Svítí se stále více

Když v 60. letech minulého století začali astronauti podnikat první krátké kosmické lety a měli výhled k Zemi na nízkých oběžných drahách (zpravidla stovky kilometrů nad Zemí), dokázali pouhým okem rozeznat jen ta nejjasnější města. Od té doby se bohužel velmi výrazně zvýšila úroveň světelného znečištění z měst [1], takže nyní, o přibližně 65 let později, mohou astronauté z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) snadno pozorovat nejen největší města, ale i celé sítě světelných map celkem pohodlně pouhýma očima.

Z běžné cestovatelské praxe přitom víme, že při sledování zemského povrchu z paluby dopravního letounu můžeme vidět města celkem snadno a opravdu většina z nich vypadá jako ony světelné „jantarové“ mapy, z nichž i pouhým okem lze rozeznat centrální část města, větší městské čtvrti i nasvětlené sítě dálnic. Dopravní letouny přitom létají ve výškách do zhruba 13 kilometrů nad zemským povrchem.

Mezinárodní kosmická stanice, z níž pocházejí obrázky Země, obíhá ve výšce asi 400 kilometrů nad zemským povrchem, což je zhruba třicetkrát výš než leží letová hladina dopravních letadel. Dalo by se tedy předpokládat, že zář z měst vizuálně mimořádně vybledne a astronaut už bude mít mnohem obtížnější pohled na zářící aglomerace. Není tomu tak.

Astronauté velkoměsta vidí

Největší města produkují celkový světelný výkon v řádu jednotek gigawattů. Pro představu, menší větrná elektrárna vyrobí ročně asi 3–4 GWh. Část světla se rozptýlí v zemské atmosféře, ale dost z něho unikne do vesmíru.

Pokud si vezmeme například takový New York, jeho centrální část mající přibližně 35 kilometrů by při pohledu z ISS zabírala zhruba 7° úhlového průměru. To je významná část zorného pole, asi čtrnáctkrát větší, než jakou naším pohledem na obloze zabírá Měsíc. V astronomii se pro popis toho, jak jasně se nám daný zářivý objekt jeví, využívá využívá tzv. zdánlivá jasnost vyjádřená v magnitudách. Čím nižších záporných hodnot dosahuje, tím se nám objekt jeví jasnější; naopak slabě viditelné objekty mají “plusové” hodnoty jasnosti. Zářící skvrna New York by při zohlednění zářivého výkonu jeho centrální části měla z ISS (při nejmenší vzdálenosti stanice od města, tedy asi 400 km) jasnost zhruba -5,5 magnitudy. Tato jasnost přitom odpovídá jasu Měsíce asi 2 dny po novu anebo trojnásobku jasnosti planety Venuše, nejjasnějšího objektu oblohy po Slunci a Měsíci.

Astronaut tak při přeletu nad New Yorkem snadno rozezná nejen samotné město, ale i navazující osvětlený Long Island v podobě zřetelných žlutooranžových skvrnek. Stejně tak astronauté mohou identifikovat i největší evropská města. Nejvíce přitom svítí Paříž, Milán, Rotterdam, Londýn, ale i Praha, jejíž plošná jasnost při pohledu z paluby ISS dosahuje přibližně jasnosti planety Venuše. Města tedy nesvítí vizuálně velmi intenzivně, ale očima jsou pohodlně rozeznatelná, především ta velká. Jak hodně svítí města do vesmíru, ukazuje aktualizovaná a volně dostupná mapa [2].

Jednocvaky z ISS

Ostatně to, že města svítí hodně i při pozorování z ISS, se dá na fotografiích poznat. Nejjasnější hvězdy zachycené na snímcích z ISS mají okolo -1 magnitudy (nejjasnější hvězda Sírius má jasnost -1,46 magnitudy).

Snímky vznikají na krátké expozice při otevřené cloně širokoúhlejšího objektivu nasazeného na citlivý plnoformátový fotoaparát (pro fajnšmekry, známý astronaut – fotograf Don Pettit –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ využívá bezzrcadlovku Nikon Z9, často osazenou světelným objektivem Noct Nikkor 58 mm f/1,2) a je na nich často patrné, že města dole jsou mnohem jasnější, někdy dokonce i přeexponovaná oproti hvězdné obloze.

Tyto snímky obvykle nejsou nijak dál upravované, jsou to tzv. jednocvaky. Výsledku lze výjimečně dosáhnout pečlivou kombinací expozic a korekcí, skládat různé snímky přes sebe je velice obtížné, protože ISS letí příliš rychle. Když tedy v noci sledujete hvězdy a planety, vězte, že největší města na Zemi (New York, Paříž, Rio de Janeiro) jsou při pozorování z paluby kosmické stanice dost jasná i na to, aby byla pozorovatelná pouhýma očima.

Barva velkoměst se mění

Nutno také podotknout, že světlo z některých větších měst už není jen jantarové, ale přechází do oranžovo-bílé barvy, neboť velká část pozemských aglomerací přechází na technologii LED svícení, které je úsporné a dostupné v jasném bílém odstínu.

Bohužel právě tato barva způsobuje i nejvíce negativních účinků v přírodě i na zdraví lidí kvůli přemíře zmíněného světelného znečištění. Je tedy snahou i tyto zdroje světla postupně vyrábět tak, aby svítily v přírodě i člověku příznivé oranžové barvě [2].

Pro Zeptej se vědce odpovídal Petr