maanantai 30. syyskuuta 2013

Miljardin tähden tähtiluettelo

Taiteilijan näkemys avaruudessa
työskentelevästä Gaia-observatoriosta.
Kuva ESA.

Tähtitieteessä mahdollisimman kattavat tähtiluettelot ovat olennainen osa tiedettä. Eikä pelkästään luettelo, vaan tähtien paikat, ominaisliikkeet ja spektrit ovat erittäin tärkeitä luettelojen tietoja. Hyvin monet nykyisinkin toimivat observatoriot ovat aikoinaan perustettu tähtiluettelojen tekemistä varten.

Nykyaikana on siirrytty luettelojen tekemisessä avaruusaikaan. Avaruudessa kartoitustyötä tekevät satelliitit välttyvät ilmakehän aiheuttamilta virheiltä ja luetteloista pystytään tekemään aikaisempaa tarkempia ja monipuolisempia. Aivan lähiviikkoina (lokakuun loppupuolella) Euroopan avaruusjärjestö (ESA) laukaisee Gaia-observatorion, joka tulevan viiden vuoden aikana tekee miljardin tähden kartoituksen.

Gaian kartoittama tähtimäärä on laajin mitä milloinkaan on pystytty luetteloimaan, mutta siitä huolimatta se on vain 0,5–1 % Linnunradan kaikista tähdistä. Niinpä luetteloon päätyvät vain Linnunradassamme lähietäisyydellä olevat tähdet. Tästä rajoittuneisuudesta huolimatta kartoitustyö antaa tutkijoille työkaluja Linnunradan tutkimiseen. Luonnollisesti koko tähtitiede tieteenä hyötyy hankkeesta mitä suurimmassa määrin.

Gaia kartoittaa kaikki näkyvissä olevat tähdet 20m kirkkauteen[1] asti. Hieman kirkkaimpien tähtien (≥15m) paikat Gaia määrittää 24 mikrokaarisekunnin tarkkuudella. Tarkkuus on riittävä määrittämään hiuksen vahvuuden 1000 km etäisyydeltä. Paikanmäärityksen tarkkuus merkitsee myös sitä, että lähitähtien etäisyydet pystytään määrittämään aikaisempaa suuremmalla 0,001 % tarkkuudella. Etäämpänä olevien (≥ 30 000 valovuotta) tähtien etäisyysmittauksessa saavutetaan 20 % tarkkuus.

Gaian tähtikartoitukseen käytettäviä kaukoputkia on kaksi 1,45 × 0,5 m peiliä, joiden polttoväli on 35 metriä. Ne ovat toisiinsa nähden 106,5° kulmassa. Näistä valo johdetaan apupeilien avulla ccd-kameraan ja muihin optisiin mittalaitteisiin. Optisen reitin kaksi viimeistä peiliä, ccd-kamera ja mittalaiteet ovat yhteisiä molemmille kaukoputkille.

Tähtien etäisyydet määritetään havaitsemalla tähtien parallaksia ja kuinka se muuttuu ajan myötä. Tulevan viiden vuoden aikana observatorio tekee havaintoja jokaisesta tähdestä 70 kertaa. Observatorio sijoitetaan LaGrangen-pisteeseen L2, joka sijaitsee maapallolta katsoen vastakkaisella puolella kuin Aurinko. Sijoituspaikka on hyvin edullinen, sillä niin Aurinko kuin Maa ja Kuu jäävät samalle puolelle taivaanpalloa ja observatorio kiertäessään L2-pistettä  tarvitsee vain hyvin vähän ohjausta (=polttoainetta).

Gaian teleskooppien suuren herkkyyden ansiosta se kykenee havaitsemaan tuhansia asteroidivyöhykkeen kappaleista. Erityisesti aurinkokunnan pienkappaleista Maata lähestyvät asteroidit (NEO) ovat luonnollisia havaintokohteita. Näitä uskotaan havaittavan useita tuhansia. Tutkijoita kiinnostaa erityisesti NEO-asteroidien radat ja Gaia pystyy tuottamaan hyvin suuren määrän havaintotietoa myös näistä kohteista.

Gaialla on vielä kolmaskin kohdetyyppi, jota se pystyy havainnoimaan erityisen suurella tarkkuudella ja joilla on suuri tieteellinen merkitys. Kohderyhmä on tähdet, joilla on radoillaan kiertäviä eksoplaneettaoja. Kohteiden havaitsemiseen Gaian instrumenttien ominaisuudet ovat mitä ihanteellisimmat: Tarkka astrometrinen paikanmääritys paljastaa eksoplaneettojen aiheuttaman tähtien huojunnan järjestelmän massakeskipisteen ympäri ja tarkka kirkkauden määritys puolestaan paljastaa eksoplaneetat, jotka kiertoradallaan joutuvat tähden eteen. Tähdestä tuleva valo himmene joksikin aikaa, ja himmeneminen on mitattavissa. Toistuessaan voimme päätellä tähteä kiertävän planeetan kiertoajan, radan kaltevuuden ja planeetan massan. Spektrometriset havainnot puolestaan voivat kertoa planeetan lämpötilasta, mahdollisesta ilmakehästä ja sen paineesta, sekä sen, löytyykö planeetoilta vettä, happea ja metaania?

Huomautukset

[1] Tähtitaivaan kohteille on määritetty kirkkaus (=magnitudi) asteikolla, jossa yleisesti himmein paljain silmin näkyvä tähti on kirkkaudeltaan 6m. Pieni m-kirjain yläindeksinä viittaa tähtitieteessä käytössä olevaa kirkkausasteikkoon. Mitä pienempi kirkkautta osoittava luku on, sitä kirkkaampi kohde, esimerkiksi Siriuksen kirkkaus on noin –1,5m , täysikuun noin –12,5m ja Auringon noin –27,5m.

Yhden kirkkausyksikön ero merkitsee noin 2,51-kertaista ja viiden yksikön ero merkitsee 100-kertaista eroa kirkkaudessa. Gaian havaitsemat himmeimmät tähdet (20m) ovat noin 1/400 000 siitä kirkkaudesta mitä paljain silmin pystytään havaitsemaan täysin pimeässä paikassa.

lauantai 28. syyskuuta 2013

IPCC:n raportti ei huomioi Auringon aktiivisuuden vaihtelun vaikutusta

Auringon aktiivisuus lähentelee
jälleen minimia. Kuva Kari A. Kuure.

Perjantaina 27.9.2013 julkaistiin IPCC:n viidennen arviointiraportin ensimmäinen osa. Kuten arvata saattoi, IPCC näkee ilmastonmuutoksen ihmisen toiminnan aiheuttamaksi ja lämpenemisen olevan hyvin voimakasta näkyvissä olevan tulevaisuuden ajan. Raportti pelottelee lukijoitaan ja valtiollisia päättäjiä jopa viiden asteen maapallon keskilämpötilan nousulla tämän vuosisadan loppuun mennessä.

En tässä yhteydessä ryhdy ruotimaan raportin sisältöä, sen tulevat tekemään monet muut tahot. Raportista varmasti löytyy virheitä ja paljon ja yksi näitä virheitä etsivä ja osoittava taho on NIPCC eli Valtioista riippumaton kansainvälinen ilmastopaneeli. ”NIPCC on nimensä mukaisesti tiedemiesten ja tutkijoiden
yhteenliittymä, jonka tarkoituksena on ymmärtää ilmastonmuutoksen syitä ja seurauksia.” Näin he määrittelevät itse oman toimintansa.

