Jeho projevy mnohokrát přesahují vše, s čím se setkáváme na Zemi. Americký dokumentární cyklus
Počasí je neodmyslitelně spojeno s atmosférou naší planety. Mnozí lidé si myslí, že u nás, na třetí planetě od Slunce, máme často počasí až nesnesitelné a velmi nebezpečné. Ale počasí na Zemi není nic ve srovnání s počasím na jiných planetách. Déšť, vítr a bouřky tam získávají zcela nové dimenze. Mechanismy těchto klimatických událostí jsou do určité míry podobné těm na Zemi. Jejich projevy jsou ale často až hrozivé. Na Venuši je každý den 480 stupňů Celsia. Mars je úplně vyschlý a chladnější než led. A na Jupiteru bychom se pro změnu mohli setkat s nejdivočejšími větry ve vesmíru.
- Tryskové proudění na Jupiteru
- Neptun – největrnější planeta
- Horké Jupitery
- Galaktická tornáda
- Jedovaté deště
- Vesmírné bouře
Tryskové proudění na Jupiteru
Vědci vědí, že veškeré počasí je spojeno s teplem. Teplo je katalyzátor, který vytváří větry. Nejdivočejší větry ve vesmíru panují na Jupiter, který může posloužit jako planetární tematický park. Tryskové proudění na Jupiteru je docela úchvatné. Zde na Zemi máme jen dvě hlavní trysková proudění. Na každé polokouli jedno. Jupiter má okolo 30 tryskových proudění. Ta jsou spojena s oblačnými pásy. Trysková proudění Jupiteru uhánějí kolem planety v opačných směrech. Tím, že mají odlišné barvy, jsou na jeho zobrazení viditelná. Tato trysková proudění protrhávají planetární atmosféru, jejíž mocnost dosahuje úžasných 1600 kilometrů. Země má ve srovnání s tím pouze několik tryskových proudění a vrstvu atmosféry jen 160 kilometrů silnou. Ale proč je tam tolik tryskového proudění? A proč na Jupiteru vanou vůbec nějaké větry, když ve srovnání se Zemí dostává sotva čtvrtinu slunečního záření?
Jedna teorie předpokládá, že tyto větry jsou důsledkem teploty samotné planety, která teprve nyní pomalu chladne. Jak se teplo neustále uvolňuje, pomalu stoupá do atmosféry Jupiteru a koliduje s jejími horními studenými vrstvami. Stejně jako se na Zemi stále vyrovnává teplé a studené proudění vzduchu v oblastech s vysokým a nízkým tlakem, i na Jupiteru dochází k nastolování tepelné rovnováhy. Tato energie pohání různé větry a bouřky ve vyšších vrstvách atmosféry. Trysková proudění na Jupiteru se pohybují rychlostí několika set kilometrů za hodinu, ale zato jsou, na rozdíl od Země, docela stálá. Na Zemi je výjimečné, když povrchové větry dosáhnou rychlosti přes 300 kilometrů za hodinu. Tryskové proudění na Jupiteru dosahuje rychlosti více než 500 kilometrů za hodinu.
Neptun – největrnější planeta
Na první pohled je Neptun posledním místem, kde by vědci očekávali, že najdou bouřlivé počasí, natož kruté větry. Na této planetě příliš tepla není. Neptun je mrazivě studený. Ve srovnání se Zemí dostává jen desetinu procenta slunečního svitu. Až do roku 1989 byl Neptun považován za poměrně nudný. Protože leží daleko od Slunce a jeden jeho oběh trvá 165 let, vědci nevěřili, že by na něm mohlo být něco zajímavého k objevování. Ale návštěva Voyageru 2 to všechno změnila. Když sonda prolétla kolem planety, vědci byli šokováni objevem řídkých mraků. Nejvíc překvapivé bylo, že mraky putovaly kolem Neptunu zběsilou rychlostí.
Neptun je největrnější planeta ve Sluneční soustavě. Vědci odhadují, že větry v bouřích dosahují rychlosti až 2500 kilometrů za hodinu. Velkou záhadou je fakt, že rychlosti větru na Neptunu jsou mnohem větší než ty na Jupiteru, ačkoli Neptun získává oproti Jupiteru jen asi čtyři procenta slunečního svitu. Takovýto nedostatek slunečního světla a tepla je v rozporu s tím, jak se větry vytvářejí zde na Zemi, kde čím je silnější sluneční svit, tím silnější jsou větry. Vědci se domnívají, že Neptun stále ještě vydává své vnitřní teplo, vychází z něj dvakrát více tepla, než kolik jej dostává od Slunce. Nicméně ani to nestačí k vysvětlení obrovských větrů. Vědci přišli s další hypotézou: tyto větry mohou proudit tak rychle proto, že na povrchu Neptunu nevzniká žádné tření, za které můžeme být na Zemi vděční. Tření vzniká, když větry narážejí na překážky, jako jsou stromy nebo budovy a terén, zvláště hory. Takže tření větry dost zpomaluje. Podobně jako na ostatních plynných obrech, ani na Neptunu není žádný pevný povrch. I přes extrémně slabý sluneční svit, pokud je tření také extrémně slabé, pak se mohou časem vytvořit velmi rychlé větry. Větry na Neptunu jsou nejrychlejší v naší Sluneční soustavě. Ale vesmír je ohromný, a co je tady vítězem, bledne ve srovnání s počasím na tělesech daleko v jeho hlubinách. Možná tím nejvíce vzrušujícím objevem ve vědě o planetách jsou ty nejsilnější větry, o kterých doufáme, že je nikdy nezažijeme.
Horké Jupitery
Pokud chcete zažít ty nejsilnější větry ve vesmíru, pak by vašim cílem měly být Horké Jupitery. Ty jsou třídou extrasolárních planet. Je to tam mnohem horší než na Neptunu. Planety jsou mnohem teplejší a větry mnohem rychlejší. Obíhají těsně kolem svých hvězd, mnohem blíže než je Merkur u našeho Slunce. A veškeré to intenzivní teplo vytváří hodně divoké počasí. Získávají asi 20 000krát více světla ze svých hvězd než Jupiter ze Slunce. Teploty na těchto planetách se pohybují mezi 800 a 1100 stupni Celsia. Některé horké Jupitery mají vázanou rotaci: vždy ukazují mateřské hvězdě stejnou tvář, takže je jedna strana planety po celou dobu zaplavená světlem z hvězdy. Očekávali byste, že bude velmi horká. Zároveň na noční stranu planety nikdy nedopadne žádné světlo, takže tato noční strana by měla být docela studená.
Aby určili teplotu na horkých Jupiterech, měřili vědci rozdíl v záření planety procházející během svého oběhu před a za mateřskou hvězdou. Planeta docela jasně září v infračervených vlnových délkách. Pokud chcete zjistit teplotu planety, musíte sledovat tyto infračervené vlnové délky. Ale teplotní rozdíl mezi denní a noční stranou byl prakticky stejný. Což je ohromující, uvážíme-li, že to jsou takové extrémy. Něco přenáší teplo z denní na noční stranu. Ale co? Jsou to právě větry, které vanou úžasnou rychlostí. Tyto větry dosahují rychlosti asi 10 000 kilometrů za hodinu. Jsou mnohem rychlejší, než všechny větry, které vanou kdekoli ve Sluneční soustavě. Horký plyn, který je na denní straně, dělá jediné: řítí se prostě na noční stranu. Jedině tak se mohou vyrovnávat teplotní podmínky na obou stranách planety. To by byl sen každého windsurfaře. Vyjedete si za větrného dne, roztáhnete plachtu, a když chytíte dobrý vítr, můžete doslova létat.
Galaktická tornáda
Někdy se z větrů stanou tornáda. A galaktická tornáda jsou zvláště nepředvídatelná, protože se chovají zvláštním způsobem.
Herbig-Harův objekt
Nedávno bylo ve vesmíru nalezeno tornádo impozantních rozměrů – Herbig-Harovův objekt vytvořený větry pocházejícími ze vznikající hvězdy. Herbig-Harův objekt je zářící mrak plynu, vytvořený při kolizi vysokorychlostního výtrysku plynu s nepohybujícím se mezihvězdným plynem. Plyn s vysokou rychlostí ohřívá chladný plyn, což způsobuje jeho záření. Tento objekt by byl rozhodně číslo jedna na seznamu nejdivočejších tornád vesmíru, pokud by nebylo jednoho důležitého faktu. Není to vlastně tornádo, i když tvar tornáda velmi připomíná. Má spirálovitý tvar, takže to vypadá, jako že se podélně točí. Ale ono to vůbec nerotuje jako tornádo. Na rozdíl od pozemského tornáda, kde kuželovitý tvar vytváří větrná smršť, toto tornádo je vytvořeno magnetickými silami z oblaku kosmického prachu a plynných částic.
