Lze přežít v kosmu bez skafandru? Proč blikají hvězdy? A jak se ve vesmíru šíří zvuky?

Merkur je nejžhavější planetou naší soustavy

Slunce vyzařuje ohromné množství energie, a jelikož kolem něj Merkur krouží v průměrné vzdálenosti „pouhých“ 58 milionů kilometrů, dosahuje žár na jeho osvětlené straně až 430 °C. O teplotě na povrchu oběžnic však nerozhoduje jen vzdálenost. Obzvlášť ve srovnání se Zemí je Merkur nepochybně velmi horký, přesto ho ve Sluneční soustavě na daném poli poráží Venuše, která přitom od mateřské hvězdy obíhá dvakrát dál. Její průměrná povrchová teplota dosahuje 462 °C, což z ní dělá nejžhavější členku našeho solárního systému. Příčina tkví v nesmírně husté atmosféře sestávající převážně z oxidu uhličitého, která vytváří smrtící skleníkový efekt.

Saturn jako jedinou planetu obklopují prstence

Řada lidí se domnívá, že ve Sluneční soustavě má prstence jen Saturn. Gigantická planeta je díky své ozdobě velmi fotogenická, ve skutečnosti však prstence obklopují všechny plynné obry našeho solárního systému – tedy i Jupiter, Uran a Neptun, o nichž to ovšem nikdo s určitostí nevěděl až do průletu amerických sond v 70. a 80. letech.

Jejich ozdoby jsou totiž podstatně méně nápadné, menší a mnohem hůř viditelné ze Země. Prstence se nicméně v čase proměňují, a také se mohou objevit úplně nové. Nelze například vyloučit, že během příštích 100 milionů let roztrhají slapové síly Neptunu jeho měsíc Triton, v důsledku čehož by planeta mohla získat další, velmi nápadný prstenec.

Kosmická loď se při návratu do atmosféry rozžhaví kvůli tření

Když se kosmická loď vrací do atmosféry – ať už s posádkou, nebo bez ní – letí zpočátku velmi rychle a teplota jejího povrchu se záhy zvýší z původních −155 °C asi na 1 650 °C. Může za to zodpovídat tření? Je pravda, že tření představuje pro inženýry výzvu, obzvlášť pokud jde o konstrukci aerodynamických raket či letounů, jež se pohybují vysoce nadzvukovou rychlostí. Čím víc vzduchu je v kontaktu s jejich povrchem, tím víc tření vzniká.

Návratové moduly a kosmické lodě však příliš aerodynamické nejsou, a tření tudíž nepředstavuje hlavní příčinu dramatických teplot, s nimiž se při průletu atmosférou potýkají. Pod přistávající kabinou se hromadí molekuly a atomy vzduchu a zahřívají se kvůli tlaku. Dostávají se velmi blízko k sobě, a čím blíž, tím víc teplota stoupá. Přesáhne-li tlak určitou mez, dojde dokonce k rozpadu molekul a ke vzniku plazmatu, které pak objekt obklopuje.

Hvězdy na nebi blikají

Stálice na obloze často budí dojem, jako by blikaly. Jde však o pouhou iluzi: Hvězdy jako takové svítí stále stejně, pokud tedy nejsou proměnné. Ovšem těsně než jejich záření dopadne na sítnici našeho oka, projde zemskou atmosférou, která není příliš statická ani homogenní: Vzdušné masy se pohybují a interakce s molekulami vzduchu část světla různým způsobem odrazí či rozptýlí. Čím silnější vrstvou plynného obalu Země pak záře stálic prochází, tím víc se na nebi zdánlivě mihotají. Popsaný jev proto nejintenzivněji vnímáme u hvězd v blízkosti horizontu.

Ohon ukazuje, kterým směrem kometa letí

Komety coby špinavé sněhové koule letí vesmírem. Jakmile se přiblíží ke Slunci, naše hvězda je ohřeje, načež se u nich vytvoří chvosty z prachu a plynu. Mohlo by se zdát, že popsané ohony tryskají opačným směrem, než se vlasatice pohybuje, jako například u kosmického kamení prolétajícího atmosférou. Jenomže ve vesmíru není žádný vzduch, v němž by se podobné kouřové stopy vytvářely.

