ikoktejl

Archiv vydání magazínu Koktejl

MĚSÍČNÍ KOKTEJL

 

Měsíc je určitě objektem na obloze, jehož existenci si uvědomí už malé dítě. A stejně tomu bylo i na samém úsvitu lidstva, možná tak, jak to úchvatně popsal A. Clarke.

Měsíc, na který pohlíželi první lidé, byl stejný, jaký vidělo sto tisíc generací po nich a jaký vidíme dnes my. Světlá a tmavá místa na jeho tváři se nezměnila, avšak lidé ano. Měsíc se stal němým svědkem toho, jak nejprve sbírali plody, pak lovili zvěř, naučili se rozdělávat oheň, vyráběli stále lepší nástroje, vypěstovali rýži a obilí, začali stavět příbytky proti nepohodě, válčili a zabíjeli se, ale také se zabývali filozofií, uměním, vědou a technikou. Až konečně ve 20. století se lidé odpoutali od Země a zamířili k Měsíci...


NEDOSAŽITELNÝ SEN

Nejstarší dochovanou utopickou povídku o cestě na Měsíc napsal 40 let po Plútarchově smrti řecký satirik Lúkiános ze Samosaty. Johannes Kepler při pobytu v Praze vytvořil pozoruhodné dílo "Sen", v němž popisuje pohled na Zemi, hvězdy, Slunce, planety a jejich pohyby, jaký se naskytne člověku z měsíčního povrchu! Keplera však zajímala astronomie, nikoliv způsob dopravy.

Naopak Angličan John Wilkins byl prvním, kdo roku 1638 rozebíral metody, jak se na Měsíc dostat: s anděly a duchy, s ptáky, s křídly nebo pomocí létajících strojů, a sám se jednoznačně staví za poslední z nich. V roce 1650 Cyrano de Bergerac poprvé v historii navrhuje k cestě využít raketový pohon a sedmatřicet let poté Isaac Newton formuluje fyzikální zákony, které pohyb rakety objasňují. Svým ohlasem však většinu literárních prací překonává román Julesa Vernea "Cesta na Měsíc" z roku 1865. Odvážným chrámem fantazie, vystavěným z pevných kvádrů exaktních znalostí, uchvátil čtenáře všech kategorií. A stal se inspirací pro mnohé, kteří se v dospělosti rozhodujícím způsobem zasloužili o realizaci této myšlenky, Ciolkovského a von Brauna nevyjímaje.

JAK GEOLOGOVÉ UKRADLI ASTRONOMŮM MĚSÍC

V naší době se Měsíc stal prvním vesmírným tělesem, které milenci, básníci, a dokonce i astronomové museli předat geologům a dalším specialistům. Ti jej začali studovat podobnými metodami jako Zemi, aby v příštím století mohli Měsíc vrátit do užívání celému lidstvu.

Počátky vědeckého výzkumu Měsíce souvisejí s použitím prvních dalekohledů. Díky lepší optice jsme mohli spatřit stále více podrobností - v polovině 17. století útvary o průměru 10 km a o tři století později detaily kolem 300 m. O mnohém jsme se mohli začít domýšlet, ale téměř nic nebylo jisté. Nezapadne první pozemský cestovatel do prachu jako do bažiny? Pak nastoupila nová metoda - kosmonautika, která za několik let získala mnohem více poznatků, než přinesla tisíciletá pozorování ze Země.


Výzkum jiných světů začal Měsícem, ale nyní
se kosmické sondy vydávají až k hranicím
Sluneční soustavy.
(Na snímku Měsíc, Země a sonda Pioneer.)

Nejprve přišly ke slovu automatické sondy. Skvělou předehrou byl rok 1959, v němž Luna 1 nejprve Měsíc minula, poté Luna 2 na něj dopadla a posléze Luna 3 přinesla první snímky odvrácené strany. V roce 1966 se Luně 9 podařilo poprvé přistát na povrchu a Luna 10 se stala první umělou družicí Měsíce. V letech 1970-76 tři sondy Luna přivezly automaticky odebrané vzorky měsíčních hornin, zatímco dvě vysadily na povrch pojízdné lunochody.

Víc než prvenství ovšem pokroku prospěly vědecké výsledky. Sondy Ranger před svým dopadem pořídily přes 17 tisíc fotografií povrchu s detaily až půlmetrovými, tedy přibližně tisíckrát menšími, než jsme znali ze Země. Družice Lunar Orbiter získaly 2 tisíce velmi kvalitních snímků téměř celého povrchu Měsíce. Sondy Surveoyr měkce přistály v pěti oblastech, pořídily 88 tisíc snímků s až milimetrovými podrobnostmi, zkoumaly chemické složení hornin a lopatkou zjišťovaly jejich mechanické vlastnosti. Dva roky před vstupem člověka na Měsíc už odborníci věděli, do čeho šlápne...

V rámci programu Apollo chodilo, poskakovalo a jezdilo po šesti různých místech na povrchu Měsíce 12 kosmonautů. Měsíc se přiblížil doslova na dosah ruky. Když byly na podzim 1977 vypojeny přístroje, které kosmonauti na Měsíci zanechali, skončila etapa výzkumu, v níž jsme získali obraz, jak a kdy Měsíc vznikl, jak se vyvíjel, jaké je jeho chemické složení i vnitřní stavba a k čemu by nám mohl být užitečný v budoucnosti. Od té doby přinesly nové informace pouze dvě malé sondy: roku 1994 Clementine a v letech 1998-99 Lunar Prospector (o této sondě jsme psali v magazínu Koktejl č. 2/1999 - pozn. redakce).

Jaký je tedy odkaz 20. století? Na souhrn poznatků by nestačily desítky tlustých sborníků, jen o měsíčních horninách bylo za třicet let napsáno 50 tisíc stran odborných textů!

TANEC KOLEM ZEMĚ

Měsíc jako nejbližší vesmírné těleso obíhá Zemi po eliptické dráze ve vzdálenosti 356 400 až 406 700 km. Dovedeme ji dnes stanovit s přesností zlomku metru, ale pro představu stačí střední hodnota: 384 400 km. Je to stokrát blíž, než k sousedním planetám Venuši nebo Marsu. Měsíčním cestovatelům trvala jejich pouť asi 70 hodin, ale radiovému signálu či světelnému paprsku k tomu stačí 1,3 s (než řeknete švec).