NIPCC on julkaissut oman raporttinsa IPCC:n neljännen arviointiraportin perusteella. Raportin nimi on ”Ilmastonmuutos uudelleen harkittuna II Fysikaalinen tiede. Raportti sinällään on laaja ja siitä tehty yhteenvetokin 24-sivuinen. Näin ollen yhteenvedonkin käsitteleminen tai esitteleminen on tässä yhteydessä mahdotonta. Niinpä nostankin esiin raportista vain kohdan jossa käsitellään Auringon vaikutusta maapallon ilmastoon. Se kun tuntuu unohtuneen kokonaan IPCC:n neljännestä arviointiraportista. Nyt julklaisuvuorossa oleva IPCC viides arviointiraportti tulee saamaan samanlaisen käsittelyn ja ehkä jo ensivuonna saamme lukea mitä virheitä uuteen raporttiin on onnistuttu lisäämään.

Toivottavasti NIPCC ja sen suomentajajoukko ei vedä hernettä nenäänsä kun julkaisen heidän työstään lainauksena listauksen 7 ”Avainfaktoja Auringon vaikutuksista”:

Kasvavien todisteiden mukaan Maan pintalämpötila määräytyy vahvasti Auringon aktiivisuuden (vaihtelujen) mukaan. Esimerkkeinä aurinkoperäisestä lämpimästä ajanjaksosta voi mainita keskiajan lämpökauden, pikku jääkauden sekä 1900-luvun alun lämpimän vaiheen.

• Auringon vaikutus 1900-luvulla havaittuun lämpenemiseen voi olla 66 %, mahdollisesti enemmän.

• Auringon aktiivisuuden on empiirisesti raportoitu korreloivan vahvasti monien ilmastollisten indeksien kanssa, ml. lämpötilat, sademäärät, kuivuus, tulvat, virtaamat ja monsuunit.

• IPCC:n mallit eivät ota huomioon todennettuja empiirisiä korrelaatioita Auringon aktiivisuuden, kosmisen säteilyn ja (ala)pilvien muodostumisen välillä.

• Auringon ja CO2:n väliset riippuvuudet eivät ole selvillä; nykyisen ilmastomallit eivät ota useitakaan auringon vaikutuksista huomioon.

• Auringon viimeaikainen passiivisuus ja aurinkosyklien vaiheiden ekstrapolointi tulevaisuuteen viittaavat planeetan kylmenemiseen lähivuosikymmeninä.

Lähde: “Chapter 3. Solar Forcing of Climate,” Climate Change Reconsidered II: Physical Science (Chicago, IL: The Heartland Institute, 2013).

Suomenkielinen yhteenveto löytyy täältä[1] ja alkuperäinen englanninkielinen raportti täältä[3].

Tässä yhteydessä suuri mielenkiinto kohdistuu NIPCC:n raportin kappaleeseen 3 Solar Forcing of Climate[4], jonka perusteella edellä esitetty lista Auringon vaikutuksista on laadittu. Raportin kappaleen 3 pituus on 102 sivua, joten kahlattavaa riittää.

Seuraavaksi lainaan itseäni vuodelta 2008, jolloin kirjoitin lehtiartikkelin Mikä vikana Auringossa?

Artikkelissa käsittelin Auringon toimintaa käsitteleviä tutkimuksia ja nostin esille brittitutkimuksen tulevista auringonpilkkujaksoista. Nyt hieman yli viisi vuotta myöhemmin näyttää siltä, että tutkimus on ainakin näin ennusteen alkupäässä osunut täydellisesti kohdalleen.

Lainaus alkaa

Brittitutkimuksen ennuste tulevista
auringonpilkkujaksoista. Nykyinen
jakso 24 on toteutunut täysin
ennusteen mukaisena. Tumma viiva
on toteutunut aktiivisuus ja harmaa
on ennuste.
Syyskuussa 2006 julkaistiin Space Weather  -tiedejulkaisussa tutkimus, joka käsitteli juuri Auringon erilaisia jaksollisia ilmiöitä ja niiden vaikutusta Auringon aktiivisuuteen ja sitä tietä myös auringonpilkkujen esiintymiseen. Tutkimusta johti brittiläinen tutkija Mark A Clilverd ja mukana oli myös Sodankylä geofysiikan observatoriossa työskennellyt Thomas Ulich. Tutkimuksen tulos on erittäin mielenkiintoinen, sillä sen antama ennuste poikkeaa selvästi NASAn ja NOAAn ennusteista.

Brittitutkimuksen mukaan Auringon toimintaan vaikuttavien jaksojen pituudet ovat perinteisen 22-vuoden jakson (2×11 vuotta) lisäksi 53, 88, 106, 213 ja 420 vuoden jaksot. Luultavasti Auringossa on vieläkin pitempiaikaisia jaksoja (noin 1500 ja 2300 vuotta), mutta ne tunnetaan huonosti ja niiden huomioon ottaminen aktiivisuusennusteita laadittaessa on tavattoman vaikeaa. Tutkimuksessa tarkasteltiin Auringon aktiivisuutta 1700-luvun puolivälistä alkaen. Tutkijoiden laatiman mallin antamilla tuloksilla on hyvä vastaavuus todellisuuteen aina näihin päiviin asti. Näin ollen tuntuisi uskottavalta, että brittitutkimus pystyisi ennakoimaan varsin hyvin myös tulevat aktiivisuuskaudet ja niiden voimakkuudet.

Tutkimusryhmä ennustaa jakson 24 voimakkuuden olevan huomattavasti heikompi kuin NASAn ja NOAAn ennusteiden mukaan tulisi olemaan. Brittitutkijat ennustavat jakson aktiivisen huipun asettuvan alle puoleen siitä arvosta mitä NOAA ennustaa. Tämä merkitsee suunnilleen Oortin minimin (1000-luvulla) valinnutta tasoa. 

Tutkimuksen mukaan Auringon aktiivisuuden hiljainen vaihe tulee kestämään vielä pidempään.  Ennusteen kertoo, että jaksojen 25–27 aktiivisuushuiput olisivat hyvin matalia ja nykyiselle tasolle päästäisiin vasta jaksossa 28, joskus vuoden 2044 tienoilla. Sen jälkeen seuraisi joukko aktiivisuudeltaan normaaleina pidettäviä jaksoja, kunnes vuoden 2100 jälkeen jakso 33, olisi jo huomattavasti heikompi. Alamäki jatkuu ja seuraava, jakso 34 jää käytännössä välistä pois, ja jakso 35 tulisi olemaa heikko, tasoltaan suunnilleen jakson 33 tasoinen. Julkaistu ennuste ei ulotu tämän pidemmälle.

Lainaus päättyy

Edellisessä lainauksessa korostin vahvennetulla tekstillä tämän nykyisen auringonpilkkujakson täysin kohdalleen osunutta ennustetta. Viimeisen kappaleen ”nykyisellä tasolla” tarkoitin auringonpilkkujakson 23 voimakkuutta, joka oli suunnilleen 1900-luvun keskitasoa. Artikkelini kirjoitusajankohta oli alkuvuosi 2008 ja nykyinen jakso 24 alkoi vuoden 2008 lopulla tai aivan 2008/2009 vuosien vaihetuessa.

Vuoden 1998 jälkeen maapallon keskilämpötila on laskenut. Merkittävää on huomata, että hiilidioksidin määrä samassa ajassa on kohonnut 8 %, mutta se ei näy mitenkään keskilämpötilassa. Samaan aikaan Auringon aktiivisuus on mennyt sekin alamäkeä ja tilanne siis näyttäisi pysyvän samansuuntaisena tulevina vuosina. Tämä kehityssuunta näyttäsi vahvistavan sitä ajatusmallia, että Auringon aktiivisuus ja sen vaihtelut ovat määräävät tekijät maapallon ilmastollisessa kehityksessä. Maunderin minimi ja koko Pieni jääkausi aiheutui aktiivisuusminimistä ja jos Auringon aktiivisuus tulevina vuosikymmeninä pysyy edelleen minimitasolla, ilmastonmuutoksessa ei ole odotettavissa ainakaan lämpenemistä. Kysymys kuuluu, että riittääkö hiilidioksidipäästöt edes kumoamaan odotettavissa olevaa viilenemistä?


