David Nesvorný: Na začátku byla tenká knížka o astronomii

David Nesvorný: Na začátku byla tenká knížka o astronomii

Fyzika / rozhovor

Už jako malý kluk v sobě objevil zápal pro astronomii. Jeho cesta za snem odstartovala před více než třiceti lety na Matfyzu a pokračovala přes Brazílii a Francii až do Spojených států amerických na Southwest Research Institute. David Nesvorný, který je podepsán například pod výzkumem původu asteroidu Chicxulub, jenž pravděpodobně vyhubil dinosaury, se dnes řadí mezi nejuznávanější badatele ve svém oboru.

David Nesvorný (foto: archiv D. Nesvorného)
David Nesvorný (foto: archiv D. Nesvorného)

Jak často se díváte ke hvězdám?

Často, skoro každou noc. Na ulicích v Boulderu není příliš silné osvětlení, mraky jsou spíše výjimkou, a tak je dost příležitostí. Během Perseid či Geminid s rodinou často vyjíždíme na blízký kopec a počítáme meteory. Připomíná mi to mládí, kdy jsem byl do astronomických pozorování mnohem více zabraný. Teď mě více zajímají planety a teorie.

Máte někde na nebi svou oblíbenou planetu?

Hm, nechci vás zklamat, ale marně se snažím nějakou planetu vybrat. Spíše mě zajímá, jak na sebe planety působí, proč jsou takové, jaké jsou, a podobné otázky. Z exoplanet mám nejradši planetární soustavu TOI-216, která má zajímavou rezonanční dynamiku a mohla by nám poskytnout klíč k pochopení planetární migrace.

Vaším hlavním tématem jsou planetky a vývoj sluneční soustavy. Co přesně zkoumáte?

Mám hodně projektů. V této chvíli mě zajímá kráterování Měsíce a terestrických planet v první miliardě let po vytvoření sluneční soustavy. Z projektu Apollo víme, že jeden z největších měsíčních kráterů Imbrium, který má v průměru přes tisíc kilometrů, byl vytvořen dopadem tělesa před 3,9 miliardami let, což je dost pozdě, zhruba 600 milionů let po vytvoření Měsíce. To vždy bylo záhadou. Vytvářím počítačové modely, které zahrnují různé populace impaktorů a snažím se najít ten, který fituje data. A už mám vítěze.

Můžete mi o něm něco říct?

Terestrické planety, včetně Země, se formují z menších těles o průměru zhruba deset až tisíc kilometrů, tzv. planetesimál, které se vzájemně srážejí a postupně vytvářejí větší a větší objekty. Tato fáze může trvat několik desítek milionů let. Ukazuje se, že po finální srážce, která vytvořila náš Měsíc, zůstalo ve vnitřním slunečním systému ještě mnoho planetesimál. Ty pak postupně dopadaly na Slunce, planety a Měsíc. Moje modely dokazují, že právě planetesimály jsou hlavním zdrojem impaktu – asteroidy a komety moc nepřispívají. Tento výsledek je zajímavý tím, že ukazuje, jak je možné využít statistiky velkých kráterů na Měsíci – tedy těch tmavých skvrn, které jsou viditelné na měsíčním povrchu – k lepšímu pochopení toho, jak vznikla Země.

Kolik práce se skrývá za podobným výsledkem? Jak dlouhá a složitá cesta vede k takovému objevu?

Někdy je cesta jednoduchá, jindy naopak velmi složitá. V tomto případě jsme s kolegy nejdříve vyvinuli modely akrece terestrických planet, což byla tak půlroční práce od původní myšlenky k podání článku. Některé z modelů replikovaly vnitřní sluneční soustavu, tedy hmotnosti a dráhy všech planet, velmi dobře, dokonce tak dobře, že se nám zdály dostatečné k tomu, abychom se z nich pokusili vytáhnout informace o lunárním bombardování. To nám trvalo dalších šest měsíců, bylo to v době vrcholící pandemie. Pracoval jsem doma na laptopu a podařilo se mi ztratit všechna data. Laptop měl softwarový problém a disku se nepodařilo skoro nic obnovit. Trvalo mi dalších pár měsíců, než jsem našel odvahu se k tomuto projektu znovu vrátit. Naštěstí jsem měl k dispozici kopii nedokončeného článku, který jsem poslal kolegovi těsně předtím, než mi odešel laptop. Díky tomu jsem alespoň věděl, kam směřovat. Po dalších měsících práce, simulací a analýzy výsledků bychom článek mohli podat na začátku roku 2022.

Ať už je to astronomie, fyzika či jiná věda, těžko si lze představit lepší pocit, než když pochopíte či objevíte něco, co nikdy jiný před vámi.