Rovina dráhy oběhu Měsíce kolem Země svírá s rovinou, po níž se Země pohybuje kolem Slunce úhel asi 5 stupňů. Podle toho, jak je měsíční těleso ozařováno slunečním světlem, střídá Měsíc během oběhu kolem Země fáze - od novu přes první čtvrt a úplněk až k poslední čtvrti. Interval od úplňku do úplňku trvá téměř 29 dnů 13 hodin - astronomové tento interval, odpovídající kalendářnímu měsíci, nazývají synodický a už Hipparchos ho znal s přesností na sekundu. Do stejného místa na obloze se však Měsíc vrací za necelých 27 dnů 8 hodin - tomuto intervalu říkáme siderický měsíc.

Kromě oběhu kolem Země a spolu s ní kolem Slunce se Měsíc ještě otáčí kolem své osy. Rychlost rotace je téměř shodná s rychlostí oběhu kolem Země. Měsíc se chová jako dvorný tanečník a partnerce Zemi nastavuje stále tutéž tvář. To však neznamená, že bychom ze Země mohli pozorovat jen 50 % měsíčního povrchu, protože občas nakoukneme "za roh".

Okamžitý pohled totiž ovlivňují tzv. librace. Hlavní příčinu vysvětlil už Galileo Galilei. Rotace Měsíce je stejnoměrná jako nejpřesnější hodinky, ale rychlost oběhu kolísá - když je Měsíc blíž u Země, pohybuje se rychleji, než když je dál. Mezi další příčiny patří to, že rotační osa Měsíce není přesně kolmá k rovině jeho oběžné dráhy, Měsíc je blízko, a nemůžeme zcela zanedbat rozměry Země a konečně skutečné pomalé kývání měsíčního tělesa vlivem gravitačního působení Slunce a Země. Sečteno a podtrženo: 41 % měsíčního povrchu můžeme od nás vidět vždy, 18 % občas a 41 % nikdy. Teprve zvědavé oči kamer kosmických sond nám ukázaly, jak odvrácená strana vypadá.

Měsíc má tvar koule o průměru 3476,8 km, a je tedy 3,5 x menší než Země. Ze Země bychom "nastrouhali" 81 Měsíců - jinými slovy, hmotnost Měsíce je 81x menší, což nyní umíme určit s přesností na jednu stotisícinu. Z toho důvodu je také gravitační zrychlení na povrchu Měsíce menší než u nás na Zemi. Činí pouhou šestinu (0,16 G) a dobře jsme to viděli při pohybu kosmonautů. Skok do dálky je tam mnohem snazší než tady, ale zato měli kosmonauti problémy, když chtěli něco zatlouci kladivem... Také úniková rychlost potřebná pro odlet z Měsíce je menší, pouze 2,38 km/s proti 11,2 km/s u Země. Povrch celého Měsíce se rovná třináctině povrchu Země. Je to tedy krajina pouze o málo rozlehlejší než Afrika, rozkládající se na ploše 482 našich Českých republik...

PO ČEM LIDÉ ŠLAPALI

Pohled malým dalekohledem nabízí představu, že tmavší skvrny jsou poměrně hladké plochy. Dodnes se jim říká moře - latinsky mare, i když víme, že nikdy nebyly svlaženy jedinou kapkou vody.

Už v roce 1964 nás první snímky zblízka ubezpečily, že moře nejsou ani hladká, ani vodorovná. Jejich zvlněná lávová výplň je posetá bezpočtem kráterů a jamek, balvanů a vyvýšenin. Připomíná to spíš bombami rozryté válečné pole než poklidnou krajinu. Čedičová láva utuhla před 3 až 3,9 miliardami let.

Největší moře - Oceán bouří (Oceanus Procellarum) - má plochu jako polovina Evropy. Malá kruhová moře, podobná obrovským kráterům, nazýváme pánve (bazény). Moře pokrývají přes 31 % povrchu přivrácené, ale jen 3 % povrchu odvrácené strany. Zřejmě to souvisí s tím, že měsíční kůra je na přivrácené straně tenčí, takže lávové proudy jí pronikly snadněji než na straně odvrácené. I tam jsou rozsáhlé pánve, které se však nedočkaly svého zaplnění, neboť mezitím se nitro začalo ochlazovat, a celý proces skončil.

Četné světlejší oblasti, pokrývající asi tři čtvrtiny povrchu přivrácené strany, jsou tzv. pevniny - dříve se říkávalo vysočiny, jejichž relativní výšky obvykle nepřesahují 3 až 4 km. Hory na Měsíci se liší od tzv. pásemných pohoří na Zemi, vznikajících vyvrásněním. Měsíční pohoří jsou obloukovitá, což svědčí o jejich dávném vzniku ve formě kráterů - např. měsíční Alpy, Kavkaz a Apeniny jsou okrajem obrovského Moře Dešťů. Pevniny jsou starší než moře a vznikly před více než 4 miliardami let.

Pevniny jsou tvořeny především živcovými horninami, podobnými pozemským žulám. Říkáme jim anortozity, protože v jejich minerálním složení se uplatňuje především vápenatý živec anortozit. Představují zřejmě pozůstatky první měsíční kůry, která se vytvořila krátce po vzniku Měsíce. Na rozdíl od čedičových hornin v nich není železo ani hořčík, nýbrž hliník.

Pohled, který se naskýtá kosmonautovi na povrchu Měsíce, je poněkud jiný než na Zemi. Větší poloměr zakřivení způsobuje, že v ideální rovině bychom viděli do vzdálenosti jen asi dva kilometry (na Zemi 5,5 km) a i ty nejvyšší horské vrcholky nám na Měsíci zmizí ve vzdálenosti 100 km. Až k obzoru jsou všechny útvary stejně ostré: chybí atmosféra, vytvářející plastickou představu.

Všude na Měsíci se můžeme setkat s krátery. Z některých vybíhají jasné úzké paprsky (jde o tmavý zvlněný terén posetý světlou sutí relativně mladšího původu), jiné mají uprostřed malý vrcholek a další jako by byly zalité lávou. Největší mají průměr několik set kilometrů, s klesajícími rozměry počet roste. Na přivrácené straně je jich 300 tisíc s průměrem přes 1 km, na odvrácené straně nejméně milion. Jen šestnáct však má průměr větší než 200 km.

