lauantai 26. joulukuuta 2015

Havaintovinkki: Maapallo perihelissä, kvadrantidit ja planeettajono

Auringon ja Maan välinen etäisyys on lyhin tammikuun 3.
päivänä. Piirros © Kari A. Kuure.
Tammikuun 3 päivän aamuna kello 00.49 maapallo ohittaa radallaan Aurinkoa lähinnä olevan pisteen, perihelin. Tällöin Maan ja Auringon välinen etäisyys on 147 100 175 km ja meille Aurinko näkyy 32’ 31” kokoisena. Ratadynamiikasta johtuen maapalloon ratanopeus on suurin 30,4 km/s ja tästä johtuen Auringon näennäinen liike taivaalla tähtien suhteen on myös suurin 1,002 astetta vuorokaudessa.

Perihelipäivänä auringonnousu tapahtuu Tampereen horisontin mukaan kello 9.45, etelässä Aurinko näkyy 5,6 asteen korkeudella kello 12.29 ja auringonlasku tapahtuu kello 15.14. Päivällä on siis pituutta 5 tuntia 29 minuuttia.

Alkavan vuoden ensimmäinen meteoriparvi, kvadrantidit, ovat maksimissaan perihelipäivänä. Meteoriparven radiantti sijaitsee jo poistetun tähtikuvion, Kvadrantin, alueella. Nykyisissä tähtikartoissa alue sijaitsee Karhunvartijan tähdistön pohjoisosassa. Radiantti on 77° korkeudella (etelässä) kello 8.56, joten parasta havaintoaikaa on aamuyö, vaikkakin radiantti on sirkumpolaarinen ja näkyvissä koko yön.

Kvadrantidit ovat runsas meteoriparvi, sillä sen zeniittituntiluvuksi (ZHR) ilmoitetaan 120. Tämä tarkoittaa sitä, että yksi havaitsija parhaimpaan aikaan voi nähdä joitakin kymmeniä meteoreja tunnin aikana. Kvadrantideja voidaan nähdä tammikuun 1.–5.1. välisenä aikana. Tänä vuonna Kuu häiritsee jonkin verran meteorien havainnointia sillä se on valaistunut 39 % osuudella.

Planeettasuora 3.1.2016 päivän aamuna.
Piirros © Kari A. Kuure.
Meteorihavaitsijan on syytä huomioida, että kvadrantidien kanssa samaan aikaan taivaalla voi näkyä joitakin Coma Berenicideihin kuuluvia meteoreja. Niiden radiantti kuitenkin sijaitsee Leijonan tähdistössä lähellä Bereniken hiukset -tähdistön rajaa.

Tammikuun 3 päivän aamun tunnit ovat myös näyttävän planeettasuoran aikaa. Aamuyön tunteina kaakkoisella taivaalla ovat Jupiter, Kuu ja Mars hienossa jonossa ja ennen auringonnousua kaakkoisesta horisontista nousevat vielä Venus ja Saturnus jonon jatkoksi. Planeetat säilyttävät asemansa joitakin viikkoja, mutta Kuu luonnollisesti siirtyy idemmäksi aamu aamulta.

Huomautukset


[1] Näitä lukuja voi verrata aphelin, eli radan etäisimmän pisteen arvoihin heinäkuun 4 päivänä. Aphelin aikaan ratanopeus on 29,4 km/s ja Auringon näennäinen liike on hitainta 0,9701 astetta vuorokaudessa. Auringon ja Maan välinen etäisyys on tällöin 152 103 775 km.

sunnuntai 13. joulukuuta 2015

Havaintovinkki: Meteoreja, talvipäivänseisaus ja täysikuu


Geminidiewn radiantti sijaitsee Kaksosten tähdistön
pohjoisosassa. Kuva Kari A. Kuure.
Vuoden toiseksi runsain meteoriparvi saavuttaa huippunsa parina seuraavan yönä. Geminidit ovat asteroidi 3200 Phaethon[1] jälkeensä jättämää pölyä ja soraa ja niiden rata risteää maapallon radan kanssa joulukuun 14 päivän iltana kello 20. Tällöin parven radiantti, joka sijaitsee Kaksosten pohjoisosassa, on koillisen ja idän välissä noin 26 asteen korkeudella. Tunnissa voi nähdä kymmeniä meteoreja ja ZHR-luvun arvioidaan olevan 70–120 välillä tai jopa 120–160.

Talvipäivänseisaus on joulukuu 22 päivän aamuna kello 6.48. Aurinko on silloin kaukana eteläisellä tähtitaivaalla, sillä se deklinaatio on ­–23° 26’ 12”. Tampereen horisontissa auringonnousu tapahtuu kello 9.47 ja Auringon ollessa etelässä kello 12.23 sen korkeus on vain 5,1°. Auringonlasku tapahtuu kello 15.00 joten päivälle tulee pituutta 5 h 13 minuuttia. Maan ja Auringon välinen etäisyys on silloin 147 159 473 km ja me näemme Auringon 32’ 31” kokoisena.

Täysikuu on joulukuun 25 päivänä kello 13.12. Kuu on vielä tuolloin horisontin alapuolella ja nousu tapahtuu kello 16.04. Kuu näkyy etelässä ollessaan 46,1° korkeudella ja tämä tapahtuu 26.12. kello 00.50. Horisonttiin Kuu painuu Tapaninpäivänä kello 9.31. Maan ja Kuun välinen etäisyys on 377 400 km ja näemme sen 31,66 kaariminuutin kokoisena.

Värit kertovat erilaisista mineraaleista Kuun pinnalla.
Kiikarihavaitsijan ei ole mahdollista nähdä näitä värejä,
mutta valokuvaamalla ja kuvankäsittelyssä värejä
vahvistamalla ne saadaan näkyviin. Kuva Kari A. Kuure.
Täysikuun aikaan havaitsija voi tutustua Kuun meriin. Vettähän ne eivät ole, vaan tummaa, metallipitoista basalttia. Meret ovat syntyneet miljardeja vuosia sitten suurten asteroidien törmäyksissä syntyneisiin kraattereihin Kuun manttelista tihkuneen laavan täyttäessä ne.  Nykyisin meret ovat Kuun tasaisimpia paikkoja.


