Nocne niebo tętni życiem: miliony lśniących drobinek, czasem feerie barw, tajemnicze przeloty i intrygujące rozbłyski. Co tam właściwie się dzieje – pytamy Monikę Sitek, astronomkę z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
Uwaga! We wrześniu nad Polską będzie widoczna Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, którą odwiedził Sławosz Uznański-Wiśniewski. Dokładne daty i godziny przelotów można znaleźć na stronach nocneniebo.pl lub isstracker.pl.
Wypowiada pani w myślach życzenie, widząc spadającą gwiazdę?
Zawsze! I za każdym razem myślę sobie: kurczę, czemu ten meteor był taki mały?! Marzę o tym, by zobaczyć gołym okiem bolida, czyli duży meteor, który lecąc, daje nie tylko spektakularny efekt świetlny, lecz nawet dźwiękowy, podobny do tego, jaki wydaje samochód wyścigowy. Dotychczas w swoim życiu tylko dwa razy miałam okazję oglądać to rzadkie zjawisko, choć drobniejsze meteory przelatują po naszym niebie niemal każdego dnia. A kilka razy w roku nad Polską pojawiają się wręcz całe roje meteorytów, jak choćby popularne sierpniowe Perseidy.
A skąd one właściwie się biorą?
Roje cykliczne to drobne odłamki skalne i cząstki pyłu, które zostały w przestrzeni kosmicznej po przelocie komety lub planetoidy. Kiedy Ziemia, krążąc wokół Słońca, co roku przechodzi przez tę chmurę, kosmiczne drobiny, a właściwie meteoroidy, wpadają z próżni w naszą atmosferę z dużymi prędkościami. Dochodzi wtedy do tarcia i wytwarza się bardzo wysoka temperatura. Kosmiczny kamień zaczyna się spalać i powstaje efekt świetlny, który naukowo nazywamy meteorem, a potocznie – bardziej romantycznie – spadającą gwiazdą.
Ruch Ziemi wokół Słońca jest powtarzalny, dlatego jesteśmy w stanie dokładnie przewidzieć pojawienie się takich gwiezdnych rojów na nocnym niebie. Ale zdarzają się też niespodziewane spadki meteorów, będące efektem na przykład przelotu jakiejś nowej komety czy zderzenia planetoidy z innym ciałem niebieskim, którego wcześniej w naszym rejonie kosmosu nie było. Mamy też meteory pochodzenia planetarnego, najczęściej marsjańskie i księżycowe, bo te obiekty znajdują się najbliżej nas. Kiedy uderzy w nie jakieś duże ciało niebieskie i wybicie materii powierzchniowej nastąpi w naszym kierunku, to na Ziemi możemy później znaleźć najdroższe i najrzadsze meteoryty – właśnie księżycowe lub marsjańskie.
O tym, że podczas obserwacji spadających gwiazd najważniejsze jest to, by znaleźć się we właściwym miejscu, przekonałam się rok temu. Podczas nocy Perseidów byłam nad Bałtykiem i cieszyłam się, że siedząc na plaży, będę miała nieograniczony widok aż po horyzont. Jednak mimo tej sprzyjającej perspektywy nie zobaczyłam zbyt wielu spadających gwiazd, ponieważ niebo nie było tak ciemne, jak tam, gdzie mieszkam i dotychczas podziwiałam ten spektakl, czyli w Beskidzie Niskim. Skąd ta różnica w odcieniu nocnego nieba na południu i północy Polski?
To niestety efekt działalności człowieka. Problemem XXI wieku jest zanieczyszczenie sztucznym światłem. W Europie praktycznie nie ma już miejsc, w których można zobaczyć całkowicie ciemne niebo. W Polsce takich enklaw mamy zaledwie kilka, są to między innymi: Beskid Niski, Beskid Żywiecki, Bieszczady i Góry Izerskie. Dzięki dostępnej online mapie satelitarnej (lightpollutionmap.info) każdy może sprawdzić, gdzie na świecie znajdują się jeszcze w miarę ciemne obszary i jak bardzo zanieczyszczamy niebo światłem. To naprawdę poważny problem, o którym wciąż jeszcze za mało się mówi.
Czytaj także: Gdzie jechać w góry latem? Oto 5 cudownych miejsc dla miłośników przyrody, wędrówek i ciszy
Mamy już świadomość, w jaką pułapkę wpadliśmy przez wynalezienie i nadprodukcję plastiku, którego cząsteczki znajdowane są już nawet w ludzkich organizmach, ale rzadko myślimy o tym, że odkrycie sztucznego światła również ma skutki uboczne. W efekcie przesadzamy z oświetlaniem zagospodarowanej przez ludzi przestrzeni i kierujemy to światło niekoniecznie tam, gdzie potrzebujemy. Zamiast świecić sobie pod nogi, w tak zwanych ciągach komunikacyjnych, rozświetlamy niebo. Miasta są tak prześwietlone, że nie widać w nich już gwiazd. A nawet kiedy wyjedziemy poza ich granice – nad morze, na niziny i inne miejsca, które są płaskie geograficznie – łuna świetlna wciąż jest tak ogromna, że potrafi przyćmić nawet rozbłysk meteoru.
