Čeká nás první úplněk roku, přinese velmi jasný měsíční svit
V úterý 18. ledna (resp. v noci z pondělí na úterý) nás čeká první úplněk roku 2022. Lednový úplněk se kolem půlnoci dostane opravdu hodně vysoko nad obzor, což způsobí, že tato noc bude druhou nejjasnější nocí roku 2022 prozářenou Měsícem. Na čem vlastně závisí jasnost měsíčních nocí a jasnost samotného úplňku?
Možná jste si všimli, že zatímco v zimních měsících dokáže úplněk zalít okolní krajinu jasnou září, v létě se mu to příliš nedaří. Z části je to proto, že zimním nocím občas dodává tu patřičnou „jiskru“ sněhová pokrývka, která účinně odráží měsíční svit. Hlavní důvod ale spočívá v tom, že okolo půlnoci, kdy se úplněk dostane nejvýše nad obzor, na nás svítí v zimě z až šestkrát větší výšky než v létě! Proto lze také nejjasnější úplňkové noci zažít v rovníkových oblastech naší planety, kde na nás může Měsíc občas svítit přímo z nadhlavníku. Vůbec nejvýš se úplněk na naší obloze ocitne v letošním roce v noci ze 7. na 8. prosince. V noci ze 17. na 18. ledna však bude jen o trochu níž (méně než o samotný průměr měsíčního disku), než v prosinci.
Obrázek ukazuje rozdíl mezi výškou měsíčního úplňku nad jihem v létě na pozadí takových souhvězdí, jakými jsou Střelec nebo Orel a v zimě na pozadí Orionu, Býka a Blíženců. Velikost měsíčního kotoučku je pro názornost silně zvětšena, zdroj: Pavel Gabzdyl
Jak je to ale s jasností samotného úplňku? Nejprve bychom si měli lépe definovat „přesný“ úplněk: Problém totiž vězí v tom, že do „přesného“ úplňku se Měsíc dostane jen málokdy. Ostatně, můžete si to sami ověřit s pomocí dalekohledu. Až některý astronomický software zahlásí na minutu přesně okamžik úplňku pro daný kalendářní měsíc, podívejte se na Měsíc dalekohledem o průměru objektivu alespoň 10 cm se zvětšením alespoň stonásobným. Zjistíte, že to dokonalý úplněk většinou nebude. Ve skutečnosti u severního nebo jižního okraje lunárního limbu spatříte náznaky stínu. Měsíc v těch místech zkrátka nebude úplný. Je to způsobeno tím, že při běžném úplňku se Měsíc nedostane přesně na spojnici Země – Slunce, ale zpravidla tuto spojnici buď „podleze“ nebo „nadleze“. Tenká hranice světla a stínu se jen převalí přes jeden z jeho pólů a úplněk začne couvat.
Dokonalý úplněk nastává jen tehdy, má-li spojnice Slunce – Země – Měsíc (tzv. fázový úhel) hodnotu 0°. Až v tu chvíli na Měsíci skutečně zmizí všechny stíny. Sluncem osvětlený Měsíc s fázovým úhlem pod 1,5° ale ze Země nikdy nespatříme! Jeho disk se totiž zanoří do zemského stínu a nastane polostínové, částečné nebo dokonce úplné zatmění Měsíce. Letos k tomu budeme mít nejblíže 16. května ráno, kdy Měsíc vstoupí do plného zemského stínu. Toto zatmění si ale z ČR v plné kráse neužijeme, protože pár minut před začátkem úplného zatmění, u nás Měsíc zapadne za obzor. Můžete správně namítnout, že disk takového dokonalého úplňku přece jen osvětlí sluneční paprsky, i když jen ty lomené a obarvené v zemské atmosféře. To už ale, jak jistě uznáte, není to pravé úplňkové.