Kuun meriin tutustuminen vaatii hieman apuneuvoja. Havaintovälineeksi kiikari on sopiva, kunhan sen kiinnittää esimerkiksi kamerajalustaan. Toinen apuvälinen on sopiva, maastokelpoinen kartta. Suosittelen Karttakeskuksen vuonna 2014 julkaisemaa ”Kuuopas- Kuun meret, kraatterit ja vuoristot”. Opas pitäisi löytyä hyvin varustetuista kirjakaupoista ja Karttakeskuksen kirjakaupasta hintaan 12,90 € https://www.karttakauppa.fi/fi/kuuopas-kuun-meret-kraatterit-ja-vuoristot/F203665/dp .

Huomautukset


[1] kappale on määritelty asteroidiksi, mutta todennäköisesti se on vain hieman passiivinen komeettaydin.  Se on luokiteltu Apollo-asteroidiksi: sen keskietäisyys Auringosta on 1,27 au, periheli 0,14 au ja apheli 2,4 au. Rata on siis hyvin soikea, eksentrisyys 0,89.  Yhteen kierrokseen Auringon ympäri kuluu aikaa 524 vuorokautta eli noin 1,43 vuotta. Radan inklinaatio on 22,21°. Asteroidin halkaisija on noin 5,1 km, pyörähdysaika 3,6 h. Asteroidi on sen verran himmeä (~19m), että sen havaitsemiseen tarvitaan suurehko harrastajakaukoputki.

lauantai 12. joulukuuta 2015

Kirjauutuus: Kopernikuskompleksi

Caleb Scharf

Kopernikuskompleksi

Suomennos Tuukka Perhoniemi
Nid. 288 sivua
ISBN 978-952-5985-32-0

Caleb Scharfin Korpenikuskompleksi-kirjan pääkysymys on se, että onko maailmankaikkeus virittynyt juuri ihmistä varten? Kysymys on tietysti hyvin luonnollinen, sillä jos maailmankaikkeutemme ominaisuudet (so. Luonnon perusvoimat) olisivat hiemankin toisenlaisia, emme olisi asiaa ihmettelemässä. Kysymys sinällään ei ole uusi, sillä sen ovat lukuista tutkijat ja tieteen popularisoijat esittäneet omissa teoksissaan.

Olemme selvästikin oman maailmankaikkeutemme tuotos mutta olemmeko yksin? Onko jossakin muualla, esimerkiksi toisessa galaksissa älyllisiä olentoja? Vastausta tähän kysymykseen Scharf ei anna, vaan hän käsittelee kirjassaan mitä edellytyksiä elämän ja älyllisten olentojen ilmaantuminen maailmankaikkeuteen edellyttää.

Caleb Scharf on Columbia yliopiston astrobiologian professori, joten aihepiiri on hänelle tuttu. Se näkyy kirjan tekstissä: asiaa käsitellään perusteellisesti niin historiallisesti kuin teknisesti. Vaikka Scharf on kokenut popularisoija, jostakin syystä teksti tuntuu hieman raskaalta luettavalta, itse en ainakaan imenyt tekstiä niin, että takakansi olisi tullut yllättäen vastaan. Mutta tämä oli vain minun lukukokemukseni!

Jos olet kiinnostunut eksoplaneetoista ja muista astrobiologiaan läheisesti liittyvistä kysymyksistä, tämä kirja on varmasti lukemisen arvoinen, onhan se valittu The Sundayn Times -lehden vuoden tiedekirjaksi.


Kari A. Kuure

torstai 10. joulukuuta 2015

Ceresin valkeiden pisteiden arvoitus on ratkennut

Occator-kraatterissa on yksi kirkkaimmista heksahydraatin
esiintymispaikoista.  Kuvan värit on värikoodattuja.
Kuva NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
Dawn-luotaimen ottamat kuvat Ceres kääpiöplaneetasta herättivät suurta huomiota, koska niissä näkyi joissakin kohdin täysin valkeita pisteitä tai pieniä alueita. Tutkijat [1] arvelivat niiden olevan joko jäätä tai suolaa. Jälkimmäinen vaihtoehto on nyt osoittautunut oikeaksi, sillä Nasan JPLn analyysissä valkoiset alueet ovat paljastuneet vesipitoiseksi magnesiumsulfaatiksi (MgSO4•6 H2O, kidevedellinen magnesiumsulfaatti).

Suola muistuttaa hieman maapallolla tunnettua mineraalia, jossa yhteen suolamolekyyliin on sitoutunut seitsemän molekyyliä vettä, heptahydraattia. Se tunnetaan Epsom suolana, Englannissa sijaitsevan Epsom lähteen mukaan. Suolan esiintyminen osoittaa Ceresin pinnan alla olevan suolaisen vesijääkerroksen. Ceresin pinta on hyvin tumma, joten vaalea suola näkyy pieninäkin pitoisuuksina hyvin helposti.

Magnesiumsulfaatin heksahydraattia on monin paikoin Ceresin pinnalla, etenkin Occator-kraatterissa. Kraatterin halkaisija on noin 90 km ja sen keskellä on kuoppa, jonka laajuus on noin 10 km ja syvyys noin 480 metriä. Kraatterissa on merkkejä myös mahdollisesti romahtaneesta keskusvuoresta. Jäännösten korkeus on noin 0,5 km. Kraatterin terassoituneet[3] reunavallit ovat näkyvissä ja paikka paikoin on näkyviä merkkejä maanvyörymistä. Tutkimusryhmä arvioi kraatterin iäksi noin 78 miljoonaa vuotta.

Occator-kraatterin lisäksi valkeaa suolaa näkyy olevan ympäri Ceresiä siellä täällä yhteensä yli 130 alueella. Suola on tullut näkyviin yleensä iskemäkraattereissa. Ilmeisesti Occator-kraatterista vapautuu silloin tällöin vesihöyryä, sillä sellaista havaittiin vuonna 2014 Herschel-avaruusteleskoopilla. Occatorin alueella on havaittu jonkin verran myös ohutta utua pinnan lähellä, etenkin paikallisen keskipäivän aikaan.

Toisen tutkimuksen[2] mukaan Ceresillä näyttäisi olevan myös ammoniumpitoista savea. Ammonium(jää) on haihtunut Ceresin suhteellisen korkean lämpötilan vaikutuksesta. Ammonium on kuitenkin voinut sitoutua kemiallisesti muihin mineraaleihin. Ammoniumin olemassa olo voi merkitä sitä, että Ceres ei olekaan syntynyt nykyisellä etäisyydellä Auringosta, vaan on syntymisensä jälkeen vaeltanut lähemmäksi. Toinen teoria puolestaan selittää ammoniumin olevan tuontitavaraa suunnilleen Neptunuksen radan tuntumasta. Tutkijat arvioivat jälkimmäisen teorian olevan todennäköisemmän.