Vnitřní svahy bývají příkřejší než vnější svahy valů a dno se nachází pod úrovní okolí. Krátery se tak podobají důlkům, rozesetým po měsíční krajině. Nejsou sopečného původu, nýbrž vznikly dopadem (impakcí) vetřelců z meziplanetárního prostoru.

KAMENITÝ KOBEREC

Na povrchu Měsíce není "půda", nýbrž regolit (z řeckého regos čili koberec). Je to různorodá směsice úlomků hornin od mikroskopických zrníček až po kameny. Obsahuje čedičovou škváru, skloviny a především brekcie, stmelené z drobných částic již předtím existujících krystalických hornin a minerálů. Svérázný koberec dosahuje v pevninských oblastech tloušťky až několika desítek metrů a pod ním jsou už skalnaté horniny.

Odborníky překvapila značná přilnavost a soudržnost regolitu, který se vlastnostmi podobá čerstvě zoranému poli, do něhož se nohy kosmonautů zlehka zabořují. Je to tím, že zrnka prachu nejsou obroušená, takže se zachytávají na svých hranách. Potvrdil to i výstavní vzorek, který na své pouti světem navštívil také Československo. Politické důvody tehdy vedly k tomu, že byl vystaven na observatoři v Ondřejově. Tam ho vezli přes závěje na traktoru, pořádně se při tom vytřásl - a přesto zůstal zaprášený.

Na Měsíci není atmosféra, neboť pro svou malou přitažlivost si ji není schopen trvale udržet, takže okolní prostředí je mnohem řidší než nejdokonalejší laboratorní vakuum! Nic nebrání, aby povrch byl během měsíčního dne ozařován intenzivním slunečním zářením všech vlnových délek a poté prudce ochlazen za měsíční noci. V rovníkové oblasti dosahují polední teploty až +120 °C, zatímco v noci klesnou pod -170 °C. Jde o změnu zhruba od teploty vroucí vody k teplotě kapalného vzduchu! Vrstva regolitu má však špatnou tepelnou vodivost, a v hloubce jednoho metru zůstává teplota téměř konstantní. Povrch je rovněž neustále bombardován částicemi slunečního větru, tedy především jádry atomů vodíku.

Na rozdíl od pozemské půdy neobsahuje běžný regolit žádné stopy vody ani ve vázaném stavu a žádné organické látky. Z mineralogického hlediska je Měsíc chudší než Země - u nás se vyskytuje asi 3000 různých minerálů, tam jen kolem stovky. Pouze dva z nich jsme neznali: tranquillitit dostal jméno podle místa přistání Apolla 11 a armalcolit podle iniciál jmen posádky.

Z chemického hlediska je měsíční kůra jako oceán z oxidu křemičitého a všechny kovy se vyskytují ve formě jednoduchých oxidů. Starší světlé pevninské anortozity mají vyšší obsah vápníku a hliníku, tmavé čediče z mladších moří vykazují více železa, hořčíku a titanu. Atomárně je ve vulkanických horninách až 50 % kyslíku, dále křemík, hliník, vápník, hořčík, železo a titan.

Při výpravách Apollo bylo nasbíráno 381,7 kg měsíčních vzorků, tři sondy Luna pak přivezly 0,378 kg měsíčního materiálu. Většina skončila ve speciálních laboratořích po celém světě a 2 gramy byly zkoumány i u nás.

Deset let poté, co Američané "dovoz" z Měsíce ukončili, objevili nový zdroj měsíčních kamenů: ledové pláně Antarktidy. Srovnáním se vzorky z Apolla bylo prokázáno, že asi tucet kamínků pochází z Měsíce a nejméně jeden dokonce z odvrácené strany!

Osudy tří anortozitických brekcií, podobných vzorkům z Apolla 15, se podařilo zjistit. Před deseti miliony let se s Měsícem srazila planetka, jakých křižují zemskou dráhu zřejmě tisíce. Měla podobné rozměry jako ta, která při srážce se Zemí před 65 miliony let snad způsobila vyhynutí dinosaurů. Na Měsíci vznikl kráter a vyrvané skály se jako sprška obrovských broků rozlétly do kosmického prostoru. Rychlost stačila k úniku od Měsíce, avšak nikoliv od Země, kolem níž se skály pohybovaly jako malé měsíčky, dokud před 80 tisíci lety nevlétly do atmosféry. Ohořelé zbytky dopadly do Antarktidy, kde byly nedávno nalezeny.

ŽIVOT NA MRTVÉM TĚLESE

Otázka, zda je na Měsíci život, nebo nikoliv, patřila po léta mezi otevřené. Ještě počátkem 19. století se vědci nebránili názoru, že tam mohou být základní podmínky pro existenci života. Tomu učinila konec teprve přesná měření roku 1837, při nichž bylo dokázáno, že Měsíc je svět bez vzduchu a tekoucí vody.

Moderní výzkum tento závěr jednoznačně potvrdil, i když posádky prvních tří expedic Apollo musely bezprostředně po návratu přečkat plné tři týdny v dokonalé karanténě. Žádná výprava nenašla ani přímé, ani nepřímé stopy po působení vody.

Jediným životem na Měsíci byl ten, který tam zanesly naše dopravní prostředky. Netěsnost skafandrů a lodí způsobovala na krátkou dobu vytvoření místní "atmosféry", jejíž hustota však nebyla registrovatelná ani nejcitlivějšími přístroji. Nijak se neprojevilo ani 150 tun spalin z raketových motorů při manévrech v okolí Měsíce, uvolněných během letů lodí Apollo...

Mezi zajímavé příběhy kosmonautiky patří osud bakterií Streptococus Sp. Ty byly uvězněny uvnitř jednoho kabelu sondy Surveyor 3, nezničila je žádná sterilizace a sonda je donesla až na povrch Měsíce. Tam byly vystaveny krutým podmínkám po dobu dvou a půl roku, než do téže oblasti přistáli Conrad s Beanem, kabel odštípli a přivezli zpět na Zemi. Třicet měsíců na Měsíci strávily v latentním stavu uspokojivě a v pozemských podmínkách se měly opět k světu, aniž by vykazovaly jakékoliv mutace.

MĚSÍČNÍ MINERÁLKA!

Malá umělá družice Měsíce Lunar Prospector přinesla loňského roku senzaci, na jakou odborníci čekali tak dlouho, že je až zaskočila. Objev vody na Měsíci (spolu s dalšími výzkumy) stál méně než třetinu nákladů na velkofilm o vodním světě...