Tento snímek úplňkového Měsíce ukazuje, že nejde o „přesný“ úplněk. Všimněte si, jak se hranice světla a stínu překlápí přes severní (horní) okraj Měsíce, zdroj: Pavel Gabzdyl
Znamená to, že jas dokonalého úplňku nikdy nezjistíme? Naštěstí ne. Vrátíme-li se k definici fázového úhlu, stačí když namísto spojnice Slunce – Země – Měsíc využijeme spojnici Slunce –sonda – Měsíc. K tomu astronomové využili například sondu Clementine. A co naměřila? Když klesl fázový úhel pod 1°, jas Měsíce „poskočil“ o 10 %. Měsíc se zkrátka náhle rozjasnil. Ostatně, astronomové si už dávno při pozorování ze Země všimli, že když se náš kosmický soused dostane do fáze běžného úplňku, jeho kotouč se rozjasní. Řečí čísel to znamená, že pokud na noční obloze zrovna září běžný úplněk, je o čtvrtinu jasnější, než předešlou a také následující noc.
Nápadné zjasnění běžného i toho dokonalého úplňku mají na svědomí hned dva optické jevy. Ten první je tzv. opoziční efekt a spočívá v tom, že pokud Slunce svítí na nerovný povrch (a tím měsíční povrch rozhodně je) přesně zpříma, zcela vymizí i ty nejmenší stíny, a osvětlený objekt v tom místě prudce zjasní. Další příčinou je tzv. koherentní zpětný rozptyl, při kterém se paralelní sluneční paprsky po několikanásobném odrazu na drobných zrníčcích měsíčního prachu spojí a dorazí zpět směrem ke zdroji (Slunci). Oba jevy jsou zodpovědné za to, že dokonalý úplněk je o krapet zářivější než ty, které můžeme sledovat ze Země.
Opoziční efekt je vidět i na tomto snímku stínu sondy Hayabusa 2 nad planetkou Ryugu. Kolem temného stínu je vidět nápadné zjasnění čili místo, kde svítí Slunce sondě přímo do „zad“. Na povrchu planetky zde vymizí veškeré stíny, zdroj: JAXA
Jestli noc z pondělí na úterý v příštím týdnu bude druhá nejjasnější v letošním roce, samozřejmě ovlivní také množství oblačnosti. Ta se kolem půlnoci zřejmě protrhá v severovýchodní polovině území (předpověď oblačnosti). Sněhová pokrývka, která by noc ještě více prozářila, ale bude většinou chybět.
Možná jste si všimli, že zatímco v zimních měsících dokáže úplněk zalít okolní krajinu jasnou září, v létě se mu to příliš nedaří. Z části je to proto, že zimním nocím občas dodává tu patřičnou „jiskru“ sněhová pokrývka, která účinně odráží měsíční svit. Hlavní důvod ale spočívá v tom, že okolo půlnoci, kdy se úplněk dostane nejvýše nad obzor, na nás svítí v zimě z až šestkrát větší výšky než v létě! Proto lze také nejjasnější úplňkové noci zažít v rovníkových oblastech naší planety, kde na nás může Měsíc občas svítit přímo z nadhlavníku. Vůbec nejvýš se úplněk na naší obloze ocitne v letošním roce v noci ze 7. na 8. prosince. V noci ze 17. na 18. ledna však bude jen o trochu níž (méně než o samotný průměr měsíčního disku), než v prosinci.
Obrázek ukazuje rozdíl mezi výškou měsíčního úplňku nad jihem v létě na pozadí takových souhvězdí, jakými jsou Střelec nebo Orel a v zimě na pozadí Orionu, Býka a Blíženců. Velikost měsíčního kotoučku je pro názornost silně zvětšena, zdroj: Pavel Gabzdyl
Jak je to ale s jasností samotného úplňku? Nejprve bychom si měli lépe definovat „přesný“ úplněk: Problém totiž vězí v tom, že do „přesného“ úplňku se Měsíc dostane jen málokdy. Ostatně, můžete si to sami ověřit s pomocí dalekohledu. Až některý astronomický software zahlásí na minutu přesně okamžik úplňku pro daný kalendářní měsíc, podívejte se na Měsíc dalekohledem o průměru objektivu alespoň 10 cm se zvětšením alespoň stonásobným. Zjistíte, že to dokonalý úplněk většinou nebude. Ve skutečnosti u severního nebo jižního okraje lunárního limbu spatříte náznaky stínu. Měsíc v těch místech zkrátka nebude úplný. Je to způsobeno tím, že při běžném úplňku se Měsíc nedostane přesně na spojnici Země – Slunce, ale zpravidla tuto spojnici buď „podleze“ nebo „nadleze“. Tenká hranice světla a stínu se jen převalí přes jeden z jeho pólů a úplněk začne couvat.