Ceresin spektrissä on joitakin yhteensopivuuksia joidenkin hiilikondriittimeteoriittien kanssa. Spektreissä on kuitenkin joitakin eroja. Lisäksi Ceresin mineraaleissa näyttäisi olevan enemmän vettä (n. 30 %) kuin meteoriiteissa (15–20 %).

Katso Nasan tuottama video Ceresistä https://www.youtube.com/watch?v=8er_0yY1S1o

Huomautukset

[1] Tutkimusryhmää johtaa Andreas Nathues (Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany) ja raportti tutkimuksista julkaistiin Nature-tiedejulkaisussa.
[2] Päätutkija Maria Cristina De Sanctis (National Institute of Astrophysics).
[3] Terassoituminen tarkoittaa reunavallin romahtamista kraatterin sisään useammassa vaiheessa. Lopputuloksena on porrasmaisia terasseja. Terassoituneet kraatterien reunavallit ovat hyvin yleisiä Kuussa.


keskiviikko 9. joulukuuta 2015

TMT-teleskoopille takaisku

Hankekuva tulevasta TMT-teleksoopista.

Kuva TMT International Observatory.
Havaijin korkeus oikeus on antanut päätöksen, jonka mukaan valtio on menetellyt virheellisesti antaessaan rakennusluvan kolmenkymmenen metrin teleskoopille Maunakealla. Rakennuslupa oli annettu vuonna 2011 ennen kuin hanketta vastustanee alkuperäiskansan edustajia oli kuultu. Korkein oikeus edellyttää, että kuuleminen pidetään ennen uuden rakennusluvan hakemista.

Havaijin alkuperäiskansat ovat vastustaneet hanketta, sillä heidän mielestään Maunakea on pyhää maata. Protestoidessaan rakennushanketta vastaan alkuperäiskansojen aktivistit ovat sulkenee vuorelle vievän tien viime huhtikuussa.


Kolmekymmenmetrinen teleskooppi (TMT) on Havaijin yliopiston johtama kansainvälinen hanke rakentaa noin miljardin dollarin arvoinen ja halkaisijaltaan 30 metrinen teleskooppi Maunakealle.  Teleskoopin aukkosuhde tulee olemaan f1 ja pääpeili koostuu 495 halkaisijaltaan 1,45 metrin mosaiikkipeileistä. Kaukoputken kuvakentän laajuus tulee olemaan 20 kaariminuuttia. Teleskoopin ensivalojen suunniteltiin olevan vuonna 2018, mutta korkeimman oikeuden päätös parmasti lykkää teleskoopin valmistumista ehkä vuosilla.

perjantai 27. marraskuuta 2015

Phobos pirstoutuu muutamassa kymmenessä miljoonassa vuodessa

Phobos on kooltaan 26,8 × 22,4 × 18,4 km
ja se kiertää Marsia 9376 km
keskietäisyydellä. Phobosin pyörähdysaika
on lukkiutunut kiertoaikaan, joten se
kääntää aina saman puolen kohti Marsia.
Kuva NASA / JPL-Caltech / University of Arizona.
Mars-planeetalla on kaksi pientä kuuta: Phobos ja Deimos. Yhdysvaltalainen tähtitieteilijä Asaph Hall havaitsi molemmat kuut vuonna 1877. Etenkin Phobos on poikkeuksellinen kuu, sillä se kiertää nopeammin kuin mitä Mars pyörii itsensä ympäri. Phobosin kiertoaika on vain 7 h 39,2 minuuttia.

Nopeasta kiertoajasta syntyy ehkä hieman odottamaton ilmiö: Phobos menettää energiaansa vuorovesivoimasta johtua. Energian menetys näkyy siinä, että uusimman tutkimuksen [1] mukaan sen kiertorata vajoaa noin 2 metriä vuodessa. Radan vajoamisen seurauksena Phobos lähestyy Marsin Rochen rajaa[2], joka merkitsee viimeistään tässä vaiheessa pirstoutumista.

Tarkkaan ottaen pirstoutuminen riippuu kuun sisäisestä rakenteesta. Jos kuu on monoliitti (yhtenäinen kappale) koheesiovoimat jaksavat pitää Phoboksen koossa Rochen rajan sisäpuolelle asti. Jos Phobos on vain kasa soraa, pirstoutuminen alkaa jo ennen Rochen rajaa. Jotkut tutkijat näkevät jo nyt Phoboksessa selviä merkkejä pirstoutumisen alkamisesta vaikka Black ja Mittal laskevat pirstoutumisen tapahtuvan 20–40 miljoonan vuoden kuluttua.

Phoboksen pirstaloitumisen seurauksena Marsin kiertoradalle muodostuu kivistä ja pölystä koostuva rengas. Rakenteellisesti se poikkeaa esimerkiksi Saturnuksen renkaista, jotka ovat enimmäkseen vesijäätä.  Erilaisesta koostumuksesta johtuen Marsin renkaat eivät ole kovinkaan kirkkaat ja niiden näkeminen Maasta näkyvässä valossa on mitä todennäköisimmin lähes mahdotonta. Infrapunaisessa valossa rengas kuitenkin näkynee suhteellisen helposti, jos maapallolla silloin on teknisesti kehittynyt kulttuuri havaintoja tekemässä.

Huomautukset

[1] Tohtori Benjamin Black ja opiskelija Tushar Mittal (molemmat Department of Earth and Planetary Science, University of California, Berkeley, Berkeley, California 94720, USA) julkaisivat tutkimusselostuksen Nature Geoscience -tiedelehdessä 23.11.2015 ilmestyneessä numerossa otsikolla ”The demise of Phobos and development of a Martian ring system”.

[2] Rochen rajasta käytetään myös nimityksiä Rochen pinta tai Rochen säde. Rochen rajan läheisyydessä tapahtuva pirstoutuminen johtuu siitä, että planeetan aiheuttama vuorovesivoima lähestyvässä kappaleessa on voimakkaampi kuin kappaletta koossa pitävä gravitaatio ja koheesiovoimat yhteensä. 