Celkové množství vody se odhaduje na 200 až 300 milionů tun! Problémem je malá koncentrace, protože krystalky jsou smíchané s regolitem v poměru 1:100 až 1:300. I tak to znamená až několik litrů v metru krychlovém.

S kacířskou myšlenkou, že by se na Měsíci mohl nacházet led, přišla r. 1961 trojice tehdy mladých amerických vědců v čele s Brucem Murraym. Protože Slunce svítí na Měsíci neustále zhruba nad rovníkem, mohou v okolí asi 30 stupňů od obou pólů být krátery, na jejichž dno snad nikdy nepronikl sluneční paprsek. Jsou tedy trvale ve stínu a teplota tam nevystupuje nad -210 °C. Po vzniku Měsíce byl jeho povrch bombardován mj. i jádry komet, a mohly se tam uložit miliardy tun vody...

Objev nabízí skvělou zásobárnu, pokud budeme umět led při tak nepatrné koncentraci efektivně těžit. Až dosud jsme se domnívali, že vodu budeme muset na Měsíc dovážet, což vždy zůstane nákladnou záležitostí.

Zásoby by mohly stačit pro obydlené měsíční stanice na celá staletí. Ještě významnější je její využití jako zdroje vodíku a kyslíku pro pohon raketových motorů. V této chvíli je však nejdůležitější psychologický dopad toho, že na Měsíci voda existuje. Kdy, jak a zda vůbec ji někdy prakticky využijeme, už je jiná otázka. Cesty vývoje bývají klikaté a nedivil bych se, kdyby v příštím století "stolní voda z Měsíce" patřila mezi nejdražší nápoje.

NOVÁ HISTORIE STARÉHO SOUSEDA

Před pěti miliardami let ještě nebyl ani Měsíc, ani Země a Slunce. Během 200 milionů let vznikla z obrovského oblaku plynu a prachu planetární tělesa, jejichž geologická minulost začíná silným ohřevem a vnitřní diferenciací podle hustoty.

V nitru Měsíce je dosud teplota přes 1000 °C a silný útlum seismických vln nasvědčuje, že materiál zůstává aspoň zčásti natavený. Měsíc není chladným tělesem a podobně jako Zemi ho vyhřívá rozpad radioaktivních prvků. Do nitra klesly těžší křemičitany železa a hořčíku a oxidy kovů. V jádře o průměru přes 500 km jsou soustředěna až 4 % celkové hmotnosti Měsíce. Vnitřní části Měsíce říkáme astenosféra, protože si v ní látka zachovává plastické vlastnosti.

Nerosty s menší hustotou, obsahující křemičitany vápníku a hliníku s vyšším bodem tání, naopak vypluly k povrchu. Vytvořila se litosféra - pevná, chladnější slupka. Má mnohem větší mocnost než litosféra Země, asi 1000 km. Postupným ochlazováním vznikla vrstva o tloušťce až 100 km, které říkáme měsíční kůra.

Zajímavou vlastností Měsíce je, že jeho těžiště leží o několik kilometrů blíž k Zemi než jeho geometrický střed a kůra je na přivrácené straně asi o polovinu tenčí než na straně odvrácené. Utuhnutí se datuje do doby před 4,5 miliardami let, což je věk nejstarších hornin, přivezených kosmonauty.

V další půlmiliardě let byl povrch Měsíce vystaven masivnímu bombardování, jehož stopy tu na rozdíl od Země zůstaly. Na sklonku tohoto období byly vyhloubeny mohutné pánve pod Mare Imbrium (Mořem dešťů) a Mare Orientale (Východním mořem) a materiál z nich byl rozhozen po celé přivrácené polokouli Měsíce. Na takto vyvržené suti přistály poslední čtyři expedice Apollo, i když každá směřovala do jiné části Měsíce.

Tam, kde byla kůra porušená, začala se později rozlévat čedičová láva, která na povrchu rychle tuhla. Vzhledem k tekutosti, připomínající hustotu oleje, nemohla vytvořit sopečné kužele.

Poslední tři miliardy roků už byly celkem klidné. Doba, v níž Země začala prožívat svůj převratný vývoj, je na Měsíci charakterizována jen občasným vznikem menších kráterů, vyhasínáním tektonické činnosti a růstem tloušťky litosféry.

Magnetické pole Měsíce je velmi slabé. Kosmonauti naměřili průměrnou intenzitu menší než pouhé tři tisíciny průměrné intenzity geomagnetického pole. Vysvětlení, proč tomu tak je, máme mnoho, ale ke každému lze mít oprávněné výhrady. Zcela prokazatelně však Měsíc měl poměrně silné magnetické pole v době, kdy vznikaly jeho horniny, jak dokazuje tzv. zbytkový neboli remanentní magnetismus.

Podle toho, co jsme si o vzniku a vývoji Měsíce řekli, je zřejmé, že sice pro nás je jakýmsi kosmickým muzeem, avšak nenacházíme na něm nic z původního materiálu sluneční pramlhoviny. Představa neaktivního, mrtvého a chladného Měsíce vzala za své. Měsíc prodělal svou vlastní geologickou historii a utvářel se jinak než Země - nebo přesněji řečeno, jeho vývoj skončil dřív, než Zemi začala její "nejlepší léta". Na jeho povrchu jsme nenašli nic podobného usazeninám ve vodním prostředí a všechny typy hornin obsahují jen pramálo sodíku a draslíku, které jsou v pozemských horninách hojné. Společné rysy ovšem Měsíc, Země i studované meteority mají, což svědčí o vzájemné příbuznosti.

Mnohé nasvědčuje tomu, že Měsíc je poněkud nepovedeným bratrem Země, který vznikal v její blízkosti podobným způsobem a ze stejného materiálu, jako ona sama. Jiná hypotéza považuje Měsíc za syna Země, který se vytvořil z části její vlastní látky. Zmíněný proces - snad grandiózní karambol Země s tělesem o hmotnosti nepříliš menší - se mohl odehrát ve velmi raném stadiu vývoje obou těles. Jak se zdá, tento názor má dnes nejvíce příznivců.

NÁSLEDKY GRAVITAČNÍHO OBJETÍ

Někdy hovoříme o tom, že Země a Měsíc tvoří dvojplanetu. I když společné těžiště této soustavy leží uvnitř Země, nachází se ve vzdálenosti téměř 4700 km od jejího středu a kolem tohoto bodu obě tělesa obíhají.