Linkit




keskiviikko 25. syyskuuta 2013

Komeetta C/2012 S1 (ISON)

Komeetan kirkkauden kehitys ja ennuste
Nasan kokoamien tietojen perusteella.
Kuva Nasa.

Syyskauden odotetuin vierailija on varmasti komeetta C/2012 S1 (ISON), josta on ennustettu tulevan vuosisadan komeetta – mitä nyt sillä sitten tarkoitetaankaan. Komeetta on siis lähestymässä aurinkokuntamme sisäosia pohjoiselta tähtitaivaalla ja näin ollen sitä voitaisiin sään salliessa havaita jopa ennen periheliä. Komeetta vain on hyvin himmeä ennen Auringon lähiohitusta.

Komeetan kirkkauden kehityksessä on ollut tasannevaihe tämän vuoden puolella, ja se on jatkunut aina elokuun loppupuolelle asti. Tällöin komeetan kirkkaus on ollut noin 16m tietämillä. Kesällä havaintoja komeetasta ei pystytty tekemän ja elokuun lopulla alkanut havaintokaudella kirkkausarviot ovat jakaantuneet hyvin laaja-alaisesti useamman kirkkausluokan alueelle. Nasan kokoamien tietojen mukaan komeetan kirkkaus on arvioitu 16m–13m välille.

Komeetan kokoa arvioitaessa voidaan käyttää siitä vapautuneen pölymäärän suhdetta samalla etäisyydellä Auringosta olevan keskiarvoisen komeetan vapauttamaan pölymäärään nähden. Tutkijat käyttävät tieteellisesti määritettyä Afrho-arvoa arvioidessaan vapautunutta pölymäärää.  Tähän asti tehtyjen arvioiden mukaan komeetta ISON on jonkin verran aktiivisempi kuin komeetat keskimäärin.

Verrattuna vuoden 1997 keväällä hienosti näkyneeseen Hale-Bopp-komeettaan (C/1995 O1) ISON-komeetan Afrho-arvo on jonkin verran pienempi. Tämä ei liene mikään yllätys, sillä Hale-Bopp on toistaiseksi tunnetuista komeetoista suurin. Hale-Boppin arveltiin olevan kaksiosainen. Tätä ei suoraan nähty, mitta havaintoja analysoimalla päädyttiin tällaiseen tulokseen. Sen pääytimen kooksi arvioitiin noin 70 km ja sitä noin 180 km etäisyydellä kiertäneen sivuytimen koko oli 30 km luokaa. Hale-Bopp-komeetan rakenne on poikkeuksellinen, eikä ole mitään syytä olettaa ISON-komeetan olevan rakenteellisesti vastaavanlainen.

Komeetan näkyminen

Komeetan etsintäkartta
loka–marraskuulle.
Piirros Kari A. Kuure.
Tällä hetkellä komeetta ISON on siirtynyt Leijonaan ja näkyy lähellä Marsia. Kulmaetäisyys näiden kahden kohteen välillä on hieman yli 2 astetta. Komeetta kohoaa horisontin yläpuolelle hieman ennen kello 2 aamulla ja tilanne pysyy muuttumattomana aina lokakuun puoliväliin asti samanlaisena. Tämän jälkeen komeetan nousu siirtyy muutaman minuutin myöhäisemmäksi aamu aamulta kunnes talviaikaan siirtymisen myötä se palaa tapahtuvaksi ennen kello 2:ta.

Parhaimpien arvioiden mukaan komeetta tulee paljain silmin näkyväksi vasta joulukuussa marraskuun 28.päivän jälkeen tapahtuneen periheliohituksen jälkeen. Komeetan radan periheli sijaitsee noin 0,012 au (noin 1,1 miljoona kilometriä) Auringosta.

Komeetan elongaatio on suurin lokakuun loppupuolella, 19.–24.10 välillä se on kaikkein suurin jolloin se saavuttaa noin 53°. Samaan aikaan komeetan kirkkaus on 9,3m–8,8m, joten riittääkö se komeetan näkemiseen? Valokuvaamalla komeetta pitäisi olla hyvin havaittavissa.

Tarkastellaan tilannetta lokakuun viimeisellä puoliskolla. Ilmoitetut nousuajat ovat Tampereen horisontin mukaan laskettuja. Muille paikkakunnille nousuajat hieman vaihtelevat (idässä aikaisemmin, lännessä myöhemmin), mutta tuskin komeettaa aivan horisontista edes havaitaan, ainakaan ennen kuin se mahdollisesti tulee paljain silmin näkyväksi.

25.9.
Komeetta ISON siirtyy Leijonan tähdistöön ja sen kulmaetäisyys Marsiin on hieman alle 2 astetta. Komeetan kirkkaus on arviolta 11,2m.

15.10.
Komeetta on Leijonassa ja hyvin Lähellä Mars-palaneetta. Komeetta voi etsiä Marsin pohjoispuolelta (ylävasemmalle) noin 1° etäisyydeltä. Komeetta nousee heti kello 2 jälkeen ja sen kirkkaus on 9,9m. Mars ja Regulus ovat noin 35’ etäisyydellä toisistaan, joten ne voivat toimia mittatikkuna visuaalisesti komeetta etsittäessä.

16.10.
Komeetan nousuaika on siirtynyt viitisen minuuttia myöhemmäksi. Komeetan ja Marsin välinen kulmaetäisyys on lyhyin, hieman alle yhden asteen. Molemmat kohteet liikkuvat kohti kaakkoon, joten ne ovat siirtymässä päivä päivältä Reguluksen itäpuolelle. Kohteet muodostavat suoran linjan, joka on helpottamassa visuaalihavaitsijoita komeetan etsimisessä. Komeetan kirkkaudeksi arvioidaan 9,6m.

17.10.
Komeetta nousee kello 2.11. Nyt se ja Mars ovat suoraan Reguluksen kanssa samalla korkeudella. Komeetta on suunnilleen saman matkan etäisyydellä Marsista itään kuin mitä Mars on itään Reguluksesta.

18.10.
Nousuajan siirtyminen on hieman hidastunut ja nyt komeetta nousee kello 2.13. Komeetta ja Mars ovat Reguluksen itäpuolella, komeetan ja Marsin kulmaetäisyys on edelleen noin 1°.

19.10.
Komeetta nousee itä-koillisesta kello 2.15 (tarkista aika omalle havaintopaikallesi!), jolloin komeetan ja Marsin välinen kulmaetäisyys on vain 1° 18’. Regulukseen on etäisyyttä 4°, komeetta on kummastakin itää(vasemmalle). Auringonnousuun on aikaa kuutisen tuntia, joten taivas on edelleen niin pimeä kuin se voi olla ja kirkkaalla säällä komeetan 9,3m kirkkaus pitäisi riittää helposti sen näkemiseen jopa kiikareilla. Kyseessä on kuitenkin pintakohde, joten varminta on käyttää sen etsintään goto-jalustaa.

Komeetta kohoaa horisontin yläpuolelle aamun tunteina ja kello 4.30 aikoihin se on jo 15° korkeudella, joten nyt voisi olla valokuvaamisen paikka. Aamun tunnit ovat yleensä parasta valokuvaamisena aikaa jos sää on kirkas ja tuuleton.  Havainto ja valokuvauspaikkaa kuitenkin on syytä miettiä, sillä matalalla oleva inversiokerros voi kerätä savut juuri samalle korkeudelle ja näkyvyys voi tällaisessa tapauksessa olla hyvinkin heikko.

Komeetta voi havaita aina aamuhämärään asti, jolloin se katoaa hiljalleen kirkastuvan taustataivaan valoisuuteen.

20.10.
Komeetta nousee noin kello 2.18. Kulmaetäisyys Marsiin on hieman kasvanut, nyt se on 1° 33’. Komeetta on hieman kirkastunut edellisestä aamusta.

21.10.
Komeetta nousee kello 2.21 ja sen kirkkaus on 9,2m. Kulmaetäisyys Marsiin on 1° 33’ ja nyt komeetta on suoraan Marsin itäpuolella.

22.10.
Komeetan ja Marsin välinen kulmaetäisyys kasvaa nyt ripeää tahtia. Tänä aamuna se on 1° 45’. Komeetta nousee kello 2.24.

23.10.
Kulmaetäisyys Marsiin on jo 2° 13’. Komeetan kirkkaus on 8,9m, joten sen pitäisi nyt olla jo helpohko kiikarikohde.

24.10.
Kulmaetäisyys Marsiin on 2° 28’ ja nyt komeetta sivuuttaa eteläpuolelta Leijonan tähdistön galaksiryhmän: M95, M92, M105, NGC 3384 ja NGC 3389. Ne kaikki ovat komeettaa himmeämpiä mutta lähes pistemäisinä kohteina suhteellisen helposti havaittavissa riittävän valovoimaisella kaukoputkella.

25.10.
Komeetan nousuaika on kello 2.34, ja se sijaitsee edelleen Leijonassa, tunnetun ”makaavan leijonan” kuvion eteläpuolella.

26.10.
Komeetan kirkkaus on 8,6m ja suunta kaakkoon.

31.10.
Komeetta on edelleen kirkastunut ollen nyt noin 8m. Nyt ollaan talviajassa ja komeetta nousee kello 2.03.

2.11.
Komeetta on siirtynyt Leijonan takajalan kohdalle, ja nousee kello 2.16. Kirkkaus on 7,7m.

5.11.
Komeetta on nyt Neitsyen tähdistössä ja nousee kello 2.39. Komeetta näkyy noin 7,2m kirkkaudella.

9.11.
Komeetta nousee horisontista kello 3.18 ja sen kirkkaus on noin 6,6m.

13.11.
Komeetta on nyt Poriman eteläpuolella, kulmaetäisyys on noin 3° 50’. Kirkkaus on 5,9m ja komeetta nousee kello 4.09. Elongaatio on pienentynyt jos niin paljon (alle 40°), että havaintoaikaa ennen aamuhämärää on noin tunnin verran.

17.11.
Komeetta kulkee Neitsyen alfa-tähden, Spican, ohi hyvin läheltä, kulmaetäisyys on vain 16’ (kaariminuuttia). Valitettavasti tämä tapahtuu kello 14.30 aikoihin, jolloin Suomessa on päiväaika eikä havaintoaj pystytä tekemään. Illan pimentyessä etäisyyttä on jo jonkin verran enemmän, mutta näyttäviä valokuvia kohdeparista on vielä mahdollista ottaa.

18.11.
Vain 10 vrk perihelin ohitukseen. Komeetan elongaatio on alle 30°, joten aamulla alkaa olla liian valoisaa komeetan näkymiseen. Komeetan kirkkaus on kuitenkin jo 4,7m, joten sitä voisi yrittää havaita vielä aivan horisontista heti nousun jälkeen. Komeetan nousu tapahtuu kello 5.35.

Linkki

Nasan komeetta ISON havaintokampanjan nettisivut, www.isoncampaign.org/

sunnuntai 22. syyskuuta 2013

Syyspäiväntasaus


Aurinko paistaa syystasauksen 
aikaan molemmilla navoilla. 
Keskileveyksillä päivän pituus 
lähentelee 12 tuntia mutta on 
vielä kuitenkin selvästi yötä 
pidempi.  
Piirros Kari A. Kuure.
Syyspäiväntasaus on tänään (22.9.2013) kello 23.43. Tällöin Aurinko ylittää tähtitaivaan ekvaattorin ja siirtyy sen eteläpuolelle. Ylitys tapahtuu Auringon ollessa Neitsyen tähdistössä. Tämän alueen tähtitaivaasta voimme nähdä parhaiten kevättalvella.

Auringon näennäinen rata tähtitaivaalla muodostaa aaltoviivan, jonka toinen puoli on ekvaattorin pohjoispuolella ja toinen eteläisellä taivaalla. Tällainen näennäinen rata on seurausta siitä, että maapallo on kallistunut ratatasonsa kohtisuorasta noin 23,5 astetta. Maapallo kiertää ratansa kerran vuodessa pitäen pyörimisakselinsa samassa suunnassa tähtien suhteen. Tästä seuraa, että vuoroin pohjoisnapa (kesällä) ja etelänapa (talvella) ovat hieman kallistuneena Aurinkoa kohti.

Maapallon kiertoliikkeestä johtuen Aurinko näyttää kulkevan radan kerran vuodessa, jolloin taivaan ekvaattorin ylitys tapahtuu kahdesti vuodessa. Näitä tapahtumia kutsutaan päiväntasauksiksi: keväällä kevätpäiväntasaukseksi ja syksyllä syyspäiväntasaukseksi.

Päiväntasaus puolestaan viittaa päivän ja yön yhtäläiseen pituuteen. Tosin se on vain likimääräistä, sillä tarkkaan ottaen tasauspäivinä aika auringonnoususta auringon laskuun on jonkin verran 12 tuntia pidempi. Riippuu hieman paikkakunnasta kuinka suuri tämä ero on, Suomessa vaihteluväli tänä vuonna on noin 11 tai 12 minuuttia (riippuu pyöristyksestä täyteen minuuttiin).

Yllättävä tieto saattaa olla se, että myös maantieteellisellä pituudella on merkitystä päivän pituuteen. Tampereella 24.9. päivän pituus on vielä minuutin (muista ajan pyöristys) pitempi kuin yö, mutta seuraava yö on jo 2 minuuttia pitempi. Tampereen leveydellä täytyisi siirtyä pituuspiirille 0° jotta yö ja päivä olisi tasan 12 tuntia. Muilla leveyksillä tilanne on toinen.

Yön ja päivän yhtäläiseen pituuteen liittyvä väärinkäsitys tulee entistä ilmeisemmäksi jos valitsemme havaintopaikaksemme vaikkapa molemmat maantieteelliset navat. Pohjoisnavalla tasauspäivänä Aurinko näkyy edelleen horisontin yläpuolella. Siellä on hieman yli puolivuotta kestänyt päivä päättymässä, mutta auringonlasku tapahtuu vasta 23. päivänä kello 16 Suomen aikaa.

Etelänavalla tilanne on päinvastainen. Siellä Auringon yläreuna kohosi horisontista tänään 22.9.2013) kello 7. Etelämantereen päivän pituus on sekin noin puolivuotta ja ilta koittaa vasta ensi maaliskuussa muutama vuorokausi kevätpäiväntasauksen jälkeen.

Siirryttäessä navoilta kohti ekvaattoria, päivän ja yön välinen ero kaventuu nopeasti mutta ei poistu. Tämä johtuu siitä, että maapallolla on ilmakehä. Ilmakehä muuttaa horisontista tulevan valon kulkureittiä siten, että Aurinko näyttää nousseen kokonaisuudessaan horisontin yläpuolelle, kun ilmattomalla maapallolla se olisi vielä kokonaan horisontin alapuolella. Samasta syystä horisontin läheisyydessä näkyvät Aurinko ja Kuu ovat litistyneet voimakkaasti.



lauantai 21. syyskuuta 2013

Ei metaania Marsissa

Panorama Curiosityn maisemassa.
Kuva NASA, JPL-Caltech, MSSS -
 Panorama by Andrew Bodrov.

Viikon uutinen on ollut Curiosity-luotaimen tekemät mittaukset Marsin ilmakehästä ja erityisesti se, että metaania ei ole löytynyt. Tästä on vedetty suora johtopäätös, että Marsissa ei ole elämää. Elämän esiintyminen nykyisessä Marsissa olisikin suuri uutinen, joten metaanin puutteen osoitus elämän puuttumisesta pitäisi tietysti olla ei-uutinen. Sitä se ei kuitenkaan ole, sillä aikaisemmat havainnot metaanista Marsissa ovat olleet sen verran johdonmukaisia, että uusimmat tulokset ovat todella hämmästyttäviä.

Metaani (CH4) on mahdollisimman yksinkertainen hiilivety. Maapallolla sitä syntyy biologisissa prosesseissa (=mätäneminen ja suolistoissa tapahtuva ravinnon sulatuksen sivutuotteena) ja epäorgaanisesti vulkaanisissa prosesseissa. Suurin osa Maan ilmakehän metaanista on biologista alkuperää. Pieni osa metaanista syntyy vulkaanisissa prosesseissa, joissa hiili yhdistyy vedyn kanssa metaaniksi suuressa lämmössä ja paineessa. Metaania vapautuu aina tulivuorien purkautuessa, mutta sitä vuotaa ilmakehään tulivuorista myös muina aikoina ja maaperän siirroslinjoista.

Merien pohjasedimenteissä tapahtuu luonnollisesti mätänemistä. Kuollutta orgaanista ainetta laskeutuu merenpohjalle ja lopulta hautautuu kiintoaineksen alle. Mätänemisprosessi ei kuitenkaan pääty vaikkakin hidastuu sillä pohjalla lämpötila on aina lähellä 0 °C tietämillä tai suolaisessa vedessä etenkin napa-alueilla jopa hieman sen alapuolella. Merenpohjassa syntynyt metaani muodostaa kylmässä ja suuressa paineessa veden kanssa metaanihydraattia. Metaanihydraatti muistuttaa ulkonäöltään jäätä ja sitä on varastoitunut mannerjalustojen pohjakerroksiin hyvin suuria määriä. Sieltä sitä vapautuu silloin tällöin ja metaania pääsee purkautumaan ilmakehään suhteellisen säännöllisesti.

Ilmakehään joutunut metaani hapettuu suhteellisen nopeasti hiilidioksidiksi (CO2) ja vedeksi (H2O). Jos kaikki metaanin tuotanto loppuisi, maapallon ilmakehässä ei olisi jälkeäkään metaanista muutaman sadan vuoden kuluttua. Tällä hetkellä Maan ilmakehässä on noin 1,8 miljoonasosaa (ppm) metaania, pohjoisella pallonpuoliskolla enemmän kuin eteläisellä.

Marsin ilmakehän mittauksia on tehty perinteisesti maanpinnalla olevilla observatorioilla. Näiden tulosten yhteisenä piirteenä on ollut metaanin suuri ja nopea vaihtelu. Näiden lisäksi Marsin metaania on kartoitettu Marsin kiertoradalla olevilla luotaimilla (Mars Global Surveyor ja Mars Express) ja havaintojen mukaan metaania olisi 15–30 miljardisosaa. Metaania olisi myös vaihtelevasti Marsin eri osissa ja huippuarvot mittauksissa ovat olleet jopa 45 miljardisosaa. Näin suuri metaanipitoisuus merkitsisi lähes 100 % varmuudella biologiasta alkuperää.

Mikään tunnettu prosessi ei saa aikaan nopeita ja merkittäviä metaanipitoisuuksien vaihtelua globaalisti. Marsin ilmakehässä metaani hapettuu suunnilleen yhtä hitaasti kuin maapallollakin, joten biologista alkuperää olevan metaanin määrä vaihtelisi vain hyvin vähän vuodenaikojen mukaan. Vuodenajat eivät siis selitä mitattuja vaihteluita.

Curiosityn tekemät mittaukset on tehty paikan päällä, joten niitä voitaneen pitää luotettavina. Lisäksi mars-kulkijan metaaninmittauslaitteisto on kehittynein ja tarkin mitä ihmiskunta nykyisellä tekniikallaan pystyy rakentamaan, joten mittaustuloksia ei suikaan voida aliarvioida. Aivan tarkkaan ottaen Curiosityn mittaustuloksia käsitelleet JPL:n tutkijat ilmoittivat havainnoksi, että metaania ei ole enempää kuin 1,3 miljardisosaa. Arvo on vain kuudesosa aikaisemmista mittauksista.

Curiosityn mittaustulos on 0,18 miljardisosaa ja virheraja on ±0,67 mijardisosaa, joten se sopii hyvin ilmoitetun ylärajan puitteisiin. Käytännössä mittauksen virheraja on sen verran suuri verrattuna mitattuun arvoon, että todellisuudessa Curiosityn mittauksissa metaania ei havaittu lainkaan.

Voidaan tietysti sanoa, että mittaukset on tehty Marsissa vain yhdestä kohdasta (Cale-kraatteri) ja sattumalta sillä alueella ei metaania ilmakehässä olisi mittauksen virherajojen yli olevaa määrää. Kritiikki on perusteltua ja mittauksia tullaankin varmasti jatkamaan niin Marsin pinnalta kuin kiertoradalta.

Curiosityn mittauksilla on toinenkin vaikutus. Viimeaikoina minusta on tuntunut siltä, että jokainen astrobiologiaa tutkinut tutkija on päätynyt tulokseen, että elämä syntyi alun perin Marsissa ja on sieltä siirtynyt Maahan. Onhan se ollut mahdollista, mutta minkäänlaisia todisteita tämän väitteen tueksi ei ole ollut esittää. Niin kauan kun emme ole päässeet kaivelemaan Marsin syvempiä kerroksia ja mahdollisesti löydämme elämää sieltä, mielestäni on aivan turha spekuloida elämän siirtymisellä Marsista Maahan.  Arvoltaan sellainen on lähinnä scifi-kirjallisuuden luokkaa.



sunnuntai 15. syyskuuta 2013

Blogiviestintää


Ursa avasi omat blogisivut[1], johon kirjoittavat muusta yhteyksistä tutut kasvot heitä kiinnostavista asioista. Ensimmäiset blogit on julkaistu ja jatko riippuu siitä, kuinka kukin kirjoittaja ehtii muilta kiireiltään juttuja tekemään. Hyvä näin, sillä Internetissä julkaistavat kirjoitukset eivät pode niistä ongelmista, joihin perinteisessä printtimediassa törmätään. Toisaalta, internetjulkaisemisessa voi olla aivan omat ongelmansa, joista alan lyhyen historian vuoksi tässä vaiheessa emme voi tietää, ainakaan kaikkia.

Ursan blogeja lukiessani huomasin miettiväni tiedeviestinnän tulevaisuutta? Onko nyt käymässä niin, että blogit ovat syömässä sitä lukijakuntaa, mikä perinteisesti on lukenut kirjoja ja lehtiä – vai käytkö päinvastoin – blogeja lukevat ryhtyvät lukemaan oikein urakalla myös alan painotuotteita?  Toivottavasti jälkimmäinen skenaario toteutuu, sillä käyttöliittymänä kirjat ja lehdet ovat vielä ainakin joiltakin osin ylivertaisia sähköisiin laitteisiin verrattuna!

Perinteistä printtimediaa lukiessa täytyy olla lähdekriittinen. Paperille painaminen on ollut sen verran edullista, että halutessaan yksittäinen kansalainen on pystynyt kustantamaan omat hengentuotteensa ja levittämään niitä turuilla ja toreilla riippumatta sen totuuarvosta. 

