V sobotu 4. ledna 2004, přesně v devatenáct hodin, prošla
naše planeta přísluním. Přestože to vypadá na první pohled nelogicky,
ocitne se v tu chvíli nejblíže Slunci. U nás je sice v tu chvíli tuhá zima
– tedy alespoň podle kalendáře, o to více se ale ohřejí na jižní
polokouli.
Zákony, kterými se řídí pohyb planet, odvodil známý
astronom Johannes Kepler. Podle jeho prvního zákona
– zákona drah – obíhají planety okolo Slunce po eliptických
drahých, jen málo odlišných od kružnic, v jejichž jednom společném
ohnisku je Slunce. Bod oběžné dráhy, kdy je nebeské těleso nejblíže
ke Slunci, nazýváme přísluní (perihélium) a naopak bod, kdy
je těleso od Slunce nejdále, se nazývá odsluní (afélium). V
případě naší Země je vzdálenost od Slunce v přísluní (začátkem
ledna, letos právě toho čtvrtého) 147,1 miliónu km a v odsluní (4. července
v 8:00 LČ) 152,1 miliónu km.
A když jsme u těch čísel – celá dráha oběhu Země
kolem Slunce měří 939,2 miliónu km. Stejně jako se v průběhu roku mění
vzdálenost Země od Slunce, tak kolísá i její rychlost. Nejrychleji se Vesmírem
pohybujeme právě v přísluní, kdy se Země řítí rychlostí zhruba 30,3
km/s a nejpomaleji v odsluní, kdy rychlost poklesne na 29,3 km/s. Rozdíl je
tedy celý jeden kilometr za sekundu, což nevypadá až tak moc, ale když to přepočtete
na jednotky obvyklé pro tachometr u auta, tak byste z toho tachometru měli pěkný
ventilátor – 1 km/s je 3 600 km/h.
Kolísání rychlosti nebeského tělesa v závislosti na
vzdálenosti od Slunce vysvětluje druhý Keplerův zákon – zákon
ploch: Obsahy ploch opsaných průvodičem planety za jednotku času jsou
konstantní.
A pro úplnost si uveďme ještě třetí Keplerův
zákon, který pro laika vypadá nejméně srozumitelně a praví: Poměr
druhých mocnin oběžných dob dvou planet se rovná poměru třetích mocnin
hlavních poloos jejich trajektorií.
Na vysvětlenou – trajektorie je dráha, v našem
případě elipsa. U kružnice znáte pojem poloměr – to je vzdálenost
od středu kružnice k jejímu obvodu; ta je stále stejná. U elipsy existuje
sice také střed, ale vzdálenost k jejímu obvodu se mění; tam kde je nejdelší,
leží hlavní poloosa a tam, kde je nejkratší, je vedlejší
poloosa - ta je kolmá na tu hlavní.
Kdo byl Johann Kepler?
(podle Slovníku
astronomických pojmů)
Johann Kepler
se narodil 27. prosince 1571. Již v šesti letech pozoroval na obloze výraznou
kometu a to v něm probudilo zájem o astronomii. O 11 let později dokončil
první studia na univerzitě v německém Töbingenu, kde studoval teologii, s
úmyslem stát se knězem luteránské církve. V roce 1589 začal na stejné
univerzitě dále studovat filosofii, matematiku a astronomii. Myšlenku stát
se knězem po ukončení studií opustil a nastoupil jako učitel matematiky a
astronomie v rakouském Štýrském Hradci. Tam vytvořil kalendář astrologických
předpovědí pro rok 1595. O rok později vydal spis Mysterium
cosmographicum (Záhady vesmíru). V roce 1600 se stal pomocníkem dvorního
matematika císaře Rudolfa II, dánského astronoma Tychona de Brahe
(1546 – 1601). Po jeho smrti po něm Kepler jeho funkci přebral. V říjnu
1604 pozoroval supernovu, která je od té doby známa jako Keplerova nova.
Roku 1609 vydal dílo Astronomia nova (Nová astronomie), ve kterém
poprvé publikuje svůj první a druhý zákon.
O dva roky později vydal spis věnovaný optice a návrhu
dalekohledů, Dioptrice. Roku 1617 vyšly první tři knihy Keplerova
sedmisvazkového díla Epitome astronomiae copernicanae (Souhrn koperníkovské
astronomie). Je to systematický, velmi vlivný pohled na heliocentrický model.
(Další svazky byly postupně vydány v letech 1620-21). V knize Harmonia
mundi (Harmonie světa, 1619) uvedl vztah, který je nyní znám jako třetí
Keplerův zákon. Roku 1627 dokončil Tabulae rudolphinae (Rudolfínské
tabulky), katalog 1005 hvězd. 15. listopadu 1630 Kepler na cestě do Řezna v
Bavorsku umírá. Ještě o rok později vychází jeho sci-fi příběh Solemnium,
který napsal o dvacet let dříve. Popisuje sen o cestě na Měsíc.
JL