Měsíc je pod gravitačním "pantoflem" Země, ale i jeho gravitační síla působí nezanedbatelně na naši planetu. Zvedá totiž k sobě hladinu oceánů a vzniká přílivové vzdutí. Největší je směrem k Měsíci a na protilehlém místě. Je dobře patrné na vodní hladině u břehů, kde může dosáhnout výšky několika metrů. Pod přílivovým vzdutím se otáčí Země, čímž dochází ke střídání přílivu a odlivu. Protože mezi dvěma průchody Měsíce místním poledníkem uplyne 24 hodin 50 minut (za jednu otočku Země kolem osy se Měsíc na obloze posune kousek na východ), opakují se přílivy od Měsíce po 12 hodinách 25 minutách. Pro úplnost a přesnost dodejme, že přílivovou vlnu způsobuje i Slunce: při úplňku a při novu se účinky sčítají, v obou čtvrtích odečítají. Poznatek, že přílivy a odlivy závisejí na poloze Měsíce, neunikl starověkým přímořským národům a psal o něm už Klaudios Ptolemaios ve 2. století n. l.

Podobně působí Měsíc i na pevnou zemskou kůru, jenže slapy zemské kůry jsou méně výrazné. Přesto i tyto rozdíly pouhých několika desítek centimetrů umějí dnes geofyzikové měřit.

Slapové vlivy Země na Měsíc jsou samozřejmě větší. Seismografy z Apolla potvrdily, že když je k nám Měsíc nejblíže, celý se otřásá až do mnohasetkilometrových hloubek.

Vzájemné slapové účinky směřují ke zpomalování rotací obou členů soustavy. Je to důsledek tření přílivů, při němž se rotační energie mění na teplo. Kdysi dávno slapové vzdutí vyvolávané Zemí brzdilo otáčení Měsíce tak dlouho, až zůstal k Zemi přivrácen stále stejnou stranou. Méně hmotnému Měsíci bude trvat mnohem déle, než se mu podaří něco podobného se Zemí. Nicméně slapové účinky ke zpomalování rotace Země vedou. Teoretické hodnoty jsou nepatrné, ale dnes už je můžeme ověřit přímým měřením - především díky laserovým odrážečům z Apolla.

Potvrzují to rovněž paleontologické výzkumy. Rýhování korálů signalizuje den a noc (ve dne rostou rychleji, jako stromy v létě). Zatímco dnes mají kolem 360 rýh za rok, zkameněliny z doby před 380 miliony let jich vykazují 400 ročně. Lze prokázat, že délka roku se od té doby podstatně nezměnila, takže tehdy musel mít rok o 40 dní více. Den byl o více než dvě hodiny kratší než nyní, rotace musela být rychlejší. Lze-li extrapolovat dál, měl den před 1,5 miliardou let snad pouze 9 hodin a rok trval 800 až 900 oněch dní - do větších hlubin času nahlédnout nedovedeme.

Zítřejší den bude tedy o desetimiliontinu sekundy delší než dnešek - za století se prodlouží trvání dne o 1,5 milisekundy... Tento proces ustane za mnoho miliard roků, až i Země bude natáčet k Měsíci stále stejnou tvář. Délka pozemského dne, tj. jedné otočky kolem osy, pak bude asi 55 dnešních dnů.

Ruku v ruce se zpomalováním rotace Země se musí zvětšovat vzdálenost Měsíce. Odborníci hovoří o tom, že působením slapů se úhlový moment v soustavě Země - Měsíc přenáší z rotace Země na oběh Měsíce. Taneční partner Země se od ní odtahuje rychlostí jen 3,2 cm za rok, ale i tak malé hodnoty dovedeme přímo měřit. K zastavení zřejmě dojde, až bude měsíční dráha kruhová ve vzdálenosti asi 1,6x větší než dnes.

Protože vlivem rotace je Země mírně zploštělá, snaží se měsíční přitažlivost změnit směr rotační osy v prostoru - jev známý jako precese způsobuje nejen změnu polohy světového pólu na obloze, ale i změnu viditelnosti souhvězdí a posun souhvězdí proti tzv. znamením na ekliptice.

MĚSÍC NA NEBI A LIDÉ NA ZEMI...

Existuje také nějaké působení Měsíce na živé tvory? Většina organismů, řasami počínaje a člověkem konče, má v sobě zabudován vnitřní časový mechanismus řízený střídáním dne a noci. Jakési biologické sluneční hodiny. U určitých druhů živočichů žijících na pobřeží bylo zjištěno, že mají mechanismus, který je informuje o stavu přílivů a odlivů - vzácně dokonce i o tom, kdy budou největší.

Se střídáním měsíčních fází je spojena řada lidových pranostik. Půvabných, leč nezdůvodněných ani dlouhou zkušeností, natož vědeckým výkladem.

Protože cyklus hormonálních změn v ženském organismu trvá přibližně stejně dlouho, jako vystřídání fází Měsíce, bývají tyto dvě periody dávány do příčinné souvislosti. Ovšem podle lékařských statistik začátek menstruace není vyvolán žádnou určitou fází Měsíce a délka menstruačního cyklu se řídí věkem, zdravotním stavem, roční dobou. Navíc u jiných savců je zcela odlišná.

Rovněž se nepodařilo zjistit žádné kolísání hormonů ani četnost porodů v závislosti na měsíčních fázích. A pokud byl zkoumán vliv Měsíce na některé choroby - třeba infekční, nebo krevního tlaku - došlo se k závěru, že nejspíše neexistuje a nebo je přehlušen vlivy geofyzikálními a meteorologickými.

Kuriozitou v přírodě je tichomořský štětinatý červ palolo, prý oblíbená pochoutka Polynésanů. Ke svému rozmnožování čeká celý rok na říjen a listopad, kdy krátce před poslední čtvrtí Měsíce nastává čas uvolňování vajíček a spermatu. Podobné to má být i s červy u japonských břehů, pouze s tím rozdílem, že k rozmnožování dochází při poslední čtvrti v červnu a červenci. Proč - a je toho příčinou opravdu Měsíc?