Matemaattisesti Rochen raja on suoraan verrannollinen planeetan säteeseen ja planeetan ja lähestyvän kappaleen tiheyksien suhteen kuutiojuureen



  tai






jossa

d = Rochen raja
RM = planeetan säde
rM = planeetan tiheys
rm = lähestyvän kappaleen tiheys.
MM = planeetan massa
Mm = lähestyvän kappaleen massa.

Maapallolla lähestyvälle komeetalle Rochen raja sijaitsee noin 17 887 km etäisyydellä eli noin 2,8×maapallon säteen etäisyydellä. Kuulle raja on noin 9 492 km eli 1,49× maapalon säteen etäisyydellä.

Phoboksen nykyinen etäisyys on noin 1,7× Rochen raja Marsille. Aurinkokunnassamme on muitakin hieman vastaavassa tilanteessa olevia kuita kuten Uranuksen Cordelia (1,54×), Neptunuksen Nada (1,39×) ja Thalassa (1,45×).


torstai 19. marraskuuta 2015

Havaintovinkki: Kuun terminaattori


Joitakin artikkelissa käsiteltyjä kraattereita on merkitty
kuvaan. Kuva © Kari A. Kuure.
Kuun vaiheet ovat jokaiselle tuttuja. Tänään (19.11.2015) on puolikuu ja valon ja varjon raja kulkee Kuun keskikohdalla. Alueella on useita hienoja kohteita, joiden katseleminen ja havainnointi on hyvin antoisaa jopa hyvin elämyksellistä puuhastelua. Juuri tänään tai aivan lähipäivinä pitäisikin sään mahdollistaessa kaivaa kaukoputket pölyisistä komeroista ja suunnata ne kohti Kuuta.

Oheinen kuva on otettu juuri kasvavan puolikuun aikaan (20.10.2015). Joitakin kraattereita olen kuvaan nimennyt, mutta lukija voi etsiä käsiinsä tarkan Kuun kartan ja pyrkiä selvittämään muiden kraattereiden nimet ja niiden tärkeimmät ominaisuudet.

Useimmat Kuun kraatterit ja muut pinnanmuodot ovat italialaisen jesuiitan ja  tähtitieteilijän Giovanni Battista Riccioli’n (1598–1671)nimeämiä. Riggioli työskenteli yhdessä Francesco Maria Grimaldin kanssa ja he tekivät erityisesti Kuuhun liittyviä tutkimuksia. Muita havaintokohteita heillä oli Saturnus ja Riccioli havaitsi Mizarin olevan kaksoistähti.

Seuraavassa on esitelty lyhyesti muutamia Kuun keskiosassa olevia kraattereita:

Sinus Medii

Syntyi 3,85–3,2 miljardia vuotta sitten Imbrian kaudella[1]. Meri on kooltaan 350×350 km ja pinta-ala on noin 52 000 km2.

Flammarion

Syntyi Esi-Nektaarisella kaudella 4,55–3,92 miljardia vuotta sitten. Tyypiltään se on vallitasanko ja halkaisijaltaan noin 75 km. Nimetty ranskalaissyntyisen tähtitieteiljän Camille Flammarionin (1842–1925) mukaan.

Herschel

Syntyi Eratosteniaanisella kaudella 3,2–1,1 miljardia vuotta sitten. Kraatteri on halkaisijaltaan 41 km. Sen erittäin korkeat reunavuoret kohoavat 3770 metrin korkeuteen keskipinnasta. Nimetty englantilaisen tähtitieteilijän William Herschellin (1738–1822) mukaan, joka löysi mm. Uranuksen.

Ptolemaeus

Vallitasanko joka syntyi Esi-Nektariaanisella kaudella 4,55–3,92 miljardia vuotta sitten. Kraatterin halkaisija on 154 km. Kraatterin sisällä on nähtävissä useita pienempiä ja jopa osittain hävinneitä kraattereita. Nimetty Klaudios Ptolemaios’in (100–178) mukaan, joka oli kreikkalainen astronomi ja matemaatikko. Hänen tunnetuimpiin töihinsä kuului kolmetoistaosainen Almagest, johon oli koottu koko sen ajan tähtitieteellinen ja matemaattinen tietämys.

Alphonsus

Kraatteri, jonka halkaisija on 118 km. Syntyi Nektariaanisella kaudella 3,92–3,85 miljardia vuotta sitten. Kraatterissa on havaittu anomaalisia ilmiöitä, jotka on määritetty kaasupurkauksiksi. Nimetty Kastilian ja Leónin kuninkaan Alphonse le Sagen’n (1221–1284)mukaan. Alphonse teetätti nimeään kantavat planeettataulukot, jotka olivat käytössä korpenikaaniseen tieteen vallankumoukseen asti.

Arzachel

Kraatteri, jonka halkaisija on 98 km. Syntyi Ala-imbriaanisella kaudella 3,85–3,8 miljardia vuotta sitten. Kraatterilla on erittäin voimakkaasti terassoituneet[2] ja korkeat reunavallit. Keskusvuori on noin 1500 metriä korkea. Kraatteri on nimetty arabialaisen tähtitieteilijän Al Zarali’n (1029–1100) mukaan.

Thebit

Kraateri, jonka halkaisija on 58 km. Syntyi Ylä-Imbriaanisella kaudella 3,8–3,2 miljardia vuotta sitten. Reunavallit terassoituneet ja pohjalla on nähtävissä mäkiä ja suoria kuruja. Nimetty persialaisen tähtitieteilijän Thebit ben Korra’n (826–901) mukaan. Korra käänsi Prolemaeusin Almagets teoksen arabiaksi.

Purbac

Vallitasanko, jonka halkaisija on 118 km. Syntyi Esi-Nektaarisella kaudella 4,55–3,92 miljardia vuotta sitten. Reunavalit ovat erittäin jyrkkiä ja tasangolla on useita pieniä kraattereita ja mäkiä. Nimetty itävaltalaisen tähtiteteilijän Georg von Peuerbach’in (1423–1461) mukaan.

Regiomontanus

Vallitasanko jonka koko on 126×110 km. Syntyi Esi-Nektariaanisella kaudella 4,55–3,92 miljardia vuotta sitten. Keskusvuoren huipulla on pieni, halkaisijaltaan 6 km, kraatteri Regiomantanus A. Tasangolla on pieniä kraattereita ja mäkiä. Länsireunan valli on romahtanut ja itäreunan valli on jyrkkä ja korkea. Nimetty saksalaisen tähtitieteilijän Johannes Müller’in (1436–1476)käyttämän nimen Regiomontanus mukaan.

