Evropu čeká ve středu 12. srpna úplné zatmění Slunce. Pás totality protne nejzápadnější výběžky Islandu, Grónsko a Španělsko. Na celkem pět pozorovacích míst vyrazí tým Solar Wind Sherpas pod vedením matematika Miloslava Druckmüllera z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Kvůli významným škrtům Trumpovy administrativy na vědu přišel česko-americký tým o část financí i možnost využít speciální letoun NASA. Expedice se ale přesto uskuteční v plánovaném rozsahu – díky grantu ministerstva školství a finanční podpoře fakulty.

Úplné zatmění nastane ve chvíli, kdy Měsíc zakryje sluneční disk a na krátkou dobu umožní pozorovat sluneční korónu, která je za běžných podmínek skrytá v intenzivním světle Slunce. Na obloze se zároveň objeví jasné hvězdy a některé planety.

„To, že můžeme pozorovat úplné zatmění Slunce, je neuvěřitelná náhoda. Žádné jiné těleso ve sluneční soustavě neumí vytvořit úplné zatmění Slunce – tělesa jsou buď větší, nebo menší než Slunce. Měsíc je ale při pohledu ze Země právě tak velký jako Slunce a díky tomu vzniká tento dechberoucí jev,“ popisuje Druckmüller.

Za zatměním vyrážejí brněnští matematici pošestnácté. Pro letošní expedici zvolili pět pozorovacích míst ve Španělsku a na Islandu. Na pořízení snímků budou mít v závislosti na konkrétní lokalitě přibližně dvě minuty. Místa proto vybírali s ohledem na průběh zatmění i pravděpodobnost příznivého počasí.

Na výzkumu sluneční koróny spolupracují brněnští matematici od roku 2006 s týmem astrofyzičky Shadii Habbal z Astronomického ústavu Havajské univerzity. „Výsledný obraz, který po zatmění pomocí speciálního softwaru vytvořím, vznikne zpracováním snímků o celkové velikosti přibližně 100 GB dat. Navzdory tomu, že pozorujeme zatmění přes zemskou atmosféru a máme tedy horší podmínky pro pozorování než kosmická sonda, tak díky naší šikovnosti a americkým financím vznikl výzkum, který ukázal, že během úplného zatmění Slunce lze pořídit obrazy, které není možné ani v současné době pořídit žádným způsobem z kosmického prostoru,“ přibližuje Druckmüller.

Získaná data pomáhají astrofyzikům lépe porozumět fyzikálním procesům, které určují strukturu koróny a zdroje slunečního větru.

Expedici zasáhly škrty americké vlády

Při dosud posledním zatmění nad USA a Mexikem v dubnu 2024 mohl česko-americký tým poprvé využít také speciální letoun NASA určený pro výzkum ve vysokých výškách. Vědci původně počítali s jeho nasazením i při letošním a následujících dvou zatměních. Kvůli masivním škrtům Trumpovy administrativy ve financování vědy je ale vše jinak. „O možnost využít letadlo NASA pro pozorování jsme bohužel přišli. A finanční prostředky na výzkum ve velké míře ztratila i Havajská univerzita,“ objasňuje Druckmüller.

Výpadek financování se české části týmu podařilo částečně nahradit díky projektu, na který získali od ministerstva školství devět milionů korun na tři roky. Projekt Zkoumání fyzikálních procesů určujících koronální struktury a zdroje slunečního větru na základě pozorování záření těžkých iontů během úplných zatmění Slunce byl zahájen v březnu 2026 a potrvá do roku 2029. Projekt je financování v rámci programu INTER-EXCELLENCE II, podprogramu INTER-ACTION (bilaterální projekty ČR-USA).

„Letos jsme si díky tomu mohli pořídit 16 paralaktických montáží, fotoaparáty, objektivy a notebooky,“ doplňuje Pavel Štarha, hlavní řešitel projektu a koordinátor technického zajištění expedice. Expedici finančně podpořila také Fakulta strojního inženýrství VUT.

Na pěti pozorovacích místech bude mít tým k dispozici celkem 15 fotoaparátů, 40 chlazených kamer, 55 objektivů a 20 řídicích notebooků. "Technickou novinkou je motorické ostření manuálních objektivů, které urychlí přípravu přístrojů zejména v situaci, kdy se rychle mění počasí," shrnuje Štarha. Do vývoje nových komponentů se zapojili také studenti z univerzitního Fotoklubu Technika.

Odjeli bychom i na vlastní náklady, říká Miloslav Druckmüller

„I kdybychom projekt nezískali, tak bychom na expedici odcestovali. Pravděpodobně bychom nejeli na Island, kde je teď kvůli zatmění extrémně draho, ale jeli bychom ve velmi omezené míře na vlastní náklady do Španělska,“ myslí si Druckmüller a pokračuje: „V roce 2008 jsme si takto sami platili expedici do Mongolska. Doktorand, který tam byl se mnou, si na to vydělal hraním pokeru na internetu.“

Do Španělska vyrazí i studenti VUT z Fotoklubu Technika

Na Island a do Španělska vyrazí celkem 28 členů expedice. Vedle českých a amerických vědců se zapojí také absolventi a studenti VUT. Podruhé se expedice zúčastní student a vedoucí univerzitního Fotoklubu Technika Václav Široký.

„Zatmění je vizuálně nádherný a ničím nenahraditelný zážitek, takže nebyl problém najít mezi našimi členy nadšence, co do toho půjdou se mnou. Pro mě osobně to má ještě kouzlo v tom, jak náročná je to fotografická disciplína,“ popisuje Široký s tím, že starat se třeba o pět fotoaparátů najednou už dá zabrat.

