Světový historický triumf české astronomie z roku 1959 – vůbec první meteorit na světě, jehož pád byl vyfotografován a jehož dráha ve sluneční soustavě byla exaktně spočtena.

Obsah hesla

[Rejstřík]

1.Geniální česká bolidová věda: Zdeněk Ceplecha
2.Nález prvních kamenů u Luhů a Velké
3.Rodokmen z pásu planetek
4.Zdroje a reference

Příbramský meteorit: První meteorit s rodokmenem v dějinách vědy

Dne 7. dubna 1959 ve 20 hodin 30 minut a 17 sekund středoevropského času došlo na obloze nad tehdejším Československem k události, která se nesmazatelně zapsala do dějin světové astronomie.

Nad středními Čechami zazářil oslnivý bolid (mimořádně jasný meteor), který byl na několik vteřin jasnější než Měsíc v úplňku a na zemském povrchu způsobil hromové dunění provázené seismickými otřesy. Těleso explodovalo a jeho úlomky dopadly do polí a lesů v okolí města Příbram.

Příbramský meteorit se stal prvním meteoritem na světě s přesně spočteným rodokmenem – vůbec poprvé v lidské historii se podařilo pád meteoritu současně vyfotografovat ze dvou různých stanic, z fotografií matematicky zrekonstruovat jeho atmosférickou dráhu, spočítat, odkud ze sluneční soustavy přiletěl, a na základě těchto výpočtů meteorit skutečně nalézt na zemi!

1. Geniální česká bolidová věda: Zdeněk Ceplecha #

Za tímto světovým triumfem stál mladý český astronom Zdeněk Ceplecha (1928–2009) z observatoře v Ondřejově.

Ceplecha již v 50. letech 20. století zkonstruoval a rozmístil na observatoři v Ondřejově a v Prčici speciální celooblohové fotografické kamery s rotujícími sektory (vrtulemi), které přerušovaly expozici několikrát za sekundu:

V onen osudný večer 7. dubna 1959 zachytily kamery v Ondřejově i v Prčici tentýž zářící bolid.
Z přerušované světelné stopy dokázal Ceplecha metodou prostorové trigonometrie s milimetrovou přesností spočítat:
- Výšku vstupu tělesa do atmosféry (97 km nad zemí).
- Přesnou rychlost letu (vstupní rychlost 20,9 km/s).
- Postupné brzdění tělesa třením o vzduch.
- Místo zániku a rozpadu (ve výšce 13 km u Příbrami).

2. Nález prvních kamenů u Luhů a Velké #

Na základě Ceplechových výpočtů vytyčili vědci předpokládanou dopadovou elipsu. Obyvatelé obcí u Příbrami byli vyzváni k hledání podivných černých kamenů.

Výsledek předčil veškerá očekávání:

Už 9. dubna 1959 (pouhé dva dny po pádu!) nalezl rolník Josef Hájek na poli u obce Luhy první černý kámen s typickou natavenou kůrou o hmotnosti 4,42 kg.
Následovaly další nálezy: kusy u Velké (0,77 kg), Hojšína (0,42 kg) a u Drahlína (nejtěžší kus o hmotnosti 5,56 kg).
Celkem se našly čtyři hlavní kusy o souhrnné hmotnosti téměř 10 kilogramů. Všechny kameny ležely přesně v ose a vzdálenostech, které Ceplecha teoreticky předpověděl!

3. Rodokmen z pásu planetek #

To nejdůležitější však teprve přišlo. Z přesné rychlosti a směru příletu mohl Zdeněk Ceplecha zpětně spočítat oběžnou dráhu tělesa ve sluneční soustavě předtím, než se srazilo se Zemí:

Výsledek byl revoluční: Ukázalo se, že těleso obíhalo po eliptické dráze s aféliem ve vzdálenosti 4,2 astronomické jednotky – tedy přímo v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem!
Do té doby neměli vědci žádný přímý empirický důkaz o tom, odkud kamenné meteority pocházejí. Příbram přinesla první nezvratný fyzikální důkaz, že meteority jsou úlomky planetek z hlavního pásu.

Podle mineralogické klasifikace je Příbram obyčejný chondrit typu H5 s vysokým obsahem volného niklového železa a nádhernými chondrulemi. Vzorky meteoritu Příbram jsou dnes vystaveny v Národním muzeu v Praze a v expozici na observatoři v Ondřejově.