W ubiegłym roku na Wybrzeżu sierpniowe meteory przyćmiła zorza polarna, która pojawiła się przed północą i była widoczna gołym okiem. Mam wrażenie, że coraz częściej można ją oglądać w Polsce. Coś się zmieniło czy po prostu mamy Internet i coraz więcej się o tym zjawisku mówi?
Oba te założenia są słuszne. Na pewno Internet przyczynił się do lepszego przepływu informacji na ten temat.
W mediach społecznościowych pojawiło się wiele grup tak zwanych łowców zórz, a publikowane przez nie zdjęcia sprawiają, że zainteresowanych takimi obserwacjami przybywa; tym bardziej że w Polsce faktycznie coraz częściej mamy ku nim okazję. Dawniej, by zobaczyć zorzę, trzeba było jechać na głęboką północ, najlepiej w okresie zimowym, w styczniu lub w lutym. Ostatnio jednak, ze względu na zwiększoną aktywność słoneczną, zorza co jakiś czas pojawia się w różnych częściach naszego kraju.
Słońce, jak większość gwiazd, cyklicznie staje się bardzo aktywne, pojawiają się plamy słoneczne, wyrzuty plazmy. Gdyby docierały one do Ziemi, skutki byłyby opłakane. Na szczęście chroni nas przed tym pole magnetyczne, które kieruje cząsteczki plazmy w stronę biegunów, gdzie wchodzą one w reakcje z cząsteczkami gazów w naszej atmosferze. I wtedy właśnie na niebie pojawia się feeria barw, zwana zorzą. Taki cykl dużej aktywności właśnie dobiega końca, jednak wróci za kilka lat i znowu w Polsce będziemy podziwiać zorze; jeśli do tego czasu nie prześwietlimy całkowicie nieba sztucznym światłem.
A czy w Polsce można zobaczyć białe noce?
Białe noce to zjawisko, które w zasadzie występuje zawsze. To, kiedy i jak długo można je obserwować, zależy od tego, gdzie się znajdujemy. Na biegunie białe noce trwają pół roku, ale im niżej schodzimy w szerokości geograficznej, tym stają się krótsze. Jedynym miejscem, w którym nie występują wcale, są okolice równika.
W Polsce maksimum białych nocy przypada na przesilenie letnie, czyli w okolicach nocy świętojańskiej, i można je obserwować mniej więcej do połowy lipca. W tym okresie Ziemia nachylona jest do płaszczyzny ekliptyki pod takim kątem, że choć Słońce schodzi za horyzont, wciąż znajduje się na tyle wysoko, że widzimy jego efekt świetlny. Gdybyśmy w czerwcu weszli na wysoką górę, z której byłoby widać horyzont, albo stanęli w jakimś płaskim miejscu, na przykład nad morzem, to patrząc na zachód po zmroku, zobaczylibyśmy nad horyzontem łunę światła, która w ciągu nocy stopniowo przesuwałaby się na wschód. Teraz jest już niestety za późno na takie obserwacje.
Zniknęła też Droga Mleczna.
Nie mogła zniknąć. Droga Mleczna to przecież widok, jaki mamy na naszą galaktykę. Nie jesteśmy w stanie odlecieć i zobaczyć innego fragmentu kosmosu. Można więc powiedzieć, że Droga Mleczna jest naszym kosmicznym domem. Astronomowie, odnosząc się do naszego położenia w kosmosie, żartują, że z perspektywy Drogi Mlecznej wszyscy żyjemy na wsi. Patrząc na to niesamowite skupisko gwiazd, uświadamiamy sobie bowiem dosadnie, że nasza planeta jest tylko jednym z wielu ciał niebieskich, a Droga Mleczna jest tylko jedną z miliardów galaktyk we wszechświecie. Z tej perspektywy faktycznie możemy czuć się jak mieszkańcy małej wioski w ogromnej przestrzeni kosmicznej.
Aby jednak zobaczyć ogrom naszej galaktyki, trzeba wyjechać daleko za miasto. Na niebie zanieczyszczonym światłem Droga Mleczna jest niewidoczna. Na obserwacje najlepiej wybrać się wiosną lub wczesnym latem, kiedy centrum Drogi Mlecznej przez większą część nocy znajduje się w zenicie, co pozwala na podziwianie jej w pełnej krasie. Im bliżej jesieni, tym centrum galaktyki przesuwa się w stronę horyzontu, pojawia się na niebie coraz później i jest widoczne krócej. Pod koniec sierpnia warto szukać jej na południowym zachodzie, gdzie rozciągać się będzie w stronę zenitu. Zimą, w bardzo mroźną noc, można obserwować część naszego dysku galaktycznego, ale znacznie bliżej horyzontu. Ta zmiana perspektywy wynika oczywiście z ruchu Ziemi wokół Słońca.