Podle některých scénářů se možná v minulosti Měsíc zasloužil o vznik života na Zemi. Prvotní formy živé látky vznikaly v okrajových "loužích" dávných moří. Přílivy, které bývaly silnější než nyní, byl-li Měsíc blíž, pomohly zvyšovat koncentraci sloučenin v těchto přirozených bazénech, vydatně prohřívaných Sluncem, a tím přispěly k urychlení vzniku stále složitějších sloučenin polymerizací na povrchových hlínách a jílech. Jestli to tak opravdu bylo, mohli bychom Lunu právem označit za bohyni plodnosti...

Vraťme se do současnosti. Jako prostředek působení přichází v úvahu buď světlo, nebo silové působení. Měsíční světlo je však jen odraženým světlem slunečním a i za úplňku zůstává milionkrát slabší než přímé světlo Slunce. Světlo a teplo, které nám dodá Měsíc za celý rok, se rovná asi takovému záření, jaké od Slunce přijmeme za 13 sekund. Nadto nevíme, jaký by mohl být mechanismus působení. Gravitační účinek tady samozřejmě je a už jsme se o něm zmínili. Když stojí Měsíc nad námi, ztrácí dospělý člověk asi 0,25 "gramů" své váhy díky tomu, že je jakoby tažen vzhůru. Opravdu nestojí za to chodit se vážit za úplňku.

Zůstává ještě místo pro poznámku, zda je nějaký vztah mezi Měsícem a počasím. Má pravdu lidová pranostika? K této víře nepochybně přispívá skutečnost, že lidé si snadno zapamatují krásnou měsíční noc, kdežto když je zataženo, málokdo si uvědomí, že byl úplněk. Nadto je v našich zeměpisných šířkách počasí neobyčejně proměnlivé a nemine týden, aby nenastala výraznější změna.

Ovšem existují-li gravitační vlivy na zemskou kůru a vodní hladinu, musí existovat též působení na atmosféru! I z rozdílného brzdění umělých družic zjišťujeme, že vzdušný oceán se chová podobně jako vodní. V rovníkových oblastech lze dokonce periodické kolísání atmosférického tlaku přímo měřit.

ODKAZ APOLLA

Před třiceti lety se člověk poprvé dotkl povrchu jiného vesmírného tělesa a zvířil odvěký měsíční prach. Vědecký přínos jistě nebyl primárním motivem pro tak obrovské úsilí a finanční náklady, ale byl mimořádně cenný a dodnes z něho čerpáme. Příliv informací doslova zahltil laboratoře a odborníci nestačili nové poznatky ani zpracovávat, natož utřídit a komplexně interpretovat.

Kosmonauti strávili na Měsíci téměř 300 hodin a celkem 20x vystoupili na jeho povrch, kde odebrali 2415 dokumentovaných geologických vzorků a nasbírali přes 381 kg hornin. Pořídili tisíce fotografií, kilometry filmů, desítky hodin televizních záznamů.

Na povrchu vykonali 58 experimentů a část měření pokračovala i po odletu. Výpravy Apollo 12 až 17 na povrchu instalovaly pět automatických stanic, jejichž činnost byla ukončena roku 1977. Zvlášť cenná byla síť čtyř seismometrů, která registrovala desetitisíce otřesů a přibližně dva tisíce pádů meteoritů. Pasivní laserové odrážeče z Apolla 11, 14 a 15 jsou dosud funkční.

Při expedicích Apollo 15 až 17 se uskutečnil rovněž rozsáhlý výzkum z oběžné dráhy - celkem 23 experimentů.

Nové poznatky a zkušenosti, získané v kosmickém prostoru, daleko přesáhly hodnotu vynaložených peněz. Projekt Apollo potvrdil, že "vědomosti jsou opravdovou mocí moderních národů". Zlatým písmem se zapsal i do dějin techniky, vývoje politicko-mocenských vztahů, americké ekonomiky a znamenal zvrat v sociálně-duchovní oblasti. Splnil všechna očekávání s výjimkou jediného: roku 1972 skončil a dosud nenašel přímé pokračování.

BUDOUCNOST MĚSÍCE: INDUSTRIALIZACE, NEBO TURISTIKA?

Kdy se člověk na Měsíc vrátí? V 21. století určitě, ale v prvním desetiletí to asi nebude. Snad až začne fungovat mezinárodní kosmická stanice u Země. Možná že renesanci zájmu o Měsíc způsobí soukromí podnikatelé. Zatím se jejich záměry týkají bezpilotních sond. Americká firma Applied Space Resources se chystá vyslat na povrch Měsíce robot Lunar Receiver, který by přistál v Mare Nectaris a přivezl nejméně 10 kg regolitu. Náklady prý nepřevýší 100 mil. USD a vzorky budou volně v prodeji - pro sběratele i pro vědce. Určitě by to byl dobrý obchod. Společnost LunaCorp už několik let spolupracuje s pittsburskou univerzitou na vývoji dálkově ovládaných vozidel, která by podnikla tisícikilometrovou pouť kolem místa přistání Apolla 11. Kdokoliv by mohl navštívit speciální zábavní "kosmické" parky a za příplatek si vyzkoušet, jak se řídí lunární elektromobil...

Návrat člověka na Měsíc bude nepochybně spojen s výstavbou stálých stanic, především z místního materiálu. Měsíční regolit obsahuje cementující materiály a po vystavení slunečnímu záření vytváří lehký a kvalitní beton.

Slibné jsou návrhy na výrobu kyslíku z měsíčních hornin, v nichž je ho dostatek, především v nerostu zvaném ilmenit. Efektivní je zejména chemická redukce minerálu s importovaným vodíkem: při teplotě nad 800 °C se měsíční materiál rozloží na kovy a vodní páru. Pára zkondenzuje na vodu, jejíž část by mohla být určena pro přímou spotřebu stanice a část by se elektrolýzou rozkládala na kyslík a vodík. Vodík může být používán znovu, kdežto kyslík bude zkapalňován a ukládán. Kyslík budou kosmonauti potřebovat k dýchání i jako složku pohonných látek pro raketové motory.

Zajímavé horniny se nenacházejí v žilách, nýbrž jsou promíchány v regolitu. Proto bude měsíční těžba připomínat pozemské povrchové doly se speciálními buldozery, nakladači a bagry. S levnou energií si nemusíme dělat starosti - během měsíčního dne, trvajícího 14 pozemských, se o ni postará Slunce.