Příbramský úspěch vedl k vybudování celosvětově proslulé Evropské bolidové sítě, která funguje dodnes.

4. Zdroje a reference #

Ceplecha, Z. (1961). Multiple fall of Příbram meteorites photographed. 1. Double-station photographs of the fireball and their analysis. Bulletin of the Astronomical Institutes of Czechoslovakia.
Tuček, K. (1961). Příbram meteorites. Rozpravy Národního technického muzea v Praze.
Spurný, P., et al. (2014). Reanalysis of the Příbram meteorite fall trajectory and orbit. Meteoritics & Planetary Science.

Odborný astrofyzikální text včetně stavových rovnic, efemerid a spektrální klasifikace.

Profi režim

Příbramský meteorit (Pád 7. dubna 1959) – Heliocentrická orbitální integrace a balistická decelerace

1. Chronologie a fotometrie bolidu #

Čas jevu: 7. 4. 1959, 19:30:17.3 UTC ( $20^\text{h} 30^\text{m} 17.3^\text{s}$ SEČ).
Pozorovací stanice:
- Stanice 1: Ondřejov ( $49^\circ 54' 38'',\text{N}$ , $14^\circ 46' 53'',\text{E}$ ).
- Stanice 2: Prčice ( $49^\circ 34' 45'',\text{N}$ , $14^\circ 32' 28'',\text{E}$ ).
Základna (Baseline): Vzdálenost mezi stanicemi $B = 40.388,\text{km}$ .
Maximální absolutní magnituda: $M_V \approx -19.2,\text{mag}$ (ve výšce $h \approx 23,\text{km}$ nad terénem).

2. Atmosférická trajektorie a decelerace #

Fotografie pořízené kamerami s rotačním sektorem (frekvence přerušování $f = 24.93,\text{s}^{-1}$ na objektivu Tessar $f = 180,\text{mm}$ , f/4.5):

Výška počátku světelné dráhy: $h_{\text{begin}} = 97.8,\text{km}$ .
Výška terminálního bodu: $h_{\text{end}} = 13.0,\text{km}$ .
Sklon trajektorie vůči horizontu: $z_R = 43.1^\circ$ (zenitový úhel radiantu).
Vstupní geocentrická rychlost: $v_\infty = 20.93 \pm 0.05,\text{km/s}$ .
Terminální rychlost před temným letem (Dark Flight): $v_{\text{end}} \approx 7.2,\text{km/s}$ (ve výšce 13 km), kde dynamický tlak překročil mez pevnosti horniny ( $P_{\text{dyn}} = \rho_{\text{atm}} v^2 \approx 10 - 15,\text{MPa}$ ) a došlo k fragmentaci tělesa na desítky kusů.

3. Výpočet heliocentrické dráhy v sluneční soustavě #

Zpětná integrace pohybových rovnic se započtením gravitačního pole Země, rotace Země (diurnální aberace) a odporu horních vrstev atmosféry určila přesný radiant:

Pravý geocentrický radiant (J1950.0): $\alpha_G = 192.4^\circ$ , $\delta_G = +17.5^\circ$ , $v_G = 17.43,\text{km/s}$ .
Elementy heliocentrické dráhy (J1950.0):
- Velká poloosa: $a = 2.401 \pm 0.020,\text{AU}$ .
- Excentricita: $e = 0.6711 \pm 0.0050$ .
- Perihelium: $q = a (1 - e) = 0.790 \pm 0.003,\text{AU}$ (uvnitř dráhy Venuše).
- Afélium: $Q = a (1 + e) = 4.012 \pm 0.035,\text{AU}$ (hlavní pás planetek, rezonance 2:1 s Jupiterem).
- Sklon dráhy k ekliptice: $i = 10.48^\circ \pm 0.08^\circ$ .
- Délka vzestupného uzlu: $\Omega = 17.27^\circ$ .
- Argument perihelia: $\omega = 241.75^\circ$ .

Hodnota Tisserandova parametru vůči Jupiteru:

T_J = \frac{a_J}{a} + 2 \cos i \sqrt{\frac{a}{a_J} (1 - e^2)} \approx 3.02

což těleso jednoznačně řadí mezi asteroidy skupiny Apollo (asteroidální původ, vyloučen kometární původ).