Czytaj także: Jak brzmi Droga Mleczna? – wspólny projekt naukowców z Harvardu i NASA
Kiedy patrzę w nocne niebo, zastanawiam się czasami, który z tych migoczących punkcików pojawił się na czarnym tle jako pierwszy...
To też zależy od miejsca, w jakim akurat znajdujemy się na naszej orbicie. Nocne niebo zmienia się wraz z porami roku, czyli latem widzimy trochę inne gwiazdozbiory niż zimą. Te, które możemy obserwować zawsze, to tak zwane gwiazdozbiory okołobiegunowe, jak Wielka Niedźwiedzica, bardziej znana jako Wielki Wóz, natomiast gwiazdozbiory okołorównikowe pojawiają się i znikają w związku z ruchem Ziemi. Mamy też gwiazdozbiory bieguna południowego, których z Polski nie widzimy wcale. Aby je dostrzec, trzeba polecieć na drugą półkulę. A zatem, choć dawniej wędrowcy romantyzowali nocne niebo, wierząc, że z każdej części świata wygląda ono tak samo i jest czymś, co łączy ich z domem, niekoniecznie tak właśnie musiało być.
Ale to, która z nich danego dnia pierwsza pojawia się na niebie, w dużej mierze zależy też od pogody. Często pierwszą gwiazdą na niebie wcale nie jest gwiazda, tylko planeta, jak to – o ironio – dzieje się w Wigilię, kiedy najjaśniej świeci Wenus lub Jowisz. Prawdziwą pierwszą gwiazdką jest Arktur w gwiazdozbiorze Wolarza – nieopodal Wielkiej Niedźwiedzicy – oraz bardzo podobnie świecąca Wega w gwiazdozbiorze Lutni.
Tylko czy patrząc gołym okiem, bez lornetki lub teleskopu, jesteśmy w stanie odróżnić planetę od gwiazdy?
Teoretycznie tak, i zasada jest dość prosta: punkty, które migoczą na nocnym niebie, to gwiazdy, a te, które zdają się świecić stałym światłem, to planety. Ten efekt migotania, wręcz pozornego ruchu gwiazdy na boki, nazywamy scyntylacją atmosfery, i jest on spowodowany przejściem światła emitowanego od gwiazdy przez ziemską atmosferę. Im bardziej w zenit, tym to zjawisko jest mniej widoczne, a im gwiazda znajduje się bliżej horyzontu, gdzie atmosfery między nami a nią jest więcej, tym jej ruch staje się bardziej wyraźny. To samo zjawisko obserwujemy, patrząc na zachód słońca nad morzem. Czasami mamy wrażenie, że brzegi zawieszonej nad taflą wody kuli falują. Jest to widoczne szczególnie przy dobrej pogodzie, można więc powiedzieć, że to zjawisko bardziej atmosferyczne i fizyczne niż astronomiczne.
Rozumiem, że brak go w przypadku planet. Z czego to wynika?
Nie obserwuje się go w przypadku planet, ponieważ znajdują się one znacznie bliżej nas niż gwiazdy i same nie emitują światła. Widzimy je tylko dlatego, że ich powierzchnia odbija światło słoneczne. Aby jednak dostrzec, który punkt na niebie migocze, a który nie, trzeba mieć sokoli wzrok. Jeśli więc chcemy mieć pewność, czy patrzymy na gwiazdę, czy na planetę, najlepiej w Internecie lub specjalnej aplikacji sprawdzić widoczność planet w danym momencie nad konkretnym obszarem.
Dość łatwy do znalezienia i obserwacji gołym okiem na niebie jest Mars, nazywany Czerwoną Planetą, ponieważ ma właśnie lekko czerwonawy lub pomarańczowy odcień. Trudno przegapić też Jowisza, który ze względu na swoje duże rozmiary mocno odbija światło słoneczne i często jest jednym z najjaśniejszych punktów na niebie. Łatwa do znalezienia jest też Wenus – najjaśniej świecąca na niebie, zwana Jutrzenką, ponieważ w zależności od pory roku jest widoczna albo tuż przed wschodem Słońca, albo zaraz po zachodzie, jako pierwszy najjaśniejszy punkt na niebie. Inne planety, takie jak Merkury, Uran czy Neptun, są zbyt małe i odbijają tak niewielką ilość światła, że nie sposób dostrzec ich z Ziemi gołym okiem, ale już za pomocą lornetki albo małego teleskopu jesteśmy w stanie je wypatrzyć.