Písečné bouře na Marsu
Číslo dvě na galaktickém seznamu tornád se mnohem víc podobají těm pozemským. A jsou velice blízko. Jsou to písečné bouře na Marsu. Každý marsovský rok se tam objevují tisíce lokálních bouří. Vznikají prachové oblaky, které jsou neprůhledné a až stovky kilometrů široké a několik kilometrů vysoké. Na Marsu je prašná, pochmurná krajina pokrytá narudlým pískem. Na povrchu zřejmě není žádná tekutá voda. A když nad tímto vyprahlým terénem začne vycházet Slunce, začnou problémy. Prašné víry mohou být stovky metrů široké a kilometr nebo i více vysoké. Otáčejí se rychlostí přes sto kilometrů za hodinu a cestují po povrchu planety. Jsou dost podobné pozemským tornádům. Základní síly uvnitř prašného víru jsou podobné těm v tornádu. V obou jsou víry, které rotují, a v centru je nízký tlak. Přesto je pozemské tornádo mnohem silnější s rychlostmi větru o řád vyššími. Pokud by prašný vír na Marsu uchvátil budoucího osadníka, nebylo by to smrtelné. Atmosféra na Marsu je velmi řídká, takže vítr na vás může foukat a vy to sotva ucítíte. Tlak na vás bude relativně malý. Je docela pravděpodobné, že si toho ani moc nevšimnete.
Víry na Venuši
Poslední galaktické tornádo na řadě je záhadná bestie, která teorie o vzniku tornád staví na hlavu. Jsou to víry na Venuši. V rozporu se všemi našimi romantickými představami panují na Venuši opravdu hrůzné podmínky. Dusné teplo se skleníkovým efektem, jenž se vymkl kontrole. Výsledkem neúprosného horka jsou nikdy neustávající deště. A to vše vytváří jeden z nejzajímavějších vírových jevů, jaké kdy byly pozorovány. Na pólu Venuše permanentně existuje velké obrácené dvojité tornádo. Od doby, co kosmická sonda Venus Expres poslala na Zemi velkolepé obrázky Venuše, měli vědci problém porozumět dvojitým vírům, které se pohybují nahoru a dolů v jižní polární oblasti. Je to takové tornádo vzhůru nohama, protože se plyny nasávají z horní části té spirály dolů k povrchu, kdežto u typického tornáda na Zemi vzduch stoupá. A zvláštní věc je, že je to dvojitý vír. Vědci si myslí, že víry jsou výsledkem přesunu tepla v atmosféře. Teplo, které vystoupilo na rovníku, pak na pólu klesá k nejchladnější oblasti planety. Podobá se to odtoku domácí vany, kde jak voda odtéká, tak se roztáčí a vytváří vír.
Jedovaté deště
Ve vesmíru naše představy povětrnostních podmínek získávají zcela jiný charakter. Dokonce i déšť. Cizí planety mají atmosféry tvořené z různých chemických sloučenin. A déšť, který tam padá, by byl často pro lidi smrtící. Jedovaté deště jsou jedny z nejhorších živlů, jaké můžete ve vesmíru najít.
Metanový déšť
Daleko za prstenci Saturnu obíhá planetu druhý největší měsíc ve sluneční soustavě. Titan. V roce 2005 se sonda Cassini-Huygens probojovala jeho atmosférou a přistála na povrchu. Našla tam krajinu děsivě podobnou té na Zemi. Titan je jediné těleso ve Sluneční soustavě, které má moře jako Země. Vědci byli nadšeni, že objevili hory, řeky, a dokonce jezera stejně velká, jako ta na Zemi. Ale „tekutina“ která stéká řekami do jezer na Titanu, není voda. Je to tekutý, neobyčejně studený metan. A to znamená, že když na této planetě vznikne kondenzace, tak prší metan. Déšť na Titanu však není každodenní realitou. Vědci byli jen několikrát svědky tvoření mraků. Ale důkazy jsou všude: hluboké rýhy vymleté ohromnými dešti. I tam občas dojde k přívalovému dešti, který silně eroduje povrch měsíce.