Dokonalý úplněk nastává jen tehdy, má-li spojnice Slunce – Země – Měsíc (tzv. fázový úhel) hodnotu 0°. Až v tu chvíli na Měsíci skutečně zmizí všechny stíny. Sluncem osvětlený Měsíc s fázovým úhlem pod 1,5° ale ze Země nikdy nespatříme! Jeho disk se totiž zanoří do zemského stínu a nastane polostínové, částečné nebo dokonce úplné zatmění Měsíce. Letos k tomu budeme mít nejblíže 16. května ráno, kdy Měsíc vstoupí do plného zemského stínu. Toto zatmění si ale z ČR v plné kráse neužijeme, protože pár minut před začátkem úplného zatmění, u nás Měsíc zapadne za obzor. Můžete správně namítnout, že disk takového dokonalého úplňku přece jen osvětlí sluneční paprsky, i když jen ty lomené a obarvené v zemské atmosféře. To už ale, jak jistě uznáte, není to pravé úplňkové.
Tento snímek úplňkového Měsíce ukazuje, že nejde o „přesný“ úplněk. Všimněte si, jak se hranice světla a stínu překlápí přes severní (horní) okraj Měsíce, zdroj: Pavel Gabzdyl
Znamená to, že jas dokonalého úplňku nikdy nezjistíme? Naštěstí ne. Vrátíme-li se k definici fázového úhlu, stačí když namísto spojnice Slunce – Země – Měsíc využijeme spojnici Slunce –sonda – Měsíc. K tomu astronomové využili například sondu Clementine. A co naměřila? Když klesl fázový úhel pod 1°, jas Měsíce „poskočil“ o 10 %. Měsíc se zkrátka náhle rozjasnil. Ostatně, astronomové si už dávno při pozorování ze Země všimli, že když se náš kosmický soused dostane do fáze běžného úplňku, jeho kotouč se rozjasní. Řečí čísel to znamená, že pokud na noční obloze zrovna září běžný úplněk, je o čtvrtinu jasnější, než předešlou a také následující noc.
Nápadné zjasnění běžného i toho dokonalého úplňku mají na svědomí hned dva optické jevy. Ten první je tzv. opoziční efekt a spočívá v tom, že pokud Slunce svítí na nerovný povrch (a tím měsíční povrch rozhodně je) přesně zpříma, zcela vymizí i ty nejmenší stíny, a osvětlený objekt v tom místě prudce zjasní. Další příčinou je tzv. koherentní zpětný rozptyl, při kterém se paralelní sluneční paprsky po několikanásobném odrazu na drobných zrníčcích měsíčního prachu spojí a dorazí zpět směrem ke zdroji (Slunci). Oba jevy jsou zodpovědné za to, že dokonalý úplněk je o krapet zářivější než ty, které můžeme sledovat ze Země.
Opoziční efekt je vidět i na tomto snímku stínu sondy Hayabusa 2 nad planetkou Ryugu. Kolem temného stínu je vidět nápadné zjasnění čili místo, kde svítí Slunce sondě přímo do „zad“. Na povrchu planetky zde vymizí veškeré stíny, zdroj: JAXA
Jestli noc z pondělí na úterý v příštím týdnu bude druhá nejjasnější v letošním roce, samozřejmě ovlivní také množství oblačnosti. Ta se kolem půlnoci zřejmě protrhá v severovýchodní polovině území (předpověď oblačnosti). Sněhová pokrývka, která by noc ještě více prozářila, ale bude většinou chybět.