V posledních letech se zabýváte také asteroidem Chicxulub, který před 66 miliony lety dopadl na Zemi a spustil vlnu katastrofických událostí; pravděpodobně má na svědomí také vyhynutí dinosaurů. Co vás k jeho zkoumání přivedlo?

Spíše náhoda. Chtěl jsem vylepšit teorii, která popisuje, jak se asteroidy z hlavního pásu dostávají do prostoru Země a hrozí dopadem. Malá tělesa jsou silně ovlivněna celou řadou kolizních a radiačních efektů, a je tak těžké pro ně vyvinout přesný model, proto jsem se soustředil jen na ty větší. Během studie se ukázalo – v rozporu se stávající standardní teorií – že velké impaktory jsou často tmavé primitivní asteroidy pocházející z blízkosti Jupitera. A pak už to byl jen malý krok k dinosaurům.

Před nedávnem vám na toto téma vyšla nová studie...

Studie vysvětluje, proč izotopová analýza chicxulubského asteroidu identifikuje tento objekt jako primitivní uhlíkový asteroid. Primitivní asteroidy se nejčastěji vyskytují ve vnější části hlavního pásu, zhruba 2,5 – 3,5 astronomických jednotek od Slunce. Standardní model ale opakovaně tvrdil, že cesta z této oblasti do oblasti Země je velmi obtížná, a je tedy velmi nepravděpodobné, že by jeden z nich mohl dopadnout na Zemi. Můj příspěvek ale ukázal, že malá pravděpodobnost je kompenzována velkou zdrojovou populací, a je tak ve výsledku celkem zřejmé, že velké primitivní asteroidy představují mnohem větší nebezpečí, než se původně předpokládalo.

Vaše cesta na Southwest Research Institute vedla přes Prahu, brazilské Sao Paulo a francouzskou Nice. Byla tato trajektorie spíš dílem náhody, anebo nějakého konkrétního plánu?

Připadám si jako cestovatel z Verneova románu, jehož balón letí, kam vítr fouká. Sao Paulo se nabídlo po setkání s profesorem Sylviem Ferrazem Mellem z tamní univerzity. Nice vyšla po získání Poincaré stipendia – myslím, že jsem byl původně až na třetím místě, ale dva kandidáti přede mnou dostali „lepší“ nabídky. Později přišla nabídka z coloradského Boulderu, která ovšem zmizela hned poté, co jsem odeslal žádost. Po pár měsících, když už jsem ztrácel naději, se objevila znovu. To bylo před 20 lety. Od té doby je můj balón zaparkovaný v Coloradu, tedy až na dva roční pobyty v Nice a Riu.

Vraťme se na začátek. Čím vás oslovila fyzika? Anebo to byla už od počátku astronomie, která vás přitahovala?

Na začátku byla tenká knížka o astronomii, která se mi dostala do rukou, když mi bylo zhruba 12 let. Bohužel si teď nevzpomínám na její jméno, ale mám ji někde založenou. Z neznámého důvodu mě to zcela pohltilo. Na univerzitě jsem sice chvíli uvažoval o tom, že bych přešel na fyziku, ale rodiče mě od toho odradili. „Davide, drž se svých snů,“ radila mi máma. Ať už je to astronomie, fyzika či jiná věda, těžko si lze představit lepší pocit, než když pochopíte či objevíte něco, co nikdo jiný před vámi.

Matfyz jste studoval na přelomu 80. a 90. let. Jak na tohle období vzpomínáte?

Velmi rád! Vzpomínek je hodně. Začínají u Kopáčkových přednášek z matematiky, kdy jsem se v letu musel učit psát všechna písmena řecké abecedy, přes Bičákovu relativitu až k setkání s Milošem Šidlichovským a Davidem Vokrouhlickým. Miloš pracoval v Akademii věd a na univerzitě v té době učil klasickou nebeskou mechaniku. David to po něm převzal. Nebeská mechanika je velmi bohatý obor se spoustou matematiky a teorií – to mi otevřelo oči. Jsem za to Milošovi a Davidovi velmi vděčný. Pak přišel inspirující rok 1989.

Připadám si jako cestovatel z Verneova románu, jehož balón letí, kam vítr fouká.

V roce 1994, když vám bylo pětadvacet let, jste opustil Česko a vydal se za dalším vzděláním do Brazílie. Co vás lákalo tak daleko do světa?