Walther

Vallitasanko, jonka halkaisija on 141 km. Syntyi Nektaarisella kaudella 3,92–3,85 miljardia vuotta sitten.  Kraatterin pohjalla on useita pienempiä kraattereita. Reunavalli on korkea mutta terassoitunut. Nimetty saksalaisen tähtitieteilijän Bernard Walter’in (1430–1504) mukaan.

Huomautukset

Kuun geologiset maailmankaudet. Kuva Wikimedia commons.

[1] Kuun maailmankaudet ovat: Esi-Nektaarinen (4,533–3,92 miljardia vuotta sitten ), Nektaarinen (3,92–3,85 miljardia vuotta sitten ), Imbriaaninen (3,85–3,8 miljardia ja 3,8–3,2 miljardia vuotta sitten), Eratostiaaninen (3,2–1,1 miljardia vuotta sitten) ja Kopernikaaninen (1,1 miljardia vuotta – nykypäivään ). Imbriaanin kausi jaetaan Varhais-Imbriaaniseen ja Myöhäis-Imbriaaniseen kauteen, joista kausista käytetään myös nimityksiä Ala- ja Ylä-Imbriaaniset kaudet.


[2] Terassoituminen tarkoittaa kraatterin reunavallin sisäreunan useampaa perättäistä romahtamista, jolloin lopputuloksena on porrasmainen rakenne.

lauantai 7. marraskuuta 2015

Havaintovinkki: Tauridien meteoriparvi

 Kirkas tauridi tulipallokamerassa. Kuva NASA All Sky Fireball
Network station in Tullahoma, Tennessee in 2014.
Taurideinen meteoriparvi on kaksiosainen: eteläiset ja pohjoiset tauridit. Eteläisesiä taurideita näkyy 10.9.–20.11. välisenä aikana ja maksimi on lokakuun 10 päivänä. Pohjoiset tauridit näkyvät 20.10.–10.12. välisenä aikana ja maksimi on 12./13. päivien välisenä yönä.

Pohjoiset tauridit eivät ole kovinkaan runsaita, odotettavissa oleva ZHR-luku liikkuu siinä viiden tietämillä. Se ei ole kovinkaan paljoa verrattuna esimerkiksi elokuussa näkyviin perseideihin, joiden ZHR-luku on noin 120. Sen minkä tauridit määrässä menettävät ne voittavat sen näyttävyydessä. Parvessa on usein nähty erittäin kirkkaita tulipalloja. Kuinka on tänä vuonna, jää nähtäväksi!

Tauridit syntyvät meteorivirrasta, jonka komeetta 2P/Encke on jättänyt radalleen. Virta on kaksiosainen ja tästä syystä myös meteoriparvi on kaksiosainen. Parvien radiantit ovat taivaalla Härän tähdistössä: pohjoisen meteoriparven heti Seulasten eteläpuolella ja eteläisen parven 5 Tau -tähden läheisyydessä sen länsipuolella. Tänä vuonna Kuu ei häiritse havaintojen tekemistä, sillä on uudenkuun aika.

Pohjoisen tauridien vähäisen määrän vuoksi visualihavaitseminen lienee turhaa touhua. Sen sijaan valokuvaamalla voi onnistua vangitsemaan näkymän kirkkaasta tulipallosta digitaaliseen muistiavaruuteen. Järjestelmäkamera on soveltuvin tehtävään ja varsinkin, jos sen voi varustaa mahdollisimman lyhytpolttovälisellä ja valovoimaisella objektiivilla. Lisäksi tarvitset jalustan ja sekvenssilaukaisimen, jolla valotus toimii tuntikausia automaattisesti.

Tauridien meteoriparvien radiantit sijaisevat Härän tähdistössä.
Kuva Kari A. Kuure.
Valotusaika on etsittävä kokeilemalla ja kameran herkkyys asetetaan suhteellisen suureksi, mutta ei kuitenkaan niin suureksi, että kohinan näkyminen kuvissa voimistuisi. Ehkä tavoiteltava valotusaika on luokkaa 30–60 sekuntia, jolloin yön aikana saadaan parisen tuhatta kuvaa. Kuvamäärä sopii vielä yhdelle muistikortille, jos tallennusformaattina käyttää jpg:tä. Raw-kuvien tallentamiseen täytyy varata muistikortti, jonka tallennuskapasiteetti on vähintään 32 Gb. Pienempien korttien käyttäjä joutuu vaihtamaan kortin sen täytyttyä. Tee jonkinlainen laskelma, milloin vaihto on syytä tehdä!

Suuntaa kamera pimeän taivaan suuntaan, ilman suunnalla ei niinkään ole väliä. Suomessa parven radiantti on sen verran korkealla pohjoisella taivaalla, että se kohoaa horisontista jo iltapäivällä. Näin ollen havaintoja voi aloittaa heti pimeän laskeuduttua ja jatkaa aina aamuhämärään.

Jos kameraan on saatavissa verkkolaite, käytä sitä, sillä pienikin pakkanen alentaa akkujen varauskykyä ja kamera hyytyy tunnissa. Toinen, lähes välttämätön lisälaite on objektiivin lämmitin. Taivasta kohti suunnattu objektiivin lämpötila laskee nopeasti kastepisteen alle, jolloin seurauksena on linssin pinnan huurtuminen ja kuvan sumuuntuminen. 

Jos varsinaista huurtumisestolämmitintä et ehdi hankkia, voit yrittää estää huurtumista hiustenkuivaajalla. Tosin nekään eivät ole suunniteltu tuntien käyttöön, mutta hätätilassa sellaisen voinee uhrata tieteen nimissä. Älä kuitenkaan laita puhallinta aivan kameraan kiinni, jotta sen muoviosat ja linssin suojakalvot eivät vahingoittuisi.


torstai 5. marraskuuta 2015

Plasmapilvi tulossa kohti

CME-purkaus Auringossa 4.11.
Eilen (4.11.2015) kello 15.52 Suomen aikaa Auringosta tapahtui koronamassapurkaus, joka kehitti maapallon suuntaan lähteneen plasmapilven. Koronamassapurkaus tapahtui lähellä auringonpilkkuryhmää 2443, josta syystä alueen tuntumasta lähtenyt plasmapilvi törmää heikentyneenä suoraan maapallon magneettikenttään. Törmäyksen odotetaan tapahtuvan myöhään lauantaina (7.11.) tai varhain seuraavana aamuna.

