Pred kratkim so mi zastavili vprašanje: Zakaj zvezd podnevi ne vidimo?
Poslušalec rubrike “Radiovedni” na Valu 202 je na to vprašanje, ki mu ga je postavil šestletni sin, tudi s pravilnim razmišljanjem poskusil odgovoriti: Pozdravljeni, radiovedneži! Zakaj zvezd podnevi ne vidimo? Prav to me je vprašal šestletni sin Valentin. V prvem trenutku sem odgovoril, da je čez dan presvetlo, da bi se jih videlo. Mislim pa, da to ni prav, kajti ob sončnem mrku bi ja morale biti zvezde vidne … No, morda pa se da to vprašanje analizirati z vašimi znanstveniki. Lep pozdrav!
Podnevi zaznamo nam najbližjo zvezdo, Sonce. Toda zakaj ostalih ne vidimo? Ko se nahajamo na Zemlji je za to kriva njena atmosfera. Svetloba našega Sonca se siplje na molekulah v atmosferi, razprši se v vse smeri. Sipana Sončeva svetloba povzroči, da je dnevno nebo svetlo in prekosi sij zvezd, ki bi drugače videli na nebu. Tudi Luno lahko naprimer vidimo čez dan, vendar se nam ravno zaradi »svetlosti« neba zdi šibkejša kot takrat, ko jo opazujemo na nočnem nebu. Zelo izkušeni opazovalci pa lahko s pomočjo teleskopov na dnevnem nebu opazijo tudi svetlejše objekte, kot sta Venera in Jupiter.
Kaj pa če bi Sonce zastrli? To se lahko zgodi ob Sončevem mrku. V krajih, kjer opazujemo popoln Sončev mrk, Luna popolnoma prekrije Sončevo ploskvico za nekaj minut. Svetlejše zvezde in nekateri planeti takrat postanejo vidni, toda ker smo osredotočeni na pojav mrka, se na to ne ozremo. In mogoče je dobro tako, saj je Sončev mrk res enkraten dogodek.
Pa še zanimivost glede opazovanja zvezd med mrkom. Lansko leto smo praznovali 100 letnico meritev, ki so potrdile Einsteinovo teorijo relativnosti. Sir Arthur Eddington je želel preveriti, če Sončeva masa ukrivlja prostorčas in torej kako se svetloba oddaljenih zvezd odkloni zaradi prisotnosti Sonca. Napovedan odmik lege zvezd v bližini Sonca so takrat izmerili na fotografskih ploščah, ki so jih uporabili med Sončevim mrkom. Zgodovinske meritve iz brazliskega Sobrala in afriškega otoka Principe so Einsteinovo teorijo potrdile, in to ravno s posnetkom zvezd med popolnim Sončevim mrkom.
Ko se nahajamo izven atmosfere lahko torej zvezde vidimo tudi podnevi. Vesoljski teleskopi, kot je na primer teleskop Hubble, ki je v orbiti okrog Zemlje, so tako zgrajeni, da lahko mirno opazujejo oddaljene zvezde in astronomske objekte tudi takrat, ko letijo nad osvetljenim delom Zemlje. Seveda morajo paziti, da svojih natančnih naprav ne usmerijo proti Soncu, saj bi to popolnoma pokvarilo opremo.
Večkrat pa naletimo na vprašanje o tem zakaj na primer na posnetkih astronavtov, ki so na dnevnem sprehodu izven Mednarodne vesoljske postaje, zvezd ne opazimo. Razlog je enostaven in znova je zanj “krivo” Sonce. Sonce osvetljuje astronavtov skafander in ostalo opremo v vidnem polju fotoaparata. Sončeva svetloba se od vseh teh površin odbija in ker so posledično te površine zelo svetle, moramo tako sliko posneti s kratkim ekspozicijskim časom, saj bi drugače dobili preosvetljeno sliko in na njej ne zaznali detajlov. Ker fotoaparat zbira svetlobo za zelo kratek čas, objektov, ki so zelo šibki (in do nas pošiljajo zelo malo svetlobe vsako sekundo) na takih posnetkih ne zaznamo. In zvezde so v takih pogojih res zelo šibki objekti.
Preizkusi še sam! Ponoči poskusi s svojim fotoaparatom (ali pa telefonom) posneti zvezde ali svetle objekte v okolici (lahko tudi cestne luči). Naredi dva posnetka, enega s kratkim ekspozicijskim časom (npr. 1/500 sekunde), drugega pa z daljšim (nekaj sekund). Opaziš razliko? Se tvoja opazovanja skladajo z zgoraj napisanim?
Na vprašanje, ali res ne vidimo zvezd v vesolju, naletimo tudi ob pogovoru o misijah na Luno. Nekaterim se zdi nenavadno, da na posnetkih narejenih na Luninem površju ni zvezd v ozadju. S prej opisano izkušnjo pa se nam ponudi razlaga zakaj je temu tako: astronavti so bili na osvetljenem delu Lune, ki je močno odbijal Sončevo svetlobo. Da bi s fotoaparati poslikali okolico in postavljene instrumente so imeli nastavljen ekspozicijski čas na 1/125 sekunde [2]. Kar je čisto prekratek čas, da bi na filmu (ja, takrat se je uporabljal film!) ujeli zvezde.
Toda kljub temu je na nekaterih posnetkih prisotno astronomsko telo, ki pa ni zvezda marveč planet Venera. Venera je namreč izmed planetov najsvetlejša, zelo izkušeni opazovalci jo lahko ob primernih pogojih opazijo tudi podnevi. Spodnji sliki (ki spadata k seriji devetih slik) je posnel Al Shepard misije Apollo 14, in naa njej poleg Venere opazimo Zemljo (ali pravzaprav Zemljin srp). [4,5]
Poseben primer posnetka, na katerem pa so prisotne zvezde, predstavlja slika AS16-123-19657, ki so jo posneli med misijo Apollo 16 aprila 1972 in na kateri so vidne poleg Zemlje tudi glavne zvezde v ozvezdjih Kozorog in Vodnar. Vzrok, da so na tej sliki vidne zvezde, pa je to, da je bila posneta s posebnim teleskopom, ki je uporabljal fotografski film z občutljivostjo na UV svetlobo, ter z uporabo daljšega ekspozicijskega časa. [4, 6]
Torej, podnevi zvezd zaradi sipanja Sončeve svetlobe v atmosferi res ne vidimo. Razen ob posebnih primerih, kot je Sončev mrk. V vesolju, kjer pa ni atmosfere, lahko ujamemo zvezde na posnetek le, če primerno podaljšamo ekspozicijski čas fotoaparata. In to je tudi razlog zakaj na običajnih dnevnih posnetkih astronavtov na Mednarodni vesoljski postaji ali v večini arhivskih posnetkov iz misij Apollo zvezd ne vidimo.
Če si radovedna ali radoveden si oglej spodnje vire:
[1] Naslovnica (Luna in Jupiter) iz Bob King, “How to see Sirius in the daytime”, Sky&Telescope
[2] Apollo Lunar Surface Journal – Photographing stars
[3] Robert J. Vanderbei, National Geographic, “See Jupiter and Venus in the Daytime“
[4] Danny Ross Lunsford in Eric M. Jones, Venus over the Apollo 14 LM
[5] Paolo Attivissimo, “Perché nelle foto lunari non ci sono le stelle?” (članek, ita)
[6] Paolo Attivissimo, “Moon hoax: debunked”