Chtěl jsem studovat v zahraničí, poznat, jak lidé žijí jinde, a zažít něco nového. Ale Brazílie byla plán B. Hlásil jsem se na univerzity v USA, ale nikde jsem nedostal stipendium, i když na MIT jsem k tomu měl dost blízko. Pak jsem jel na svou první konferenci do Cortiny d'Ampezzo a tam jsem se setkal se Sylviem. Pozval mě na pivo a za pár měsíců jsem cestoval do Sao Paula. Doktorské studium bylo skvělé. Sylvio shromáždil skupinu mladých doktorandů a postdoků z celého světa. Bylo to motivující. Z oken pracovny jsem mohl pozorovat tukany, ještěry a opice…

Co všechno vám pobyt v Brazílii dal?

Brazilci ironicky říkají, že Brazílie je země budoucnosti a vždycky jí bude. Pro mě to byla doba adaptace, rozšiřování obzorů, cestování a taky prvních vážnějších pokusů o zajímavý výzkum. Ve spěchu jsem se učil portugalštinu, pracoval do noci, cestoval do Patagonie, Bolívie a Peru. Změřil jsem síly s Aconcaguou, podnikl první výlety do horkého Ria, ale také na konference do Francie, Států, Buenos Aires a jinam. Bylo to pro mě, jako bych se vrátil o pět let zpátky a prožil je znovu v úplně jiném prostředí. Pochopil jsem díky tomu, že se věci nedají vždycky měřit stejným metrem.

Po pobytu v Nice jste zakotvil v Boulderu v americkém státě Colorado. Jak se žije a pracuje v předhůří Skalistých hor?

Je tady pohodlný život. Mám rád přírodu a hory a tady si připadám tak trochu jako ve větším a modernějším Špindlerově Mlýně s uznávanou univerzitou. Lyžařská střediska jsou nedaleko. V práci všechno funguje a s kolegy máme dobré vztahy. Víme, že jsme na jedné lodi a že úspěch kolegy je i naším úspěchem. S manželkou nám však chybí širší rodina. Moje máma a bratr žijí v Praze, rodina mé ženy zase v Jižní Americe, a tak často cestujeme. Zrovna teď jsem na farmě v Passa Quatro v Brazílii, které v roce 1912 navštívil u příležitosti pozorování úplného zatmění Slunce Rastislav Štefánik. Argentinská výprava tu zase chtěla potvrdit Einsteinovu teorii… Bohužel tenkrát pršelo, stejně jako dnes.

Dalo by se říct, že jste v USA už pevně zapustil kořeny, nebo vás to táhne ještě jinam?

„Zapustil kořeny“ je zcela přesný výraz. Syn už studuje na coloradské univerzitě a dcera se probíjí základní školou.

Přesto stále udržujete kontakt s rodnou zemí i s českými vědci. V čem je to pro vás obohacující?

Českou republiku navštěvuji pravidelně, zhruba tak třikrát do roka. Jezdím hlavně za rodinou, ale vždycky zajdu i na fakultu. Dlouhodobě spolupracuji hlavně s Davidem Vokrouhlickým, který teď šéfuje Astronomickému ústavu UK. David zase jezdí dvakrát do roka na měsíční pobyty do Boulderu. Je to jeden z nejchytřejších vědců, které znám – dáte mu jakýkoli námět a on ho během pár týdnů promění na kompletní matematický model. A to je obohacující!


Dr. David Nesvorný, Ph.D. (* 1969)

Pochází z Prahy. Na MFF UK vystudoval obor fyzika mezních oborů se zaměřením na astronomii. Doktorský titul v astronomii získal na University of São Paulo. Dva roky působil jako postdoktorand na Nice Observatory, od roku 2001 pracuje v oddělení kosmických studií na Southwest Research Institute v americkém Boulderu. Zabývá se výzkumem planetek, sluneční soustavy a exoplanet. V této oblasti publikoval přes 260 prací. Je mj. autorem teorie, která předpokládá, že sluneční soustava měla krátce po svém vzniku o jednu obří planetu navíc, ta však byla později vymrštěna pryč. Společně s Davidem Vokrouhlickým a Williamem Bottke také v roce 2007 publikoval práci, která se jako první věnovala astronomickému původu asteroidu Chicxulub. Za své badatelské výsledky získal několik ocenění, mj. Harold C. Urey Prize (2005), kterou uděluje Americká astronomická společnost mladým vědcům, a Kopalovu přednášku (2013) od České astronomické společnosti. V roce 1999 po něm byla pojmenována planetka č. 7999.


Mohlo by vás také zajímat:

Petr Hadrava: Kromě dobrých přístrojů jsou potřeba i dobré nápady
Mraky řádek kódu. Absolvent Matfyzu pomáhá ve světě stavět velké teleskopy
Viktor Holubec: Snažím se pochopit, jak věci fungují