Ohony komet vznikají působením slunečního větru, takže neukazují směr letu mateřského tělesa, nýbrž přímý směr od Slunce. Když vysokoenergetické fotony slunečního větru narazí do plynu uvolněného z vlasatice, otrhají z jeho atomů elektrony. Vzniknou tak elektricky nabité ionty, které potom magnetické pole vytvaruje do podoby ohonu směřujícího přímo od Slunce.

Meteority jsou horké

Na první pohled se zdá, že by se dopadající meteority měly při průletu zemskou atmosférou rozžhavit do běla. Ve skutečnosti jsou však jako steaky: Mají „opečenou“ kůrku, jež prošla vysokou teplotou a roztavila se, ale uvnitř zůstávají chladné. Natavená vrstva měří jen kolem jednoho milimetru a rychle vychládá. Po dosažení povrchu tak bývá meteorit už jen o něco teplejší než lidská ruka.

Ve vesmíru lze běžně slyšet zvuky

Výbuchy bývají velmi hlučné – tedy na Zemi, kde jejich zvuk nesou rázové vlny. Šíří se vzduchem nebo třeba vodou, čili prostředím plným částic, které vibrují a navzájem si energii rázové vlny předávají. Ve volném kosmickém prostoru se však částic nachází jen málo, takže se v něm zvukové vlnění nešíří. Zvuk je tudíž slyšet pouze na tělesech s atmosférou, jako je Země. Exploze ve vesmíru představují výhradně světelnou show, bez zvukového doprovodu.

Kosmický prostor představuje absolutní vakuum

Prostředí vesmíru se blíží opravdovému vakuu – je mnohem prázdnější než cokoliv, co dokážeme vyrobit na Zemi. V kosmu se ovšem vyskytuje ohromné množství vodíku, a to nejen ve hvězdách, ale i mezi nimi: V každém metru krychlovém vesmírného prostoru se najde pár atomů tohoto nejlehčího prvku. V porovnání například se zemskou atmosférou se tedy sice o vakuum nepochybně jedná, jeho 100% forma však podle našich současných znalostí nikde v kosmu neexistuje.

V kosmu nepůsobí gravitace

Říká se, že ve vesmíru panuje beztíže, a zdánlivě to potvrzuje i pohled na astronauty vznášející se uvnitř orbitální stanice či kosmické lodi. Právě ISS však skvěle dokládá, že ve vesmíru gravitace stále působí: Díky ní celý komplex setrvává na oběžné dráze.

Kdekoliv existuje hmota a prostor, tam je i gravitace. Na posádku působí gravitační vliv Slunce, který drží Zemi na její trajektorii, stejně jako gravitace naší planety, jež udržuje na oběžné dráze Měsíc i Mezinárodní vesmírnou stanici. Ve výšce asi 400 km, kde se základna pohybuje, dosahuje gravitační vliv Země 8,75 m/s² – což je zhruba jen o 11 % méně než hodnota tíhového zrychlení na zemském povrchu. Astronauti tak sice vypadají, že si plují prostorem v beztíži, ale ve skutečnosti se nepřetržitě nacházejí ve volném pádu. Stanice totiž na orbitě klesá k Zemi vlivem gravitace, ale také se dost rychle pohybuje vpřed. Výslednou trasu tak netvoří přímka, nýbrž křivka kolem planety.

Člověk bez skafandru může ve vesmíru explodovat

Lidské tělo je uzpůsobeno životu v pozemských podmínkách, včetně určitého tlaku prostředí. Pokud tento zmizí, voda v tkáních se začne odpařovat a tělesná schránka bobtná. Kůže je dost elastická, aby zmíněný proces nevedl k explozi. Postižený člověk však asi po deseti sekundách upadne do bezvědomí. 

Potvrzuje to zkušenost jistého technika NASA, který se v roce 1966 nedobrovolně zúčastnil drsného experimentu. Testoval skafandr v podmínkách podobných kosmickému prostoru, nicméně zařízení během zkoušky selhalo. Dotyčný tak jako jeden z mála lidí zakusil, jaké to je ocitnout se v prostředí bez zemské atmosféry. Jeho příběh ovšem skončil dobře: Po třiceti sekundách se podařilo atmosférický tlak obnovit a technika zachránit.