Plasmapilven törmäyksen arvioidaan aiheuttavan G1-luokan magneettisen myrskyn, joka käytännössä tarkoittaa revontulien näkymismahdollisuuksien paranemista 60° -leveyspiirin pohjoispuolella. Revontulia näkyy todennäköisesti varhain sunnuntaiaamuna ja mahdollisesti vielä sunnuntain ja maanantain välisenä yönä.

Tähän M3,7 (R1)-luokan pienehköön flare-purkaukseen näyttää liittyvän Ruotsissa koettu lyhytaikainen siviililentotutkien häiriö. Näin ainakin ruotsalaiset ilmailulaitoksen virkamiehet väittävät. Mitään havaintoja esimerkiksi Ruotsin ilmavoimien tutkissa ei kuitenkaan esiintynyt, samoin kuin suomalaisetkaan ilmailuviranomaiset eivät raportoineet mitään häiriöitä tutkissa.  Myös magnetometrimittaukset eivät esimerkiksi Nurmijärven mittausasemalla osoita minkäänlaisia häiriöitä.

CME-pilven aiheuttanut M3,7-luokan
flare-purkaus.
Yleisesti Auringossa tapahtuviin flare-purkauksiin saattaa liittyä jonkinasteisia ionosfäärissä tapahtuvia muutoksia lähinnä sen vuoksi, että flare-purkaukset aiheuttavat röntgensäteilyn hetkellistä voimistumista. Röntgensäteily osuessaan ionosfäärissä oleviin atomeihin ja molekyyleihin aiheuttaa ionisaation voimistumista ja vaikuttaa tällä tavoin esimerkiksi VFH-radioliikenteeseen.

Erittäin voimakkaat X-luokan flaret voivat estää radioliikenteen VHF-alueella tunteja tai jopa vuorokausien ajan. X-luokan purkaukset ovat kuitenkin 10–100 kertaa voimakkaampia kuin M-luokan purkaukset. M3,7-luokan flare on sen verran heikko, että kovin suuria muutoksia ei ionosfäärissä tapahdu ja missään tapauksessa se ei vaikuta lennonvalvontatutkiin.

tiistai 3. marraskuuta 2015

Asteroidin 2015 TB145 ohitus oli lähin yli 500 vuoteen

Kuva-animaatio: NAIC-Arecibo/NSF.
Suomessa asteroidi 2015 TB145 Maan ohitus peittyi täysin pilveen. Ursan taivaanvahtiin ei tullut havaintoilmoituksia lainkaan. Tämä on ikävää, sillä ohitus tälle asteroidille oli lähin satoihin vuosiin. Nasan ratalaskelmien mukaan, joka kattaa vuodet 1920 ja 2186 välillä, seuraavaksi lähin ohitus tapahtuu vuonna 2088, jolloin marraskuun 1.päivänä asteroidin ja Maan välinen etäisyys on 8,7 miljoonaa kilometriä.

Asteroidi 2015 TB145 oli hieman suurempi kuin ennakkoon odotettiin, vaikkakin virherajojen sisällä. Ohilennon aikana tehtyjen tutkamittausten perusteella asteroidilla on kokoa noin 600 metriä ja muodoltaan se on hieman venähtänyt pallo. Tutkamittauksia tehtiin käyttämällä Goldstonen ja Green Bankin radioteleskooppeja. Tutkamittausten erotuskyky oli parhaimmillaan vain 2 metrin luokkaa.

Asteroidi pyörähtää itsensä ympäri noin kerran viidessä tunnissa, mikä on suhteellisen nopea tämän kokoiselle asteroidille. Pyörimisnopeus on sen verran suuri, että asteroidin täytyy olla monoliittinen kappale, sillä erilliset, vain gravitaation sitomat osat sinkoutuisivat omille teilleen.

Asteroidi kuuluu Apollo-asteroideihin, eli se ylittää Maan radan jokaisen kierroksensa aikana. Eikä vain Maan, vaan myös kaikkien muiden sisäplaneettojen radat Merkuriuksesta Marsiin tulevat tämän asteroidin ylittämiksi. Radan lähin piste (periheli) on 0,295 au:n ja etäisin piste (apheli) 3,9 au:n etäisyydellä Auringosta. Yhteen kierrokseen kuluu hieman yli 3 vuotta. Asteroidin noin 40 asteen inklinaatio ei vie sitä kovinkaan lähelle muita kuin Maata. Suuresta inklinaatiosta johtuen asteroidia ei ollut havaittu aikaisemmin.

Asteroidin Maanradan ylitys tapahtuu aina näin loka-marraskuun vaihteessa. Tästä syystä asteroidi on saanut useita lempinimiä kuten ”Great Pumpkin” (”Suuri kurpitsa” Jaska Jokunen Halloween-animaation  ”It's the Great Pumpkin, Charlie Brown” mukaan), ”Spooky” (”Karmaiseva”), ”Halloween asteroid” (”Halloween asteroidi”) ja ”Skull Asteroid” (”Pääkallo asteroidi”). Pääkallo asteroidin nimitys johtuu lähinnä asteroidista tehdyn tutkamittauksen paljastettua sen pinnalta pari suurehkoa kraatteria, jotka antavat asteroidille hieman pääkalloa muistuttavan ulkonäön.


Mielenkiintoinen yksityiskohta on asteroidin komeettamaisuus (suuri inklinaatio). Se on mitä ilmeisimmin haihduttanut kaikki jäät lukuisien Auringonkierrosten aikana. Komeettojen tiedetään jättävän radalleen kiertäviä pöly- ja isompienkin kappaleiden vanoja joista syntyvät Maassa nähtävät meteorisateet. Tiettävästi tämä asteroidi ei kuitenkaan ole meteoriparvea synnyttänyt sillä sen radiantti sijaitsisi Eridanuksen (Virta) tähdistön pohjoisosassa. Valvontakamerat eivät ole tallentaneet vuosina 2013 tai 2014 tällaista parvea.

lauantai 24. lokakuuta 2015

Havaintovinkki: Venuksen, Jupiterin ja Marsin konjunktiot

Venus, Jupiter ja Mars ovat konjuntiossa lähipäivinä. Kuva
Kari A. Kuure.
Parin seuraavan viikon aikana näemme aamuisella itätaivaalla mielenkiintoisen planeettajoukon konjunktiot. Tarkkaan ottaen planeettojen konjunktio tarkoittaa sitä, että kahden kohteen rektaskensio (RA) on sama. Tässä mielessä konjunktio toteutuu Venuksen ja Jupiterin sekä Venuksen ja Marsin kesken. Jupiter ja Mars eivät konjunktoi mutta nekin ovat suhteellisen lyhyen kulmaetäisyyden päässä toisistaan.

