sunnuntai 5. toukokuuta 2013

Katsele ja havaitse Saturnusta

Saturnus harrastajakaukoputkella
valokuvattuna. Kuva Kari A. Kuure

Loppukevään tähtitaivas ei enää juurikaan salaisuuksiaan paljasta. Vaalenevat yöt peittävät kirkkaudellaan himmeät tähtitaivaan kohteet. Ainoastaan kirkkaat kohteet voivat näkyä vaalealla yötaivaalla. Onneksi siellä on yksi huomattava ja suurella mielenkiinnolla havaittu planeetta   Saturnus!

Saturnus oli oppositiossa huhtikuun 28. päivänä. Se merkitsee sitä, että planeetta on näkyvissä koko yön. Tilanne jatkuu samanlaisena aina kesäkuulle asti. Silloin Saturnus laskee horisontin alapuolelle juuri ennen auringonnousua. Iltataivaalla planeetta on näkyvissä aina lokakuun loppupuolelle asti. Vasta marraskuun puolivälissä se laskee auringonlaskun aikaan. Syyspuolella vuotta Saturnus on näkyvissä jälleen aamutaivaalla marraskuun alusta lähtien.

Saturnuksen renkaat ovat komea näky millä tahansa kaukoputkella. Parhaimmillaan ollessaan ne ovat meille näkyvissä suuressa kulmassa. Tämä vuosi on sellainen; näemme renkaat pohjoisen puolta. Näky on niin komea, että tähtitornin yleisönäytöksissä wau-refleksi esiintyy useammin kuin kerran illan aikana. Wau-refleksi esiintyy ensikertalaisen Saturnuksen katselijan keuhkojen, äänihuulten, alaleuan ja silmän täysin hallitsemattomasta yhteistoiminnasta. Refleksi voi esiintyä myös kokeneemmilla tähtiharrastajilla, etenkin silloin kun havaintokeli ja läpinäkyvyys ovat erinomaisia, jolloin kaukoputkessa voidaan käyttää suurta suurennusta.

Tässä artikkelissa en edes yritä kuvata sitä ihmeellistä fiilistä, mikä seuraa Saturnuksen omin silmin koettua näkemistä. Voin vain vakuuttaa, että se on yllättävää ja hienoa. Niinpä, jos ette ole koskaan Saturnusta nähneet omin silmin kaukoputkella, niin nyt jos koskaan se kokemus tulisi hankkia.

Saturnus kiertää Auringon kerran 29,4 vuodessa. Yhden kierroksen aikana näemme renkaat yhden kerran pohjoispuolelta ja yhden kerran eteläpuolelta. Renkaiden avautumiskulma (eli kulma missä ne näemme) on maksimissaan noin 26,7°. Aivan tarkkaan ottaen näkemiskulma voi hieman poiketa tästä, sillä mainittu luku on renkaiden kaltevuuskulma Saturnuksen ratatasoon nähden ja Saturnuksen rata on Maan ratatasoon (ekliptika) nähden 2,49° kallellaan. Karkeasti ottaen, renkaat voivat olla enimmillään noin 28° ”auki”.

Yhden Saturnuksen vuoden aikana näemme renkaat kahdesti täysin sivulta. Itse asiassa täysin sivulta näkymisiä voi esiintyä jopa useampia kertoja, sillä maksimissaan sivulta näkyminen voi esiintyä jopa kolmen sarjoina kuten vuosina 19950–96. Sarja johtui siitä, että Saturnus oli opposition läheisyydessä renkaiden sivulta näkymisen aikaan. Tällöin Saturnuksen ja maapallomme keskinäinen ratadynamiikka kuljetti meidät kolme kertaa rengastason poikki muutaman kuukauden välein.

Koska Saturnuksen kiertoaika on liki 30 vuotta, se merkitsee sitä, että noin 15 vuoden kuluttua tilanne toistuu. Seuraavan kerran mentiin rengastason läpi vuonna 2009, tosin silloin vain yhden kerran. Tulevaisuudessa vasta vuonna 2025 kuljemme rengastason poikki ja renkaat katoavat näkyvistä muutaman vuorokauden ajaksi maaliskuun lopulla ja marraskuun alkupuolella. Tällä kertaa siis vain kaksi rengastason läpäisyä.

Samasta, noin 15 vuoden syklistä johtuu renkaiden näkyminen leveänä tai avoimena. Näin tapahtui vuosina 2002–2003 ja seuraavan kerran vuonna 2017. Tällöin Saturnus on kuitenkin tähtitaivaan eteläisellä pallonpuoliskolla, joten sen näkyminen ei ole kovinkaan hyvä: alkuvuodesta aamuhämärissä ja loppuvuodesta iltahämärässä parin tunnin ajan ennen auringonnousua tai sen jälkeen. Tästä syystä juuri tämä vuosi olisi hyvä käyttää Saturnuksen havaitsemiseen, sillä sen suunta tähtitaivaalla on kohti etelää ja sen näkymisaika lyhenee voimakkaasti lähivuosina.

Niin ja ne renkaat...


Cassin-luotaimen valokuvvamat renkaat. Värikoodaus
ilmentää renkaan kappalekokoa. Kuva Nasa.
Cassini-luotaimen lähettämien tietojen perusteella tiedämme renkaiden muodostuvan suurimmaksi osaksi vesijäästä. Leveyttä renkailla on liki 60 000 km mutta paksuutta (se on hieman vaikeasti määriteltävissä) muutama kymmenen metriä, ehkäpä noin 20 metriä. Kappalekoko vaihtelee renkaissa alueittain mutta suurimmaksi osaksi ne ovat alle nyrkin kokoisia kappaleita. Pienimmät kappaleet ovat aivan hienojakoista jääkidettä ja suurimmat kappaleet (jälleen vaikeasti määriteltävissä) henkilöauton kokoluokkaa.

Renkaat eivät ole homogeenisia, vaan niiden kappalekoossa on merkittäviä poikkeavuuksia toisistaan. Lisäksi osarenkaiden pysyvyydessä ja uudistumisessa on eroja. Tuoreitten tutkimusten mukaan renkaat uusiutuisivat kappaleiden keskinäisistä törmäyksistä, mutta myös ulkopuolelta tulevien meteoroidien törmäysten vaikutuksesta. Lisäksi renkaissa olevat kappaleet muodostavat löyhiä kasautumia tai jonomaisia muodostelmia, joiden ikä saattaa vaihdella merkittävästi. Kasaumia ja kapplejonoja syntyy ja hajoaa kaiken aikaa.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti