Před dvěma týdny jsem prezentaci „Zvláštní témata“ věnoval tématu blízkozemních asteroidů. Až téměř do konce 19. století obíhalo všech více než 400 do té doby objevených asteroidů uvnitř „hlavního pásu asteroidů“ mezi Marsem a Jupiterem a tehdejší astronomové byli značně překvapeni, když byl objeven asteroid, který se mohl přiblížit poměrně blízko k Zemi. Jak jsem uvedl v této prezentaci, během století a čtvrt, které od té doby uplynulo, jsme zjistili, že v blízkosti Země a také v jiných oblastech sluneční soustavy existuje poměrně velká populace asteroidů.
Asteroid, který měl způsobit tuto změnu paradigmatu, objevil 13. srpna 1898 Gustav Witt na berlínské observatoři v Německu – na fotografii, kterou pořídil pro astrometrické účely planetky (185) Eunike – a nezávisle na něm ještě téže noci Auguste Charlois na observatoři v Nice ve Francii. Výpočty brzy ukázaly, že se pohybuje po malé, mírně protáhlé dráze (excentricita 0,223) s periodou pouhých 1,76 roku (21 měsíců), která ji v periheliu přivádí do vzdálenosti 1,133 AU od Slunce a v aféliu do vzdálenosti 1,783 AU – poněkud za dráhu Marsu. Z těchto výpočtů také vyplynulo, že se občas může k Zemi mírně přiblížit, v lednu 1894, tedy 4,5 roku před svým objevem, skutečně prolétla jen 0,152 AU od Země. (Ve skutečnosti byla v době objevu pouhé dva měsíce za aféliem.) Nově objevená planetka dostala jméno Eros podle řeckého boha lásky.
Brzy bylo zjištěno, že Eros vykazuje krátkodobé periodické změny jasnosti, které svědčí o rotaci a o tom, že má podlouhlý tvar. V roce 1913 Solon Baley z Harvardu určil přesnou periodu rotace, která je nyní pevně stanovena na 5 hodin 16 minut. Její fyzické rozměry byly nyní přesně určeny na 34 × 11 × 11 km, a pokud je orientována tak, že ji vidíme „na pólu“, může se její jasnost měnit až o 1,5 magnitudy.
Během několika prvních desetiletí po svém objevu bude Eros hrát klíčovou roli v našem chápání celého vesmíru. Přibližuje se k Zemi natolik, že pozorovatelé rozmístění na různých místech mohou určit měřitelnou paralaxu, a tím i přesnou vzdálenost k němu. Aplikací Keplerova třetího zákona a zákona univerzální gravitace Isaaca Newtona (z něhož lze Keplerův třetí zákon odvodit) pak lze určit přesný odhad celkové hmotnosti soustavy Země/Měsíc a – což je ještě zásadnější – přesné měření přesné velikosti astronomické jednotky. To následně vytváří pevný základ pro určování vzdáleností objektů ve sluneční soustavě a také pro měření paralaxy a z toho vyplývající určování vzdáleností blízkých hvězd. To jsou první „příčky“ „kosmického žebříku“, podle kterých je pak možné určovat vzdálenosti objektů v celém vesmíru.
Eros se k Zemi mírně přiblížil (0,315 AU) v prosinci 1900 a Arthur Hinks z Cambridgeské univerzity byl schopen využít tehdy získaná měření paralaxy k poměrně přesnému určení AU. Když se Eros v lednu 1931 poprvé po objevu přiblížil k Zemi na 0,174 AU, britský astronom Harold Spencer Jones (který se brzy stal královským astronomem, ředitelem Královské observatoře v Greenwichi) dokázal určení přesné velikosti AU poměrně zpřesnit. Toto určení zůstalo určující hodnotou AU, dokud ho koncem 60. let 20. století nenahradila radarová měření a poté měření kosmických sond. Přesná hodnota AU byla nyní stanovena na 149 597 870,7 km (92 955 807,3 mil).
Dne 23. ledna 1975 prošel Eros 0,151 AU od Země, což bylo nejblíže k naší planetě od jeho objevu, a přitom se zjasnil na 7. magnitudu. Toto setkání umožnilo do té doby nejpřesněji určit hodnoty rotační periody i fyzikální rozměry Erosu. Hned večer po svém největším přiblížení Eros zakryl hvězdu 4. velikosti Kappa Geminorum, což byla jedna z prvních a nejvíce medializovaných událostí tohoto druhu; zákryt byl úspěšně pozorován z míst v Massachusetts a Connecticutu a mimo jiné tato událost poskytla cenné lekce v umění předpovídat takové události.