Lähipäivinä esiintyvät seuraavat konjunktiot:

25.10. kello 20.03 Venus ja Jupiter
26.10. kello 10.58 Kuu ja Uranus
3.11. kello 1.10 Venus ja Mars
6.11. kello 14.04 Kuu ja Jupiter
7.11. kello 8.24 Kuu ja Mars
7.11. kello 12.48 Kuu ja Venus
11.11. kello 9.49 Kuu ja Merkurius

Vaikka suurin osa konjunktioista tapahtuu sellaiseen aikaan vuorokaudesta, että kohteet eivät ole näkyvissä, erityisesti aamutaivaalla lähekkäin olevat planeetat ja Kuu on näyttäviä. Niitä voi ihastella paljain silmin, kiikareilla tai niistä voi ottaa valokuvia.


Valokuvattaessa kamera pitäisi kiinnittää jalustaan ja käyttää lanka- tai etälaukaisijaa, jolloin vältytään kameran tärähtämiseltä. Jos tällaista lisälaitetta ei ole, laukaisun voi tehdä vitkalaukaisimella esimerkiksi 10 sekunnin viiveellä. Sopivan valotusajan, aukon ja polttovälin löytämiseksi joutuu ottamaan useita kuvia. Kohteet liikkuvat tähtitaivaan pyörimisnopeudella, joten lyhyttä teleobjektiivia käyttäessä ei tarvita varsinaista seurantaa. Jos et ole aikaisemmin koskaan kuvannut tähtitaivasta, niin nyt se on helppo aloittaa ja samalla saa hienoja kuvia omaan arkistoonsa tai vaikkapa Tampereen Ursan Radiantissa tai Ursan Taivaanvahdissa julkaistavaksi.


















torstai 22. lokakuuta 2015

Havaintovinkki: asteroidi 2015 TB145

kuvituskuva.
Päivitetty 30.10.2015

Lokakuun viimeisinä öinä voimme havaita hieman kauempaa kuin Kuun radan suurimman etäisyyden päästä Maan ohittavan asteroidin. Se löydettiin vasta pari viikkoa sitten ja kuuluu NEO-asteroideihin. Löydön teki Pan-STARRS kartoituslaitteisto 10.lokakuuta.

Alustavien tietojen mukaan asteroidilla on kokoa noin 500 m (280 – 620 m) mutta epävarmuus on hyvin suuri. Valitettavasti sama epävarmuus siirtyy suoraan myös asteroidin kirkkausarvioihin ennusteissa. Näillä oletusarvoilla asteroidin pitäisi olla kirkkaudeltaan noin 10,5m silloin, kun se on Maata kaikkein lähimpänä.

Uusimpien teitojen mukaan asteroidilla on joitakin komeettamaisia piirteitä, etenkin sen radan suuri soikeus ja inklinaatio. Tämä ei sinällään ole mitenkään yllätyksellistä, sillä monella asteroidilla on muitakin komeetoihin liitettyjä piirteitä, jopa heikon pyrstön kehittymisiä on havaittu.

30.10.2015

Havaintoikkuna avautuu 30.10. aamuyöllä, jos käytettävissä on 11” kaukoputki. Tällöin asteroidi on Orionin länsipuolella ja lähestyy sitä ja samalla siirtyy kohti pohjoista. Pienemmillä laitteilla havaintoikkuna avautuu myöhemmin, rajoittuen ehkä vain 31.päivän iltaan.

Aamuhämärässä noin kello 5 aikaan asteroidi on hieman noin 23,5° korkeudella ja on kirkkaudeltaan noin 13,8m. Horisonttiin se painuu kello 8.41.

30.päivän iltana asteroidi nousee horisontista (AZ 80°) noin kello 19.53. Kello 22 aikaan se on noin 15,3° korkeudella ja näkyy 12,5m kirkkaudella.

31.10.2015 aamu

Vuorokauden vaihtuessa asteroidi on 28° korkeudella ja kirkkaudeltaan 12,3m. Se on myös lähellä 1 Ori -tähteä (p3), jonka kirkkaus on 3,18m . Se pitäisi näkyä samassa kuvakentässä, jos havaintoihin käytetään isohkoa tähtikiikaria (Ø ~120 mm).Kello 02.00 asteroidin ja tähden välinen etäisyys on noin 1°.

Asteroidi ylittää etelämeridiaanin kello 02.37 noin 36,5° korkeudella ja on kirkkaudeltaan noin 12m. Tällöin sen pitäisi näkyä jo hieman pienemmällä tähtikiikarilla (Ø ~100 mm).

Kello 4.10 asteroidi ja 2 Ori (p2 Ori) tähti ovat lähekkäin. Kulmaetäisyys on vain noin 15 kaariminuuttia: asteroidin kirkkaus on 11,8m ja tähden 4,34m.

Ennen aamuhämärää asteroidi on kello 5.45 aikaan noin 30° korkeudella ja kirkkaudeltaan 11,6m (Ø~80 mm). Se on vain noin 16 kaariminuutin etäisyydellä 7 Ori (p1) -tähdestä, jonka kirkkaus on 4,65m. Aamuhämärän taivas on kuitenkin sen verran kirkas, että kummankaan kohteen näkyminen ei liene mahdollista.

31.10.2015 ilta


Asteroidin nyt siirtynyt jo niin paljon pohjoiseen, että se käy vain kääntymässä horisontissa iltapäivän alkupuolella (Az 332° 38' 29"). Näin ollen se on näkyvissä heti illan pimennyttyä, Nyt asteroidi on jo niin lähellä maapalloa, että sen liike tähtitaivaalla on jo selkeästi näkyvissä, minuutin aikana asteroidi liikkuu taustataivaan suhteen jo puolisen astetta. Näin ollen havaitsijan tulee olla erityisen tarkkana havaintosuunnan suhteen. Kiikari on visuaalihavaitsijan työkalu tässä vaiheessa.