Internetissä julkaiseminen on kustannuksiltaan ja helppoudeltaan ylivoimainen printtimediaan verrattuna. Näin ollen on luonnollista, että sinne syötetään paljon heikkolaatuista ja arvotonta aineistoa, jopa täysin väärää tietoa. Tilanne taitaa tällä hetkellä olla niin, että humpuukia Internetissä on ylivertaisesti paljon enemmän kuin asiallista ja oikeaa tietoa. Kriittisyyttä siis tarvitaan myös seurattavaksi valikoituvia blogeja luettaessa.

Tässä vaiheessa toivotan Ursan blogeille ja blogisteille hyvää jatkoa ja työniloa, itse olen ainakin nauttinut niin omaan blogiini kuin printtimediaan kirjoittamisesta.

Huomautukset


lauantai 14. syyskuuta 2013

Voyager 1 tähtienvälisessä avaruudessa

Voyager 1 on siirtynyt tähtien
väliseen avaruuteen! Kuva Nasa.

Kirjoitin[1] viime heinäkuussa Voyager 1 luotaimen siirtyvän tähtienväliseen avaruuteen lähikuukausina. Nyt tämä on toetutunut, sillä Nasa on kertonut tuoreimpien mittaustulosten osoittavan siirtymisen tapahtuneen. Varsinaisesti mittaukset oli tehty jo viime huhtikuussa, mutta tietojen analysointi on ottanut aikaa muutaman kuukauden.

Voyager 1 -luotaimessa ei ole ympäröivän plasman tiheysmittaria, joten tutkijoiden on täytynyt käyttää muita keinoja tiheyden määrittämiseen. Tässä suhteessa onnekas sattuma astui kuvaan mukaan: Auringossa tapahtui merkittävä koronamassapurkaus (CME) maaliskuussa 2012. Purkauspilvi saavutti Voyager 1 luotaimen kolmetoista kuukautta myöhemmin huhtikuun 9. päivänä 2013. Tämän seurauksena plasma-aaltomittari havaitsi ympäristön plasman värähtelytaajuuden kohonneen. Tämän tiedon avulla tutkijat pystyivät laskemaan plasman tiheyden ja se osoittautui olevan noin 40-kertainen verrattuna aikaisemmin havaittuun heliosfäärissä olevaan tiheyteen verrattuna. Laskettu plasman tiheys on suuruusluokaltaan sellainen, joka tutkimustulosten mukaan on tähtienvälisessä avaruudessa.

Voyager 1 jatkaa matkaansa tähtienvälisessä avaruudessa. Sen ydinlämpögeneraattorissa[2] (RTG) riittää puhtia vielä arvioiden mukaan vuoteen 2020 asti, joten mittaustuloksia saadaan vielä useamman vuoden ajan edellyttäen, että laitteistot pysyvät toimintakuntoisina. Riittävän (lämpö)energian tyrehdyttyä luotain hiljenee lopullisesti.

Matkanopeus on noin 17,1 km/s ja tällä nopeudella luotain taivaltaa yhden valovuoden[3] mittaisen matkan noin 18 500 vuodessa. Matka suuntautuu Kirahvin tähdistöön, mutta minkään tähden läheisyyteen se ei toistaiseksi ole päätymässä. Tähtienvälisessä avaruudessa luotaimen matkavauhti on niin pieni, että tähtien meille näkyvät nykyiset sijainnit ehtivät muuttua ominaisliikkeen vaikutuksesta niin paljon, että ennakointi tähtien ohituksista ei ole järkevää.

Huomautukset

[2] Voyager-luotaimen energialähteenä on ydinlämpögeneraattori (RTG), joka tuottaa sähköä muuntamalla lämpöenergian suoraan sähköenergiaksi. Lämpö syntyy radioaktiivisen plutoniumin hajoamisesta vapautuvasta energiasta.

RTG on ainoa vaihtoehto tuottaa energiaa aurinkokunnan ulko-osaan ja tähtienvälisen avaruuteen suuntautuvilla luotainlennoilla. Nykyaikaisella tekniikalla valmistetut aurinkokennot pystyvät tuottamaan riittävästi sähköenergiaa juuri ja juuri Jupiterin radan tietämillä (vrt. Juno-luotain) mutta neljä vuosikymmentä sitten raja kulki vielä Marsin rajan tuntumassa.

[3] Valovuosi on etäisyys, jonka kulkemiseen valolta kuluu yksi vuosi. Valovuoden pituus on 0,9461 × 1016 m (= 9,461 biljoonaa km).

keskiviikko 11. syyskuuta 2013

Harrastajan tähtitaivas: Lokakuu

Linnuradan keskusta sijaitsee
Jousimiehen tähdistössä, eikä
ole koskaan näkyvissä Suomessa.
Linnunrata on mitä mainioin havainto-
kohde, sillä sen alueella
on useita kiikarihavaitsijalle
sopivia kohteita.

Lokakuussa yöt pitenevät ja lämpötilat laskevat. Pitkäaikaisten keskiarvojen mukaan pysytellään kuitenkin ns. plussan puolella, mutta kirkkaan sään sattuessa voidaan päätyä jo muutaman asteen pakkaseen. Pilvisyys ja sateisuus yleistyvät ja yleensä Tampereella ensimmäiset lumisateet koetaan tässä kuussa. Säätyyppi on muuttumassa talviseksi, jolloin korkeapaine ei välttämättä tuo mukanaan kirkasta säätä, vaan pilvet peittävät taivaan havaitsijan toiveista välittämättä.

Kesäaika päättyy sunnuntaina 27. lokakuuta kello 4. Suomessa kesäaikaa ryhdyttiin käyttämään vuonna 1981, sitä ennen yksi kokeilu oli tehty vuonna 1942. Kesäaikana noudatetaan aikaa, joka on tunnin edellä vyöhykeaikaa. Perusteluna on ollut valoisan ajan ”säästäminen” illaksi, eikä sitä näin ”tuhlaantuisi” nukkumiseen. Toinen peruste on ollut energiansäätö.

Molemmat perusteet ovat aika huteralla pohjalla; energiansäästö ei synny ja nukkumisen siirtäminen eteen- ja taaksepäin sekoittaa elämänrytmin ja biologiset kellot viikkokausiksi. Kaiken lisäksi Suomessa ja muissa Pohjois-Euroopan maissa valoisat kesäyöt tekevät valoisan ajan ”säästämisen” täysin tarpeettomaksi. Muitakin perusteluja on esitetty, mutta nekin ovat osoittautuneet lähinnä luulotteluksi.

Kesäajasta on haittaa myös tähtiharrastajille, vaikka havaitessa käytämmekin UTC-aikaa. Joudumme kuitenkin elämään muun yhteiskunnan elämänrytmissä, joten syksyllä ja keväällä kellon näyttäessä kesäaikaa, pimeä tai edes havaitsemiseen riittävä hämärä tulee tuntia myöhemmin. Myöhäisempi havaintoaika vähentää monien työssäkäyvien harrastajien mahdollisuuksia havaitsemiseen, tai sitten johtaa lyhentyneeseen yöuneen.

Syysiltojen ilona tähtitaivaalla komeilee Linnunrata. Se kulkee iltataivaalla koillisesta lounaaseen keskitaivaan kautta. Linnunrata on oma galaksimme, johon Aurinko ja planeettakunta kuuluvat. Linnunradassa lasketaan olevan noin 400 miljardia tähteä ja galaksiksi se on sieltä suuremmasta päästä. Linnunrataa massiivisempia ja tähtirikkaampia galakseja on kuitenkin melkoisen runsaasti.

Linnunradan katselemiseen omat silmät ovat parhaimmat havaintovälineet. Sen nähdäkseen mahdollisimman hyvin on hakeuduttava pois kaupunkien ja asutuskeskuksien valosaasteesta pimeälle maaseudulle. Onneksi Suomessa vielä riittää alueita jossa Linnunradan voi nähdä. Sen miljardit tähdet luovat kapeahkon himmeänä näkyvä hunnun, josta yksittäisiä tähti ilman apuvälineitä ei ole mahdollista nähdä.