Přiblížení Erosu k Zemi v roce 1975 bylo pro mě osobně důležitou událostí, protože v pravém slova smyslu přineslo mé „průlomové“ astronomické studium. V té době jsem byl v nižším ročníku střední školy (11. třída) a pod vedením místního amatérského astronoma Phila Simpsona – který před rokem a půl zemřel – se mi podařilo získat přístup na místní školní hvězdárnu (kde byl umístěn 32cm reflektor) a na jeho popud provést několik vědeckých pozorování Erosu. Mezi ně patřilo měření jeho rotační periody pomocí pozorování změn jeho jasnosti, určení jeho jasnostních parametrů a dokonce jsem se pokusil předpovědět dráhu zákrytu Kappa Geminorum. Své zkoumání jsem přihlásil do soutěže Vědecký veletrh a ke své nadšené radosti jsem získal první místo v oddělení věd o Zemi a vesmíru na místním, regionálním a státním vědeckém veletrhu a různé další odměny. Ještě důležitější však bylo, že jsem se seznámil s Herbem Beebem, tehdejším předsedou katedry astronomie na Státní univerzitě v Novém Mexiku (který byl jedním z porotců na regionálním veletrhu); náš následný rozhovor přerostl v dlouholeté přátelství, které o více než deset let později sehrálo nemalou roli v mém rozhodnutí nastoupit na postgraduální studium na NMSU. Mimochodem, v expozici mého projektu na vědeckém veletrhu byla kláda, nastříkaná černou barvou a připevněná na podstavec ptačí lázně, která měla znázorňovat Eróta; to mělo demonstrovat jak jeho protáhlý tvar, tak jeho celkově tmavý povrch.
Eros se znovu dostane do zpráv koncem 20. století, protože byl cílem mise NASA NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) – později přejmenované na „NEAR Shoemaker“ na počest známého planetárního geologa Eugena „Gene“ Shoemakera, který zahynul při autonehodě v červenci 1997. NEAR Shoemaker odstartoval z mysu Canaveral na Floridě 17. února 1996 a po setkání s planetkou hlavního pásu (253) Mathilde 23. června 1997 a gravitačním průletu kolem Země 23. ledna 1998 byl naplánován přílet a navedení na oběžnou dráhu kolem Erosu v lednu 1999. Bohužel, přerušený zážeh motoru v prosinci 1998 si vynutil roční odklad, ačkoli NEAR Shoemaker byl schopen provést vzdálený průlet kolem Erosu (3800 km) později v prosinci.
NEAR Shoemaker dorazil k Erosu v únoru 2000 a 14. února úspěšně přešel na oběžnou dráhu kolem něj. Po následujících dvanáct měsíců NEAR Shoemaker obíhal kolem Erosu v různých vzdálenostech a oběžných konfiguracích a přitom rozsáhle fotografoval a mapoval jeho povrch a prováděl četná vědecká měření. Na snímcích je kromě mnoha jiných rysů patrný jeden velký kráter, od té doby pojmenovaný Charlois Regio, který je zřejmě důsledkem impaktu, k němuž došlo asi před jednou miliardou let; tato událost je zřejmě příčinou mnoha velkých balvanů rozesetých po povrchu Erosu, stejně jako nedostatku malých kráterů na značném procentu povrchu. Po roce, kdy začaly docházet zásoby manévrovacího paliva, sestoupila sonda NEAR Shoemaker 12. února 2001 na povrch Erosu a provedla měkké přistání na povrchu – stala se tak první sondou, která úspěšně měkce přistála na asteroidu nebo jiném malém tělese. Sonda pokračovala ve vysílání dat ještě dva týdny, než byla vypnuta.
Od té doby se Eros k Zemi přiblížil ještě dvakrát: 31. ledna 2012 na 0,179 AU a 15. ledna 2019 na 0,209 AU. K Zemi se opět přiblíží až za poměrně dlouhou dobu, i když vzhledem ke své relativní blízkosti a velké velikosti je přesto často za vhodných podmínek bez větších obtíží detekovatelný; například při periheliu počátkem listopadu letošního roku bude mít 13. magnitudu a bude dostupný na ranní obloze a při příští opozici v polovině června 2021, kdy bude tři měsíce od afélia, bude mít 12. magnitudu.
Eros se k Zemi příště opět přiblíží 24. ledna 2056, kdy projde 0,150 AU od naší planety – nepatrně blíže než v roce 1975. V té době mi bude 97 let, a když jsem na to upozornil některé své vědecky zaměřené přátele, když jsem byl na střední škole, jeden z nich mi žertem odpověděl, že bych na to tehdy možná mohl udělat další projekt na vědecký veletrh. Předpokládám, že se na to budeme muset podívat… Ale možná by tehdejší studenti mohli provést vlastní výzkum Erósu, až se přiblíží. A možná by to někteří z nich mohli udělat i tak, že by se k němu vydali a prováděli pozorování z jeho povrchu… .
Další ze 4. týdne:
Tento týden v historii Kometa týdne Slovníček ke stažení ve formátu PDF zdarma
Led a kámen 2020 Úvodní stránka