Obserwatorom nieba sugerowałabym, żeby poszukali Betelgezy – jednej z najjaśniejszych gwiazd na nocnym niebie, znajdującej się w prawym ramieniu postaci Oriona. W drugiej połowie roku tworzy ona wierzchołek trójkąta zimowego, złożonego z najjaśniejszych gwiazd. Podobnie jak Mars ma wyraźnie czerwonawą barwę, ale to nie jej odcień wywołuje największą ekscytację, lecz fakt, że jesteśmy świadkami przechodzenia tego nadolbrzyma w supernową. Inaczej mówiąc, możemy obserwować właśnie schyłek jej życia. A ze względu na rozmiar i bliskość jej śmierć będzie spektakularna. Kiedy odrzuci swoją otoczkę i zapadnie się jej środek, rozbłysk towarzyszący temu wybuchowi może być widoczny na Ziemi nawet w ciągu dnia.
Kiedy to może się wydarzyć?
Dzisiaj, jutro albo za 300 lat – niestety, z taką dokładnością jesteśmy w stanie przewidywać śmierć gwiazd. Potrafimy mniej więcej oszacować czas ich życia i wiek, jednak to na tyle odległe obiekty, że wciąż kryją przed nami wiele tajemnic.
Betelgeza już wiele razy zaskoczyła badaczy, zmieniając swoje parametry i odsuwając swoją śmierć w czasie. Jeszcze pięć lat temu dawano jej najwyżej dekadę. W pewnym momencie sądzono, że wybuch już nastąpił, ponieważ gwiazda straciła znaczną część swojej powierzchni i wyraźnie przygasła. Kiedy już niemal spisano ją na straty, astronomowie zaobserwowali, że poświata Betelgezy stała się półtora raza mocniejsza niż zwykle. A to wywołało liczne spekulacje na temat jej losu i tego, czy zmiany, które obserwujemy, są oznaką nieuchronnie zbliżającej się śmierci, czy po prostu kolejną fazą starzenia się tego ciała niebieskiego.
Co jeszcze może się wydarzyć na nocnym niebie w najbliższym czasie?
Najbliższy czas stoi pod znakiem meteorów i planet. Sierpień to przede wszystkim miesiąc Perseidów, czyli spadających gwiazd. Niestety, maksimum roju w tym roku wypada w czasie, kiedy niebo będzie rozświetlone przez pełnię Księżyca, mamy więc konflikt interesów. Dobra wiadomość jest taka, że Perseidy można obserwować do końca sierpnia.
A pod koniec tego miesiąca pojawi się kolejna atrakcja. Kiedy Księżyc będzie już cieniutkim sierpem, zbliży się do niego Wenus i razem 26 sierpnia utworzą piękny obrazek na niebie. Natomiast 7 września o godzinie 20:13 rozpocznie się całkowite zaćmienie Księżyca. Do szukania ciekawych obiektów na niebie polecam program i aplikację Stellarium.
A to nie wszystko, bo we wrześniu będzie też widoczna nad Polską Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS), którą niedawno odwiedził Sławosz Uznański-Wiśniewski. Najlepiej wypatrywać jej w dniach, gdy będzie przechodzić po zmroku lub przed świtem, kiedy niebo jest ciemne, ale ISS jest jeszcze oświetlona przez Słońce.
Czytaj także: Wypowiedz życzenie i spójrz w niebo. Jak najlepiej spędzić noc spadających gwiazd?
Jakie to daty?
Dokładne daty i godziny przelotów można pobrać ze stron, takich jak nocneniebo.pl lub isstracker.pl, które podają szczegółowe informacje o przelotach nad konkretnymi lokalizacjami. Warto to sprawdzić, bo takich ruchomych, drobnych punkcików na niebie jest wiele. Przez 50 lat misji kosmicznych wystrzelono w kosmos całe roje satelitów, które choć obecnie w większości nieczynne, nadal krążą w przestrzeni. Europejska Agencja Kosmiczna intensywnie wspiera więc teraz finansowo projekty, które pomogłyby jakoś posprzątać ten kosmiczny bałagan.
A zatem naprawdę dużo się dzieje. Nocą bez wątpienia niebo nie śpi, a obserwowane z Ziemi niezanieczyszczonej światłem pokazuje piękny spektakl.
Monika Sitek, astronomka i popularyzatorka nauki związana z Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego, gdzie kieruje Pracownią Instrumentalno-Dydaktyczną. Współpracuje z międzynarodowymi zespołami badawczymi, m.in. w ramach projektu „Gaia” Europejskiej Agencji Kosmicznej. Działa społecznie na rzecz walki z zanieczyszczeniem światłem w Polsce. Prowadzi warsztaty, prelekcje i obserwacje nieba, jest również nauczycielką fizyki.