Při výrobě kyslíku by se z hornin uvolnily rovněž kovy - v mořských oblastech zejména železo a titan. Žádný kov však na Měsíci není v takové koncentraci, abychom to mohli považovat za ložiskově významnou lokalitu podle dnešních pozemských měřítek.

Skvělá budoucnost by na Měsíci mohla čekat elektrickou metalurgii. Křemík, hliník a hořčík umožní výrobu speciálních skel a keramiky o vlastnostech lepších, než mají na Zemi. Skleněné materiály by se mohly stát prvním zbožím z Měsíce!

Lidé nyní ročně utrácejí přes 3400 miliard dolarů za cestování a výrazný vzestup vykazuje exotická turistika. Na otázku: "Chtěli byste letět do vesmíru?" odpovídají kladně desítky milionů potenciálních zákazníků.

Technické požadavky na výlety kolem Země jsou řešitelné, ale hlavním problémem zůstává ekonomika. Celá infrastruktura se bez podpory státu musí zaplatit - a vyplatit. To nebude dřív než po roce 2015. Odborníci soudí, že cena do 1 mil. dolarů by mohla přilákat High Society - a postupně se snižovat. Pak přijdou na řadu kosmické hotely. Až to společenské smetánce zevšední, vydá se nepochybně na Měsíc. Rozvoj lunární turistiky bude vázán na vybudování vědeckých stanic. Možná že k industrializaci Měsíce dospěje lidstvo souběžně s měsíční turistikou. Pak se možná v Koktejlu objeví reklamní slogan: Navštivte měsíční krajinu dřív, než ji stroje zničí!




MĚSÍC A KALENDÁŘ

O tom, že periody pozemského života souvisejí s pohyby nebeských těles, hlavně Slunce a Měsíce, se učí ve škole každé dítě. Střídání dne a noci, světla a tmy "rozumějí" všechna zvířata a řídí se jím i většina rostlin. Život na Zemi však pro člověka nepředstavuje pouze pobyt ze dne na den. Znalost přírodních zákonitostí, projevujících se ve střídání ročních období, se stává nezbytnou podmínkou k rozvoji a přežití starověkých říší v subtropickém a zejména mírném pásu. Na základě astronomických pozorování a matematických výpočtů vznikají první kalendáře.

Střídání dne a noci určilo základní jednotku všech kalendářů - sluneční den. V poříčních zemědělských oblastech (Egypt), závislých na vegetačním cyklu, se stal nejdůležitějším kalendářním obdobím rok (tropický). Solární - sluneční kalendář používali Mayové i Egypťané, od kterých jej později převzali Římané a celá Evropa. Potřeba delší jednotky měření času než jeden den a kratší než jeden rok obrátila pozornost ke střídání měsíčních fází. Postup roku lze totiž snadněji než ze změny výšky poledního Slunce vyčíst podle objevené periodičnosti pohybu Měsíce. Nový Měsíc, čtvrt i úplněk dokáže za dobré viditelnosti s přesností jednoho dne určit téměř každý. Většina starověkých národů vytvořila kalendář právě na základě odečítání fází Měsíce.


PRINCIP MĚSÍČNÍHO KALENDÁŘE

Měsíc "řídil čas" od nejstarších dob na Předním východě, noční měsíční světlo mělo také zásadní význam k obraně stád v pasteveckých společenstvích. První měsíční kalendář vytvořili babylónští astronomové v polovině třetího tisíciletí před naším letopočtem. Základní jednotkou měsíčního kalendáře je doba mezi dvěma novy, nazývaná později synodický měsíc (z řeckého slova synodos - setkání). Měsíc jako by si za novu dával schůzku se Sluncem. Začátek synodického měsíce se shoduje s novem, který lze přesně stanovit pouze za zřídka se vyskytujících slunečních zatmění. Okamžik, kdy se poprvé objeví na nebi nový Měsíc (měsíční srpek po novu), nazvali Řekové neomenií. Den prvního západu nového srpku pak považovaly národy počítající čas podle měsíčního kalendáře za začátek nového kalendářního měsíce. Délka synodického měsíce se určila z průměrné periody mezi dvěma posloupnými neomeniemi, v kalendářním roku měly měsíce střídavě 29 a 30 dnů. Potřeba ještě větší jednotky, než je měsíc, vedla k vytvoření měsíčního roku o dvanácti lunárních měsících a přibližné délce 354 dnů.


"NEPRAKTICKÉ" POČÍTÁNÍ U MUSLIMŮ

Kalendář založený výlučně na pohybu Měsíce a zcela nezávislý na zdánlivém pohybu Slunce se dosud používá ve státech jako Alžír, Indonésie, Maroko či Pákistán, v nichž je převládajícím náboženstvím islám. Jeho zakladatel Mohamed učinil v 7. století měsíční kalendář závazným pro všechny pravověrné muslimy. Předtím používaly arabské národy lunisolárních kalendářů, ve kterých Nový rok připadal nejen na novoluní, ale i na určitou roční dobu. Mohamed se rozhodl pro reformu patrně v zájmu zjednodušení a sjednocení výpočtu náboženských svátků, šlo mu snad i o výrazné odlišení muslimů od jinověrců. Přikázal začínat všechny měsíce, stejně jako nové roky, novem - neomeniemi a kategoricky zakázal počítat rok jinak než po dvanácti lunárních měsících.

Muslimský lunární rok má proto vždy 12 měsíců a vzniklý kalendář se zakládá pouze na střídání měsíčních fází, bez jakéhokoli vztahu ke Slunci a k ročním dobám. Začátek nového roku se přesunuje z jara na zimu, ze zimy na podzim, z podzimu na léto a nakonec se opět navrací k jaru. Lunární kalendář nezná dělení měsíců podle ročních období, měsíce se stěhují po všech ročních dobách, neplní tak poslání jedné z hlavních jednotek měření velkých časových intervalů, neváže se na roční doby. Data islámského kalendáře pouze ukazují, které měsíční fázi odpovídají. Nepřesnost způsobená měsíci s rovným počtem 29 a 30 dnů však postupně narůstá a vzdaluje první den měsíce i lunárního roku od novu. Přidat k dvanácti měsícům doplňkový třináctý měsíc nebo doplňkové dny k jednotlivým měsícům tak, aby nastal soulad se slunečním rokem, Mohamed přísně zakazoval.