Vědci se ale domnívají, že to hodně dlouho trvá, než se bouře na Titanu vytvoří. Jen jednou za čas, když vznikne dostatek mraků, začne silně pršet. Takže, když bychom tam zažili bouřku, jak by asi vypadala? Byla by asi neuvěřitelně silná, mraky by pokryly celou oblohu od jednoho konce na druhý. A nakonec bychom uviděli takové velmi jemně padající kapky. Padaly by mnohem pomaleji než déšť, který známe na Zemi. Vlastně všechno by bylo dost zpomalené. Větry by byly pomalejší a kapky by jemně dopadaly a nebyla by to voda, byl by to kapalný zemní plyn. Představte si toxické mrholení s konzistencí hustého oleje a to všechno při teplotě mínus 300 stupňů! To je Titan!
Déšť kyseliny sírové
Naopak na Venuši není nikdy problém se získáním dostatku slunečního tepla. V atmosféře je tolik oxidu uhličitého, že skleníkový efekt přesáhl jakoukoli rozumnou míru. Všechno to teplo vytváří hutné mraky plné kyseliny sírové. Jsou tam bouře a silná proudění, která se ženou atmosférou. Uvnitř těch mračen je velmi divoké prostředí. Bouře na Venuši se odehrávají 50 kilometrů nad povrchem. Z těžkých mraků neustále padá kyselý déšť, který je doslova kyselinou do baterky. Je tak silná, že by vám rozežrala pokožku a způsobila hrůzná zranění. Takže, cokoli by z vašeho těla zbylo, by se spálilo na prach díky kyselině sírové.
Kovový déšť
Ale až ten poslední déšť na seznamu je asi nejnebezpečnější ze všech. V temnotách vesmíru se skrývají vyhaslé hvězdy, tak zvaní hnědí trpaslíci. Přestože jsou hmotnější než naše největší planeta Jupiter, září tak slabě, že i pomocí dalekohledů jsou stěží odhalitelní. Hnědý trpaslík je neúspěšná hvězda, je to smolař, koule plynů, která se hvězdou nikdy nestala. I přes to, že „selhaly“ jako hvězdy, teploty na hnědých trpaslících jsou přece jen dost vysoké. Přes 1600 stupňů Celsia. A na rozdíl od hvězd, které jsou příliš horké, aby měly počasí, hnědí trpaslíci zchladli natolik, že na jejich povrchu dochází k proudění a kondenzaci. Při těchto teplotách nabírá déšť zcela novou děsivou formu.
Hluboko v atmosféře hnědého trpaslíka je tak horko, že se tam vyskytují i páry železa. Když železné páry stoupají, ochladí se a zkondenzují. Páry kovu začnou kondenzovat a vytvoří mraky, které jsou dost horké – 1500 stupňů Celsia. Protože hnědý trpaslík má velikost Jupiteru, ale hmotnost třiceti, čtyřiceti, padesáti Jupiterů, panuje zde silná gravitace, která může dosáhnout až 300násobku té zemské. Takže všechno tam padá daleko rychleji, a tak ta malá kovová zrna v mracích padají rychlostí asi 150 kilometrů za hodinu.
Vesmírné bouře
Teplo, proudění, kondenzace, to všechno jsou různé prvky počasí. Na různých planetách způsobují neustávající deště, nadzvukové větry a děsivé horko. Ale když spojí své síly, vytvoří neuvěřitelné bouřky. Bouřka potřebuje teplotní rozdíl. Na Zemi je každá bouřka výsledkem nerovnoměrného ohřevu Sluncem. Nejjednodušší příklad je, že oceán je chladnější než pevnina. Hurikány, smrště a tornáda jsou divokými projevy počasí nejen na Zemi, ale i ve vesmíru. Na rozdíl od Země, kde bouře trvají hodiny, nebo snad několik dní, některé bouře ve vesmíru mohou trvat staletí. Proti těmto hurikánům jsou ty naše na Zemi jako letní vánek.
