Slunce

16. březen 2003
Nejstarší obří černá díra může astronomům pomoct pochopit temné období vesmíru

O Slunci už byly sepsány tisíce vědeckých i populárních pojednání. Zatímco totiž v kosmickém měřítku jde co do hmotnosti a zářivosti jen o mírně nadprůměrnou hvězdu, pro nás je Slunce tělesem ústředním, ba přímo mateřským. Není nám nejbližší hvězdou jen pro svou nevelkou vzdálenost, ale i tím, že pro nás znamená život.

Pozorovatelé se kdysi domnívali, že Slunce je jakousi koulí čistého ohně a světla. Ovšem jen do té doby, než pomocí dalekohledu uviděli na jeho povrchu tmavé skvrny. O nich si nejprve mysleli, že jde o jakousi strusku, plovoucí na roztavené hladině. Teprve když zjistili, že skvrny leží pod úrovní povrchu, vznikla hypotéza o Slunci jako temné kouli, obalené vrstvou svítících mraků. Věřil jí i známý anglický průkopník hvězdné astronomie 18. století William Herschel. Dokonce uvažoval o tom, že Slunce je místem velmi vhodným pro život. Něco jako planeta, samozřejmě mnohem větší a hmotnější než ostatní. A že Slunečňané se stahují do míst, kde jsou ony skvrny, protože prý těmito průrvami ve vrstvě svítících oblak mohou pozorovat hvězdné okolí. Už za pár desítek let však astronomové poznali, že by hypotetickým Slunečňanům bylo asi větší teplo, než je zdrávo. Chemik Gustav Kirchhoff totiž pomocí spektra zjistil, že na Slunci se vyskytují různé kovy, např. železo, či nikl ve skupenství plynném, a tedy že sluneční povrch musí být ještě žhavější, než plamen plynového kahanu, na kterém prováděl své pokusy.
A jak je vlastně Slunce teplé? A dá se vůbec teplota takhle na dálku změřit? Samozřejmě - prostřednictvím záření. Už na počátku 19. století vědci zjistili, že čím víc těleso září, tím má vyšší teplotu. Stačí maličkost - znát množství energie, které těleso vyzáří z určité jednotky plochy, a z toho se pak vypočítá jeho průměrná teplota. V případě Slunce postačí změřit zdánlivý úhlový průměr slunečního kotouče a tzv. sluneční konstantu. To je množství energie, které dopadne na metr čtvereční plochy Země za jednu sekundu. Toto číslo se podařilo zjistit francouzskému fyzikovi Claudu Pouilletu i Johnu Herschelovi - synovi už dříve zmíněného Williama Herschela. Už v roce 1837 naměřili s pomocí primitivního bolometru - přístroje citlivého na záření - zářivý výkon Slunce: 1360 wattů na metr čtvereční.
Vzhledem k podmínkám byl tento výkon skutečně úctyhodný, protože se ctihodní pánové odchýlili od dnes uznávané hodnoty o pouhých devět procent. Moc jim to však nepomohlo. Teorie záření byla tehdy ještě v plenkách a výpočty teploty měly přesnost, jak se říká "plus minus autobus" - od dvou tisíc až po dva milióny stupňů. Pořádek v tom udělal Rakušan Josef Stefan. Ten v roce 1879 přišel na to, že zářivý výkon je úměrný čtvrté mocnině teploty.
Umocňovat nebo odmocňovat umíme dnes pomocí elektronických kalkulaček poněkud rychleji než naši předchůdci, ale i ti celkem snadno vypočítali, že naše nejbližší hvězda má povrchovou teplotu 5400 stupňů Celsia. Na tajemství, proč nás sluníčko ohřívá, ovšem přišli až ve 20. století, s rozvojem nukleární fyziky, tedy v atomovém věku. Ale to už je trochu jiná kapitola...

Spustit audio
autor: Miroslav Zimmer