Muslimové ale přidávají tři dny během osmi měsíčních let do posledního z měsíce svého kalendáře v přestupných lunárních letech. Ty byly zřízeny proto, aby nov nebo alespoň neomenie opět souhlasily se začátkem měsíčního kalendářního roku (aby zůstalo novoluní blízko prvního dne měsíce). Přestupný rok v islámském kalendáři má pak 355 dnů a nepřesnost na konci každého roku nepřesahuje půl dne. Přesto je muslimský rok v závislosti na tom, zda je přestupný či nikoliv, vždy o deset až dvanáct dní kratší než sluneční.


VYROVNAT SE SLUNCI

Měsíční kalendář vznikal z prostého pozorování oblohy, nevyžadoval složité výpočty, na druhou stranu byl měsíční rok svým způsobem neurčitý a nejistý. Mohl vyhovovat "přírodním" národům a kmenům, avšak pro administrativní účely velkých říší, pro něž hlavní, zejména daňovou jednotkou bylo období mezi sklizněmi, už nikoli. Nepřesnosti měsíčního kalendáře se obvykle řešily vsouváním doplňkových dnů či měsíců, aby se sladil s ročními dobami a trváním slunečního roku. Měsíční kalendář se tak postupně měnil v lunisolární, s kombinacemi měsíčních a slunečních prvků. Četné starověké národy - Babyloňané, Židé, Řekové, Číňané - měly původně také měsíční kalendáře, posléze však přešly na lunisolární kalendářní soustavy.

Všechny lunární kalendáře se zakládají buď na osmiletém údobí (turecký cyklus), nebo na třicetileté periodě (arabský cyklus). V Babylónu se svévolné přidávání dodatečného měsíce udrželo do 6. století před naším letopočtem, kdy je nahradil systém doplňkových měsíců podle cyklů - například vsunutí třináctého měsíce třikrát během osmileté periody. Kalendáře vycházející z jednoho i druhého cyklu se dnes uplatňují například v Turecku, Íránu a v Afghánistánu.

V souvislosti s uvedenými odchylkami lunárních a lunisolárních kalendářů je nutno poznamenat, že ani naše současná kalendářní soustava není zcela přesná. Dodnes například astronomové na konci každého pololetí přidávají podle potřeby dodatečnou sekundu, které si většina z nás vůbec nevšimne.

Napsal Michal Novotný




ZLÝ VLIV MĚSÍCE?

Silueta člověka, který v bílé noční košili tápe na hřebeni střechy s předpaženýma rukama. Spoza komína pozoruje podivnou postavu černý kocour. Užuž se zdá, že tápající člověk spadne z římsy dolů. Nakonec se otočí a jde zpátky pod duchnu, jako by se nechumelilo. Ano, je řeč o náměsíčnících. Lidech, kteří během spánku opouštějí lože a vykonávají nejrůznější aktivity, o nichž po probuzení nemají ani potuchy.

Náměsíčnost se též nazývá lunatismem nebo somnambulismem. Trpí jí převážně děti od pátého do patnáctého roku života. Tato porucha je poměrně častá a uvádí se až u patnácti procent dětské populace! Podstatou náměsíčných stavů je nekontrolované vykonávání činnosti v hlubokých stadiích spánku, ve fázi beze snů. Při lehkých formách náměsíčnosti si postižený sedá na postel a imituje nějakou činnost. V těžších případech postižený vstává s otevřenýma očima a "pracuje". Svléká se či obléká, míjí překážky, otevírá okna a může vyjít ven z domu. Jako častá příhoda náměsíčníků se traduje močení mimo toaletu.

Při nočních nevědomých aktivitách může náměsíčník sebe i druhé zranit. Nikdy však nejde o zranění úmyslné - třeba úkladnou vraždu. Poranění vznikají v důsledku neobratnosti a mechanického jednání. Náměsíčník vypadá zdánlivě bděle, ale nedokáže odpovídat na otázky. A probudit takového němého nočního chodce je velmi složité. Někdy se podaří přivést ho zpět do postele. I bez cizí pomoci se zhruba po patnácti minutách vrací sám, nebo si ustele mimo postel. Na nic z toho si po probuzení zásadně nepamatuje. Za svitu úplňku se náměsíčníci nejen procházejí po střechách. Některé měsíční svit přivábí do spíže nebo ledničky a nutí je vyjídat nakoupené zásoby jídla. Typ náměsíčného jedlíka v noci vstane a pod vlivem luny plundruje zásoby v lednici.

Poetické české pojmenování "náměsíčnost" vychází z domněnky, že spouštěcím mechanismem pro noční aktivity bývá u citlivých osob intenzivní svit Měsíce. Příčiny tajemného stavu se nepodařilo lékařům doposud uspokojivě zodpovědět a nebyly nijak prokázány. Odborníci zdůrazňují podobnost s epilepsií, od které je nutné náměsíčnost odlišit.

O náměsíčnosti se říká: je neznámý její mechanismus i příčina. "Víme hrozně moc o tom, jak spánek probíhá, ale proč to tak je, o tom nevíme skoro nic. Řada poruch spánku je vývojově daná - spánek není takzvaně dozrálý. Náměsíčnost pravděpodobně souvisí s nezralostí útlumových mechanismů v mozku. Je vlastně realizovaným snem," říkají lékaři.

Působí tedy Měsíc v úplňku na náměsíčnost, či nikoli? Nikdo neví. Odborníci se přiklánějí k názoru, že jasný svit Měsíce je jen nepříjemný a zneklidňující. Ale žádným seriózním způsobem nelze prokázat špatný vliv Měsíce na naše spaní. A tak čtete-li tento článek večer, nezbývá než Vám popřát dobrou noc.

Napsal Tomáš Petr
prosinec 1999
powered by contentmap

You have no rights to post comments

 

 

Publikování nebo další šíření obsahu webu je bez písemného souhlasu redakce zakázáno. Společnost Czech Press Group, a.s. zaručuje všem čtenářům serveru ochranu jejich osobních údajů. Nesbíráme žádné osobní údaje, které nám čtenáři sami dobrovolně neposkytnou.

 

Publikované materiály na www.czech-press.cz (pokud není uvedeno jinak) jsou vlastní texty iKOKTEJL a texty redakcí a spolupracovníků magazínů KOKTEJL, OCEÁN, EVEREST, PSÍ SPORTY, KOČIČÍ PLANETA, V SEDLE, Koktejl SPECIAL a Koktejl EXTRA.

Czech Press Group