Velká tmavá skvrna na Neptunu
Na Neptunu vanou nejrychlejší větry ve Sluneční soustavě. Na jeho povrchu také pozorujeme velkou, tmavou skvrnu. Je to bouře připomínající hurikán, která se objevuje a mizí bez varování. Koluje kolem planety ve směru hodinových ručiček. Byla objevena sondou Voyager 2. Je velká s černými a modrými skvrnami. Objevuje se jako zuřivá bouře rozsahu velikosti Země. Vědci neví, co jí způsobuje, ani proč se jeví jako černá skvrna. Je to záhada, jako každá jiná bouře v naší Sluneční soustavě.
Velká bílá skvrna na Saturnu
Saturn je známý svými velkolepými prstenci. A má také poněkud záhadnou atmosféru. Jestli počkáte několik let, Saturn vám představí bouři tak velkolepou, že zapůsobí na samu matku přírodu. Jeví se jako velká bílá skvrna. Tato gigantická bouře se tvoří každých třicet let a nakonec zahalí celou rovníkovou oblast. Vědci pozorovali bouři, jak se vytváří na rovníku, kam dopadá nejvíce tepla ze Slunce. Teplo se během času nahromadí a nakonec způsobí bouři na planetě, která nemá pevný povrch a tedy ani tření, které by ji zpomalilo. Jinými slovy, je to něco jako kruh zla, který způsobí globální bouři. O měsíce později bouře vyčerpá svou energii a na dalších třicet let utichne. Vědci stále této velké bílé skvrně a jejím příčinám moc nerozumí.
Velká rudá skvrna na Jupiteru
Jupiter vědce, kteří začali studovat jeho divoké počasí, doslova fascinoval. A jeho velká bouře byla po staletí požitkem pro jejich oči. Jupiter je obr sluneční soustavy, zastiňující všechny planety. Takže můžeme očekávat, že i jeho počasí bude ukázkou neuvěřitelné velikosti a síly. Robert Hooke v roce 1664 zpozoroval primitivním dalekohledem na Jupiteru něco zvláštního. Takový puchýřek, který nyní nazýváme Velkou rudou skvrnou. A je tam stále. Jen si pomyslete: planetární bouře, několikrát větší než Země, trvá nejméně od roku 1664! Velká rudá skvrna dostala své jméno dlouho před tím, než vědci zjistili, co to je. Je viditelná dalekohledem, takže lidé po staletí o tomto velkém červeném útvaru věděli. Odborně vzato to není hurikán, ale chová se tak. Má zdroj tepla, víří v ní větry, ale převyšuje všechno na naší planetě. Větry foukají rychlostí až 600 kilometrů za hodinu. U pozemských hurikánů je v jejich středu oblast nízkého tlaku. Velká rudá skvrna má uprostřed tlak vysoký. Ale v obou případech tam foukají velmi rychlé větry. Zdá se, že Velká rudá skvrna nikdy neztrácí na síle. Je napájena vnitřním teplem planety. Také pohltí cokoli, co je jí v cestě. Pokud se malý vír dostane do cesty Velké rudé skvrny, je vcucnut jako malá rybka. Vědci se domnívají, že nedostatek tření na povrchu Jupiteru může umožnit této bouři, aby zuřila nepřetržitě po mnohá staletí.
Počasí je stav atmosféry. V celém vesmíru se na planetách i na Zemi odehrávají principiálně známé povětrnostní situace, mnohdy však fantastickými způsoby. Proč však vůbec studovat počasí na jiných planetách? Pokud budete studovat pouze Zemi, abyste jí porozuměli, budete ignorovat spoustu širších souvislostí, ve kterých je sledovaný úkaz zákonitě zakotven. Tak například zde na Zemi vidíte projevy skleníkového efektu. Chcete se o tom dozvědět víc a začněte jej zkoumat. Proč se nepoučit na Venuši? Nutíme se věřit, že všechna řešení našich problémům na Zemi mohou být nalezena pouze studováním Země. Studiem podobných procesů v neznámých uspořádáních si ale testujeme hodnotu svých znalostí. Pro možnost života na jiných planetách je porozumění povětrnostním vlivům absolutní klíč.