Linnunrataa voi katsella myös kiikarilla. Kiikari on syytä kiinnittää kamerajalustaan, jotta kuva ei heiluisi käsien uupuessa kiikarin kannatellusta. Kiikarin koolla ei ole niin väliä, sillä mikä tahansa kiikari kokoaa valoa niin paljon, että Linnunradan tähdet ja tähtijoukot tulevat selvästi näkyville. Linnunradan tähtisumut ovat kuitenkin sen verran himmeitä, että niitä varten olisi sitten syytä hankkia niin suurikokoinen tähtikiikari kuin budjetti mahdollistaa. Mitä lähempänä kiikarin objektiivien halkaisija on 100 millimetriä sitä enemmän himmeitä kohteita voi nähdä.

Sopivia kiikarikohteita Linnunradan alueella on runsaasti: avonaiset ja pallomaiset tähtijoukot ovat osa Linnunradan rakennetta ja havaintokohteina todella kiitollisia jopa pienelle kiikarille. Näiden lisäksi tähtisumut (joista osa on todella suurikokoisia mutta himmeitä) vaativat yleensä lintukiikaria suuremman kiikarin havaintovälineekseen. Pimeään havaintopaikkaan on syytä myös hakeutua niitä nähdäkseen.

Kolmansina havaintokohteina ovat galaksit. Andromedan galaksin voi nähdä paljain silmin pimeässä paikassa. Sen läheisyydessä on Kolmion galaksi, jonka myös voi nähdä paljain silmin tosipimeässä paikassa. Linnunradan alueella ei galakseja luonnollisesti voi nähdä, mutta heti sen pohjois- ja eteläpuolelta niitä löytyy. Yleensä ne ovat kuitenkin kohtuullisen pieniä kohteita, joten kovin kiitollisia kiikarikohteina ne eivät ole.

Aurinkokunta

Kuukauden alussa Aurinko on horisontin yläpuolella noin 11,5 tuntia. Syyspäivän tasaus on vielä sen verran lähellä, että päivän pituus on vielä kutakuinkin sama koko maassa. Vasta myöhemmin marraskuussa alkaa syntyä merkittävää eroa päivän pituudessa Lapin ja eteläisen Suomen välillä. Kuukauden lopussa Aurinko on horisontin yläpuolella noin 8,5 tuntia.

Kuu on ratansa eteläisimmässä pisteessä 10.10. ja perigeumissa 11. päivänä, jolloin etäisyyttä on 370 600 km ja Kuu näkyy 32 kaariminuutin kokoisena. Pohjoisimpana Kuu on 23.11. ja apogeumissa 25. päivänä, jolloin etäisyyttä on 403 400 km ja Kuu näkyy hieman alle 30 kaariminuutin kokoisena.

Kuun vaiheet: 5.11. kello 1.35 uusikuu, kasvava puolikuu 12.10. kello 2.02, täysikuu 19.10. kello 2.38 ja vähenevä puolikuu 27.10. kello 2.40. Täydenkuun aikaan Kuun kirkkaus on –12,7m.

Kuun puolivarjopimennys on 19.10. Se alkaa kello 0.48, on syvin kello 2.50 ja päättyy 4.52. Puolivarjopimennystä on vaikea havaita. Tällä kertaa kuitenkin voi tarkkailla Kuun eteläreunan aluetta, sillä se on lähimpänä Maan täysvarjoa. Lähellä täysvarjoa Kuun pintakirkkaus vähenee ja pimennys on todettavissa jopa paljain silmin.

Merkurius on horisontin yläpuolella vain päivällä eikä ole näkyvissä.

Venus on horisontin yläpuolella vain parikymmentä minuuttia auringonlaskun jälkeen. Onneksi se on sen verran kirkas (–4,2m), että planeetta näkyy Auringon ollessa vielä horisontin yläpuolella kulmaetäisyyden kasvaessa kuukauden aikana 44,5°–47,0°.

Mars on näkyvissä aamutaivaalla Leijonan tähdistössä. Se nousee koko kuukauden heti kohta kello 2 jälkeen ja talviaikaan siirtymisen jälkeen kello yhden tietämissä. Etelässä se on vasta aamun valjettua, joten havainnot tehdään matalalta itätaivaalta. Planeetan kirkkaus on noin 1,5m, kulmahalkaisija noin 4,5 kaarisekuntia ja kulmaetäisyys (elongaatio) Aurinkoon kasvaa 46,7°–58,5°.

Jupiter on jo pitkään ollut Kaksosissa. Planeetta nousee koko kuukauden noin neljä tuntia auringonlaskun jälkeen ja on etelässä aamun valkenemisen aikoihin. Näin ollen Jupiteria voi havaita pitkin yötä, kuitenkin se alkaa olla riittävän korkealla vasta aamupuolella. Jupiterin kirkkaus on noin –2m ja kulmahalkaisija hieman alle 40 kaarisekuntia. Kulmaetäisyys Aurinkoon kasvaa kuukauden aikana 78,5°–107,2°.

Saturnus laskee noin 50 minuuttia Auringon jälkeen. Saturnus sijaitsee Vaa’an tähdistössä ja sen verran etelässä, että on näkyvissä meillä parhaimmillaankin vain 15 astetta horisontin yläpuolella. Tämä tapahtuu kaiken lisäksi iltapäivän tunteina, joten planeettaa ei käytännössä voi juurikaan havaita. Kirkkaus on 0,8m tietämillä, kulmahalkaisija 15,4 kaariminuuttia ja elongaatio pienenee: kuukauden alussa se on noin 31,3° ja kuukauden lopulla vain 5,3°.

Uranus on Kalojen tähdistössä ja horisontin yläpuolella koko yön, sillä se nousee hieman ennen auringonlaskua ja laskee aamuhämärän aikaan. Planeetan kirkkaus on 5,7m, joten pimeässä paikassa se olisi näkyvissä paljain silmin. Planeetan kulmahalkaisija on vain 3,7 kaarisekuntia, joten mitään yksityiskohtia sinertävästä pallukasta ei pystytä näkemään. Planeetta on oppositiossa 3.lokakuuta kello 16.56.

Neptunus on Vesimiehessä ja laskee aamupuolella yötä. Kulminaatio (planeetta ylittää etelämerdiaanin) tapahtuu noin 4 tuntia auringonlaskun jälkeen ja silloin se on noin 17° korkeudella. Planeetan kirkkaus on noin 8m ja kulmahalkaisija 2,33 kaarisekuntia. Näin ollen pelkästään planeetan näkeminen vaatii vähintään kiikaria havaintovälineenä, mutta suurellakaan kaukoputkella ei siitä löydy yksityiskohtia.

Komeetta C/2012 S1 (ISON) on kuukauden alkupäivinä lähellä Marsia, 2.10. jopa vain 1° 42’ etäisyydellä Vaa’an tähdistössä. Komeetta nousee aamuyöstä kello 2 tietämillä ja on etelässä noin kello 10. Laskelmien mukaan sen kirkkaus on kuukauden alussa 10,3m ja se kirkastuu kuukauden loppuun mennessä 7,4m kirkkauteen. Komeetan elongaatio on kuukauden alussa 47,8° ja se kasvaa aina 22.10 asti, jolloin etäisyys on 53,1°. Tämän jälkeen elongaatio pienenee nopeasti, sillä komeetan periheli on 28.11., jonka jälkeen se suuntaa kulkunsa tähtitaivaalla suoraan kohti Pohjantähteä (siis pohjoiseen) jonka se sivuuttaa 7.1.2014.

perjantai 6. syyskuuta 2013

Kirjauutuus: Lähiasteroidit ja komeetat


Donald K. Yeomans
Lähiasteroidit ja komeetat
Suomentanut Markus Hotakainen
ISBN 978-952-5985-09-2
Nidottu  176 sivua
Ursa ry 2013

Uhka avaruudesta ei ole vain scifi-kirjojen ja elokuvien suosittu aihe, vaan myös todellinen ihmiskuntaa uhkaava vaara, joka toteutuessaan voi saada aikaan ihmiskunnan globaalisen tuhon. Aiheesta on kirjoitettu tuhansia kirjoja, mutta niistä hyvin vähän on levinnyt suomalaisten lukijoiden saataville. Ursan julkaisema ”Lähiasteroidit ja komeetat” -kirja on siis onnistunut täyttämään yhden markkinarakosen.

