční kotouč? Sám jsem ho pozoroval, fotografoval, zpracovával a hovořil o něm s žáky. Astronomie je skvělým objektem k popularizaci přírodních věd i k vytváření fyzikálních modelů. 2. Jak se to všechno děje a jak toho využít? Ve výše uvedeném datu se Venuše nacházela v tzv. dolní konjunkci (Venuše se nachází mezi Zemí a Sluncem). Tedy v takovém postavení, kdy se Venuše promítne na sluneční kotouč. Vlastně dojde k zatmění Slunce Venuší, ovšem vzhledem ke
vzdálenosti Venuše od Země ji budeme moci pozorovat jen jako drobný kotouček na sluneční tváři. K vytvoření názorné představy může pomoci obr. 1. Rozbor podstaty samotného jevu není předmětem tohoto článku, proto pro více informací odkazuji např. na zajímavou webovou stránku České astronomické společnosti (viz. [2]), či Astropis speciál 2012 (viz. [1]). Obr. 1.: Modelové zobrazení principu tranzitu Venuše přes Sluneční kotouč. (zdroj:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6d/venus_transit_%26_parallax.svg) Ač by se na první pohled mohlo zdát, že toto téma lze uchopit pouze z pohledu samotného tranzitu, opak je pravdou. Je zřejmé, že nejpřímočařejší využití se nabízí ihned: přímé pozorování úkazu jako zcela výjimečného a na první pohled zajímavého jevu. V souvislosti s tím je důležité upozornit na zásady při pozorování Slunce a na nebezpečí s tím související. Pozorovat můžeme přes sluneční filtr přímo očima, či použít dalekohled vybavený slunečním filtrem anebo projekci. Jistou výhodou je i časové naplánování úkazu, neboť termín ke konci školního roku umožňuje lepší časové dispozice k pozorování a je ho možné využít k zopakování astronomie na závěr 9. ročníku (kde se astronomie nejčastěji vyučuje). 2.1. Astronomie u dalekohledu Výuka astronomie se nemusí odehrávat jen ve třídě. Pokud učitel, či škola, vlastní dalekohled, je možné (a dokonce velmi vhodné) s žáky uspořádat jednoduchá pozorování. S pozorováním nočních hvězd mohou být ve škole problémy. Je však možné pozorovat hvězdu nám nejbližší a to za bílého dne. Uvádím zde výběr praktických astronomických témat souvisejících s přechodem Venuše přes Slunce (ale nejen s ním): Pozorování přes sluneční filtr je běžně proveditelné pozorování. Filtr se dá pořídit jako tenká fólie, která se upevní před objektiv dalekohledu. Přes takto upravený dalekohled je možné Slunce bezpečně pozorovat
i fotografovat. Na obr. 2. můžeme vidět fotografii Slunce s přecházející Venuší pořízeného jednoduchým digitálním fotoaparátem 7,2 Mpix. Projekce Slunce se provádí přes optickou soustavu dalekohledu na papír umístěný za okulárem. Je to jednoduchý způsob pozorování Slunce a ještě vhodný motiv k opakování optiky. Projekce Slunce s tranzitující Venuší žáky základních škol je na obr. 3. a 4. Pozorování slunečních skvrn bylo možné ve dnech tranzitu. Na Slunci se v tu dobu nacházelo značné množství slunečních skvrn (dobře viditelné na obr. č. 2). U některých bylo možné rozpoznat umbru (stín) i penumbru (polostín). V rámci pozorování je možné se pozastavit nad podstatou slunečních skvrn. Pozorování granulace je možné většími dalekohledy. Jedná se o důsledky konvektivních proudů. Tyto proudy vznikají vzestupnými a sestupnými proudy horkého a chladného plazmatu. Obr. 2.: Sluneční disk s přecházející Venuší. Na snímku jsou dobře patrné sluneční skvrny. Jemné, tmavé pruhy jsou způsobeny oblačností, při troše fantazie může snímek připomínat Jupiter s jeho oblačnými pásy. (Foto: J. Vyskočil, M. Skrbek Semily)
Obr. 3.: Sluneční disk s přecházející Venuší promítnutý na papírový kapesník. (Foto: K. Váňová Liberec) Obr. 4.: Projekce Slunce na papírový kapesník žákyní ZŠ Husova (vlevo) s žákem z dánské školy. (Foto: K. Váňová Liberec) 2.2. Další využití úkazu Využití úkazu může být mnohem širší, než je naznačeno výše. Úkaz skrývá i mnohé historické informace. V historii byl úkaz využit k měření vzdálenosti Země Slunce. Tento způsob objevil významný anglický astronom Edmond Halley (1656 1742). V rámci výuky je možné nastínit tuto problematiku a zároveň ji doplnit jednotkami vzdáleností, které se v astronomii používají. Měření vzdáleností ve vesmíru není pouze problém minulý, nýbrž i současný. Dodnes je velmi obtížné měřit přesně vzdálenosti ve vesmíru a to zvláště u velmi vzdálených objektů.