Kello 18.34.30 asteroidi on noin puolen asteen etäisyydellä 18 UMa -tähdestä (4,81m). Asteroidin kirkkaus on 10,4m joten se näkyy jo lintukiikarillakin (Ø~50 mm). Tosin taustataivas voi olla vielä sen verran kirkas, että asteroidin näkeminen voi olla mahdotonta.

Kello 18.47 asteroidi on jättänyt taakseen 18 UMan ja samassa kiikarin kuvakentässä on f UMa (4,56m) ja useita himmeämpiä tähtiä. Kulmaetäisyys tähden ja asteroidin välillä on lyhyimmillään puoli astetta kello 18.55.

Kun asteroidi on ohittanut f UMa -tähden, aikavälillä 18.57.20 – 19.03.29 on se (toposentrisesti Tampereen horisontin mukaan) lähimmillään, etäisyyden ollessa 483 920 km (kello 19.00). Hieman tätä ennen asteroidin kirkkaus alkaa jo himmetä, ollen 10,6m

Kello 19.11 samaan kuvakenttää ilmaantuu 36 UMa (4,83m) ja useita himmeämpiä tähtiä. Etäisyyttä on jo 484 200 km ja asteroidi näkyy taivaalla noin 26,8° korkeudella. Kulmaetäisyys tähteen on lyhyimmillään kello 19.18 ja se on noin 1,3 astetta.

Kello 19.31.12 (tai suunnilleen niillä main) on pieni mahdollisuus että asteroidin peittäisi 44 UMa -tähden. Eri ohjelmilla tehdyt simulaatiot kertovat, että asteroidin ja tähden välinen kulmaetäisyys olisi luokkaa muutama kaarisekunti, tosin erisuuntaisesti. Jos molemmat ohjelmat laskevat saman verran väärin ja todellisuudessa asteroidin reitti on näiden laskelmien välillä, tähden peittyminen voisi tapahtua. Tähden peittymistä pitäisi ja kannattaisi tarkkailla ja mielellään videoida, sillä mahdollinen peittyminen on hyvin lyhytaikainen.

Ison karhun tähdistön Merak-tähti (b UMa, 2,35m) mahtuu vielä kiikarin kuvakenttään asteroidin kanssa kello 19.35.30. ja etäisyyttä on hieman alle 2 astetta. Tällöin asteroidin kirkkaus on 10,9m.

Toinenkin Ison karhun ”kauhan” tähti Phad (g UMa, 2,39m) näkyy kiikarin kuvakentässä kello 19.59.57. Lähimmillään niiden välinen kulmaetäisyys on 1,0° verran kello 20.08.09. Kuvakentästä Phad poistuu kello 20.15.

Seuraava kirkkaampi tähti on Ajokoiran 5 CVn (4,77m). Lyhimmillään kohteiden välinen kulmaetäisyys on kello 20.30.24 noin 0,6° verran ja asteroidin kirkkaus on tällöin 11,6m.

Tämän jälkeen asteroidi kulkee pitkän matkaa alueella, jossa ei kiinnekohdiksi soivia kirkkaita tähti ole. Vasta kello 22.54 aikaan kiikarin kuvakenttään ilmaantuu HIP 69879 (4,8m) tähti. Näiden välinen etäisyys on lyhimmillään noin 1,0° kello 23.08. Tosin asteroidi on jo sen verran matalalla (noin 8,5°) että sen kirkkaus 13m ei riitä visuualihavaintoihin.

1.11.2015 aamu

Havaintoikkuna sulkeutuu asteroidin laskiessa kello 01.09. Laskupisteen suuntakulma (atsimuutti) on noin 6° eli se on pohjoismeridiaanin itäpuolella. Tätä ihmetteleville kerrottakoon, että asteroidin liike kohti etelää on sen verran nopeaa, että se voittaa tähtitaivaan kohteiden nousunopeuden tällä osalla taivasta. Tästä syystä laskupiste on itäpuolella kun se normaalisti on pohjoismeridiaanin länsipuolella.

Asteroidin havaitseminen

Kuten edellä esitetyssä on tullut moneen kertaan mainittua, visuaalisessa havaitsemisessa kiikari on ehkä paras työkalu. Kiikarin tulisi olla hyvin mielellään valovoimainen, objektiivin halkaisijat välillä 60–120 mm, mutta ainakin 31. päivän alkuillasta, kun asteroidi on lähimmillään, myös tavallinen lintukiikari 7×50 voi olla täysin käyttökelpoinen instrumentti.

Asteroidin edetessä kuvatunlaisella nopeudella tähtitaivaalla, sen ensimmäinen löytäminen voi olla vaikeaa. Niinpä tekstissä mainittujen tähtien käyttäminen apuna helpottaa asteroidin löytämistä. Sen jälkeen kun se kerran on löydetty, sitä tulisi seurata aktiivisesti havaintojen loppuun asti. Tähtikartan käyttäminen asteroidin reittitietoinen on välttämätöntä.

Valokuvaaminen tapahtuu suunnilleen samalla tavalla kuin kiikarilla havaitseminen. Kamera varustetaan lyhyellä tai keskipitkällä teleellä ja suuntaus tapahtuu mainittujen kirkkaimpien tähtien avulla. Valotusaika ja kameran herkkyys on ehkä syytä kokeilemalla etsiä sopiviksi. Jos käytettävissä on seurantajalusta, niin silloin tähdet tulevat pistemäisinä ja asteroidi lyhyenä viivana, riippuen käytetystä valotusajasta. Etenkin 31. päivän iltana asteroidin liike on sen verran nopeaa, että se synnyttää viirun jo lyhyilläkin valotusajoilla.

Edellä kuvattu reitti on alustava ja lisähavaintojen saaminen varmasti muuttaa ja tarkentaa reitin laskennassa käytettäviä rata-alkioita. Niinpä viimeisin etsintäkartta pitäisi ladata netistä juuri ennen havaintoja.

Etsintäkartat

Etsintäkartoissa esiintyvät punaiset ympyrät kuvaavat kiikarin kuvakenttia: suurin on halkaisijaltaan 4°, keskimmäinen 2° ja pienin kaukoputken 0,5° kenttiä.

Etsintäkartat on päivitetty 30.10.2015.