Kirjan kirjoittaja Donald K. Yeomans on tunnettu Nasan JPL:n tutkija, jonka päävastuualueena on ollut Nasan lähiavaruuden kappaleita etsivän ja tutkivan toimiston johtaminen. Tässä hän on tullut hyvinkin tunnetuksi myös Yhdysvaltojen ulkopuolella.

Lähiasteroidit ja komeetat -kirja ei ole kovinkaan paksu mutta se sisältää kuitenkin kaiken sen oleellisen tiedon, joka liittyy tavalla tai toisella maapallon lähiavaruuteen päätyviin kappaleisiin. Vain puolentoista sataa sivua haravaan painettua tekstiä ei todellakaan ole paljoa näinkin vakavasta aiheesta. Toisaalta se myös kuvastaa sitä, kuinka vähän loppujen lopuksi tiedämme todella ihmiskunnan kannalta merkittävästä uhkatekijästä. Supertulivuoristakin tiedämme enemmän.

Kirja on kirjoittajaltaan lähtönsä jälkeen kokenut paljon. Yhdysvaltalaiseen tapaan sen on ensiksi käsitellyt tiedekirjallisuuteen perehtynyt kustannustoimittaja. Uskallan väittää, että kustannustoimittajan kädenjälki näkyy niin kirjan sisällössä kuin aiheiden käsittelytavassa, niin periamerikkalaista se on. Teksti on puhtaaksiviljeltyä populaarista diipadaappaa, jollaista kustannustoimittajat uskovat yhdysvaltalaisten lukevan. Toisin sanoen, kirjasta puuttuu lähes täydelleen sellainen aineisto, joka mahdollistaisi lukijoiden omien aivojen rasittamisen tai aiheen pohdiskelun. Toivottavasti suomalaiset lukijat pysähtyvät sentään miettimään aihetta perinpohjaisemmin, sillä teema on kyllä sen arvoinen.

Maapallon radan tuntumassa on tämän hetkisten tietojen mukaan noin 500 000 kappaletta, jotka saattavat jonakin päivänä päätyä maapalloon törmäävälle radalle. Yli kilometrin kokoisista kappaleista Nasan tutkimuksissa on löytynyt yli 90 % ja niiden kokonaismääräksi arvioidaan pyörein luvuin tuhat asteroidia. Muutaman vuoden kuluessa nämä kaikki tunnetaan.

Valitettavasti globaalia tuhoa törmäyksillään aikaansaavien kappeleiden lisäksi maapallon läheisyydessä on merkittävästi paljon suurempi joukkoa pieniä, yli 140 metrin kokoisia kappaleita, jotka voivat saada merkittävää alueellista tai jopa mantereen laajuista tuhoa aikaan. Nasan ja muiden instanssien tutkimukset näiden osalta ovat vasta alussa ja asteroidien kokonaismäärästäkin on vain karkeita arvioita.

Törmäyksen aiheuttaman tuhon laajuus ja laatu vaihtelee tietysti törmäävän kappaleen koon ja kokonaisenergian mukaan, mutta myös törmäyspaikalla on merkitystä. Pienehkö kappale maanpinnalle harvaanasutulle seudulle ei kovinkaan merkittävää tuhoa saa aikaa. Sama kappale mereen törmätessään saa jo enemmän tuhoa aikaan aiheuttamallaan tsunamilla, ja tiheään asutulla seudulla kokonainen kaupunki tai kaupunkeja miljoonine asukkaineen voi tuhoutua. Tuhovaikutuksen ääripäässä onkin sitten täydellinen ilmastonmuutos, jonka seurauksena maapallon biosfääri kokee jälleen merkittävän muutoksen ja samalla kuvasta poistuu yksi maapallolle muutoinkin vaarallinen eläinlaji.

Dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon, koska niillä ei ollut avaruusohjelmaa” on kirjan ensimmäisen luvun motto, jonka Yeomans on lainannut Larry Niveniltä, ja hän puolestaan on yhdysvaltalainen tieteiskirjailija ja mm. best selleriksi muodostuneen Rengasmaailma-nimisen kirjan (alkuteos Ringworld julkaistiin vuonna 1970) kirjoittaja.

Ajatuksessa on vinha perä, vaikka se koomiselta tuntuukin. Jos ihmiskunta ei ylläpitäisi lähiavaruuden kappaleita etsiviä tutkimusohjelmia, meille voisi käydä kuten dinosauruksille – sukupuutto näyttäisi olevan ainoa lopullinen kohtalo. Mutta onneksemme emme ole dinosauruksia ja meillä on tutkimusohjelma ja jonkinlaisia valmiuksia myös estää uhkaava tuho.

Estokeinoja on monenlaisia ja ne kaikki on esitelty aikaisemmin julkaistuissa uutisissa ja tutkimuksissa. Yeomans kokoaa tiiviin yhteenvedon näistä menetelmistä.

Ensimmäisen tarkastelun kohteena on erilaisten ydinräjähteiden käyttö ja siihen liittyvät ongelmat. Jos mitään muuta ei olisi tehtävissä, niin voisiko ydinräjäytys tai sarja niitä estä isohkoa kappaletta törmäämästä maapalloon?  Vai olisiko tuho entistä laajempi pienempien kappaleiden levitessä kuin hauliryöppy sorsastuksessa?

Toinen mahdollisuus olisi hienovaraisemmat asteroidin radan muutosyritykset. Näitä menetelmiä voisivat olla gravitaatio-hinaus tai Yarkovskyn voiman hyväksikäyttö maalaamalla asteroidin puolikas valkoisella väriaineella. Nämä menetelmät voisivat onnistua jos käytettävissä on riittävästi aikaa. Mutta niitäkään ei vielä ole koskaan testattu!

Alkuteos on julkaistu vuonna 2011. Näin ollen siinä ei ole voitu käsitellä tämän vuoden helmikuussa sattunutta Tseljabinskin asteroidin törmäämistä ilmakehään ja asteroidin täydellistä hajoamista pieniksi kappaleiksi. Suomentaja Markus Hotakainen olisi voinut kuitenkin pyytää[1] Yeomanssia täydentämään kirjaansa tästä tapahtumasta kertovan luvun. Nyt, noin puolivuotta tapahtuman jälkeen, kirja tuntuu jotenkin vajaalta ilman sitä.

Kirja ”Lähiasteroidit ja komeetat” ei tuo aihepiiriä seuranneelle mitään uutta. Lisäksi amerikkalaisen kustannustoimittajan tasoittava kädenjälki tekee kirjasta paikka paikoin jopa tylsän. Näistä huolimatta toivon ja uskon kirjan antavan suomalaislukijoille merkittävästi lisää työkaluja omakohtaiseen pohdiskeluun näinkin merkittävässä aihepiirissä. Suosittelen kirjaa lämpimästi kaikille alan harrastajille.

Huomautus

[1] Ehkä hän on pyytänytkin, en vain voi tietää siitä, sillä mitään mainintaa asiasta kirjassa ei ole.