K objasnění vzniku přechodu Venuše je vhodné použít model Sluneční soustavy (kupř.: http://www.sunaeon.com, http://www.sunaeon.com/venustransit). Při použití vhodného zobrazení je zřejmé, že ze Země je možné pozorovat pouze přechody planet uvnitř dráhy Země (Merkuru a Venuše). Z modelu vyplývají i omezené možnosti pozorování těchto planet na obloze (buď krátce před východem Slunce, či krátce po jeho západu). Velmi zřejmá je také možnost zabývat se podrobněji planetou Venuší a využít mezipředmětových vztahů s dějepisem (pozorování přechodů v historii, pojmenovávání útvarů na povrchu, výzkum sondami), zeměpisem (odkud nejlépe tranzit pozorovat), chemií (chemické složení atmosféry), matematikou (výpočet vzdálenosti Země Slunce z časových údajů přechodu), společenskovědním základem (jak bude vypadat společnost v roce 2177, kresby přechodu Venuše, aj.) a jistě s mnohým dalším. 3. Shrnutí hlavních myšlenek k motivaci žáků Z praxe vím, že dalekohled postavený pod oblohou je jednou z vrcholných motivací při výuce astronomie. Mnoho žáků nikdy v dalekohledu nevidělo Slunce, Měsíc, planety. Mnozí z nich mají povrchní zájem o astronomii a,,čekají na motivační impulz. Pohled do okuláru ho mnohým dá. Ostatně i můj zájem o fyziku začal astronomií na základní škole. A odpověď na titulní otázku? Předpokládám, že již nikdo. A pokud by se přece jenom někomu podařilo přečkat čas a udržet se při životě, asi by pro něho bylo velmi obtížné udržet se u dalekohledu. Literatura [1] Astropis: Časopis pro příznivce astronomie. Praha: Společnost Astropis, 2012, XIX, Speciál 2012. ISSN 1211-0485. [2] Přechod Venuše přes Slunce 6. června 2012. Česká astronomická společnost [online]. 2012 [cit. 2012-12-30]. Dostupné z: http://www.astro.cz/rady/ukazy/zatmeni/tranzity/2012 [3] KULHÁNEK, Petr. Přechod Venuše dne 6. 6. 2012. Aldebaran Bulletin: Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. [online]. 2012, 10 (2012), č. 20 [cit. 2013-01-09]. ISSN 1214-1674. Dostupné z: http://www.aldebaran.cz/bulletin/2012_20_ven.php [4] VYSKOČIL, Jaroslav a Milan SKRBEK. Tranzit Venuše přes Slunce 6. 6. 2012: Záznam z pozorování. 2012, 31 s. Mgr. Jaroslav Vyskočil Univerzita Hradec Králové, Přírodovědecká fakulta Rokitanského 62, 500 03 Hradec Králové, Česká republika e-mail: jaroslav.vyskocil@uhk.cz, jarda.vyskocil@seznam.cz