Podívejte se na časosběr z úplného zatmění Slunce 2024, jak jej zachytil Václav Široký.

Studenti z Fotoklubu Technika budou na pozorovacím místě na španělské hoře Trigaza přímo s profesorem Druckmüllerem. Základní pozorovací místo bude u bývalé horské chaty ve výšce 1 658 metrů nad mořem. Při příznivém počasí chtějí výzkumníci lehčí techniku vynést až na vrchol hory do výšky 2 035 metrů.

„Chata je sice opuštěná, ale základní zázemí nám poskytne. Uvnitř se dá spát ve spacácích, vařit si budeme svépomocí na velkých plynových vařičích a vodu si přineseme z horských pramenů. Na místě máme k dispozici elektřinu díky přítomnosti vysílače,“ popisuje praktické zajištění expedice Široký. Pro pobyt na hoře si tým musel vyřídit veškerá povolení s místními úřady.

INFOBOX: O úplných zatměních Slunce Úplné zatmění Slunce nastane 12. srpna 2026. Z České republiky bude viditelné pouze jako částečné zatmění, při němž Měsíc zakryje přibližně 85 procent slunečního disku. Úkaz bude možné sledovat v podvečerních hodinách okolo 19. hodiny. Minulé úplné zatmění Slunce bylo pozorovatelné 8. dubna 2024 a viditelné bylo především v USA, Mexiku, Kanadě a také ve střední části Tichého oceánu. Timelapse ke stažení naleznete zde. Příští úplné zatmění slunce bude viditelné 2. srpna 2027 a bude neobvykle dlouhé – až 6,5 minuty např. v Egyptě). Pás totality začíná ve Španělsku a pokračuje dále přes severní Afriku (Maroko, Egypt) až do Saúdské Arábie. Česká republika se dočká až 7. října 2135.

The Solar Wind Sherpas je mezinárodní tým vědců, kteří cestují po světě, aby pozorovali a sbírali data o úplných zatměních Slunce. Tým, který se jmenuje příhodně vzhledem k obrovskému množství vybavení, které si s sebou vozí na každé (obvykle vzdálené) pozorovací místo, vede Shadia Habbal z Astronomického institutu v Honolulu na Havaji. Doposud Solar Wind Sherpas uskutečnili 15 expedic za zatměním, mimo jiné do Indie (1995), Sýrie (1999), Libye (2006), Číny (2008), Arktidy (2015), Indonésie (2016) či Austrálie (2023).

Tým je jedním z mála na světě, který využil diagnostický potenciál pozorování koronálních emisních čar na více vlnových délkách, což vedlo k řadě objevů a úspěšných vědeckých publikací. Výzkumníci se věnují i zkoumání neviditelných “barev” sluneční koróny. Se svými kamerami dovybavenými speciálními filtry a vlastní konstrukcí spektrometru pozorují chování prvků, které ztratily většinu svých elektronů a vyzařují světlo ve velmi specifických barvách. Mezi nejdominantnější prvky patří například vodík, helium, železo, nikl, kyslík, uhlík a vápník. Každý z nich v sobě skrývá tajemství horké koróny, která uniká ze Slunce a utváří sluneční vítr. Více o Solar Wind Sherpas najdete na webu Havajské univerzity.

Získáním dat začíná další náročná etapa, a to zpracování. Zde leží veškerá tíha na profesorovi Miloslavu Druckmüllerovi. Softwary, které vyvíjí od roku 1999, dokáže matematicky přesnými metodami ze získaných dat vytěžit maximum. Díky detailům, které jsou po sesazení desítek až stovek obrazů vidět, mohou astrofyzikové z Havajské univerzity získat nové informace o sluneční koróně.

Zatmění Slunce je astronomický jev, který nastane, když Měsíc vstoupí mezi Zemi a Slunce, takže jej částečně nebo zcela zakryje. Taková situace může nastat, jen pokud je Měsíc v novu. Průměr Slunce, který je 400krát větší než průměr Měsíce a 400krát vzdálenější od Země než Měsíc, umožňuje, že se Slunce, Měsíc a Země každých 12 až 18 měsíců nacházejí na jedné přímce. Stín široký asi sto kilometrů i za dne zatemní Zemi, teplota klesne o několik stupňů. Kolem Měsíce zakrývajícího Slunce je vidět záře sluneční koróny, na obloze se objeví hvězdy i některé planety.

Pás totality je pás povrchu Země, ze kterého lze pozorovat úplné zatmění Slunce. Díky velikosti Měsíce a jeho vzdálenosti od Země se jeho šířka pohybuje od 112 do 270 km.

Pro pozorování volí výzkumníci místa, kde je co největší šance na dobré počasí. I jediný mráček v čase zatmění může zhatit celou expedici. Proto je pozorovacích míst pokud možno vždy více.

Bílé světlo vidíme během úplného zatmění na vlastní oči na potemnělé obloze. Jde o fotony odražené od volných elektronů, které se pohybují podél siločar magnetického pole Slunce, které je vlastně obřím magnetem. Následující pokus ze základní školy si jistě vybaví každý: vezmeme magnet, položíme na něj papír a na něj nasypeme kovové piliny. Piliny se automaticky seřadí tak, že na papíru vykreslí oblouky, které spojují severní a jižní pól magnetu a tím nám vizualizují magnetické pole. Při zatmění Slunce hrají roli pilin právě elektrony, které jsou díky svému zápornému náboji nuceny kopírovat siločáry magnetického pole naší denní hvězdy.

Snímky sluneční koróny od Miloslava Druckmüllera najdete na http://www.zam.fme.vutbr.cz/~druck/