4. Mineralogie a petrologie (Chondrit H5) #

Klasifikace: Obyčejný chondrit třídy H5 (vysoký obsah celkového železa $Fe_{\text{tot}} \approx 27.5,\text{hm. }%$ , petrologický stupeň 5 svědčící o termálním metamorfismu v mateřském tělese při $T \approx 700 - 800^\circ\text{C}$ ).
Hlavní minerály: Olivín ( $Fa_{18.5}$ ), orthopyroxen (bronzit $Fs_{16.5}$ ), kamacit a taenit (slitina Fe-Ni), troilit ( $FeS$ ).
Radiační stáří (Cosmic Ray Exposure Age): Z koncentrace kosmogenních izotopů ( $^3\text{He}, ^{21}\text{Ne}, ^{38}\text{Ar}$ ) bylo stanoveno na $\tau_{\text{CRE}} \approx 12 \pm 2,\text{milionů let}$ . Před tolika lety bylo těleso vyraženo kolizí z mateřské planetky v hlavním pásu.

5. Akademické reference #

Ceplecha, Z. (1961). Bull. Astron. Inst. Czechosl., 12, 21-47.
Spurný, P., et al. (2014). Reanalysis of the Příbram meteorite fall. Meteoritics & Planetary Science, 49(S1), A380.
Mason, B. (1962). Meteorites. John Wiley & Sons, New York.

Událost	Pád Příbramského meteoritu
Datum a čas	7. dubna 1959 ve 20:30:17 SEČ
Místo dopadu	Příbramsko (Luhy, Velká, Hojšín, Drahlín)
Světový primát	1. meteorit na světě s vyfotografovaným pádem a spočtenou dráhou
Vedoucí výzkumu	Zdeněk Ceplecha (AsÚ Ondřejov)
Nalezená hmotnost	Celkem 4 kusy o souhrnné hmotnosti 9,98 kg
Původ v kosmu	Hlavní pás planetek (asteroid třídy Apollo)

Klasifikace meteoritu	Obyčejný chondrit H5 (vysoký obsah Fe-Ni kovu)
Vstupní rychlost v inf	20,93 ± 0,05 km/s
Výška světelné dráhy	97,8 km až 13,0 km nad zemí
Absolutní jasnost bolidu	-19,2 mag (jasnější než Měsíc v úplňku)
Heliocentrická velká poloosa a	2,401 AU (afélium Q = 4,01 AU)
Tisserandův parametr T J	3,02 (typické asteroidální těleso)
Expoziční věk kosmickým zářením	12 ± 2 milionů let (odštěpen kolizí v pásu)

Příbramský meteorit

Příbramský meteorit

Obsah hesla

Příbramský meteorit: První meteorit s rodokmenem v dějinách vědy

1. Geniální česká bolidová věda: Zdeněk Ceplecha #

2. Nález prvních kamenů u Luhů a Velké #

3. Rodokmen z pásu planetek #

4. Zdroje a reference #

Příbramský meteorit (Pád 7. dubna 1959) – Heliocentrická orbitální integrace a balistická decelerace

1. Chronologie a fotometrie bolidu #

2. Atmosférická trajektorie a decelerace #

3. Výpočet heliocentrické dráhy v sluneční soustavě #

4. Mineralogie a petrologie (Chondrit H5) #

5. Akademické reference #

Literatura a vědecké reference

AstroHub Podpora

Váš nákupní košík

Příbramský meteorit

Obsah hesla

Příbramský meteorit: První meteorit s rodokmenem v dějinách vědy

1. Geniální česká bolidová věda: Zdeněk Ceplecha #

2. Nález prvních kamenů u Luhů a Velké #

3. Rodokmen z pásu planetek #

4. Zdroje a reference #

Příbramský meteorit (Pád 7. dubna 1959) – Heliocentrická orbitální integrace a balistická decelerace

1. Chronologie a fotometrie bolidu #

2. Atmosférická trajektorie a decelerace #

3. Výpočet heliocentrické dráhy v sluneční soustavě #

4. Mineralogie a petrologie (Chondrit H5) #

5. Akademické reference #

Literatura a vědecké reference

Související hesla v AstroWiki

AstroHub Podpora

Váš nákupní košík