sunnuntai 22. maaliskuuta 2015

Satelliitti havaitsi pimennyksen kaksi kertaa

PROBA2-satelliitin kuvaama
pimennys. Kuva ESA.
PROBA2-satelliitti[1] havaitsi maaliskuun 20. päivänä näkyneen auringonpimennyksen kaksi kertaa. Tämä oli mahdollista koska yhteen kierrokseen PROBA2-satelliitilta kului vain 100 minuuttia ja satelliitin rata vei sen kahdesti Kuun varjoon. Ensimmäinen kerta oli 8.28–8.53 ja toinen kerta 10.24–10.50, molemmat ajat ovat UT aikoja.

 Havainnot satelliitti teki ääriultraviolettikameralla (SWAP) jonka kaistanleveys on vain 17,4 nm. Kuvissa näkyy Auringon korona, jonka lämpötila on noin miljoona Kelviniä. Toinen havaintoihin käyttey instrumentti oli röntgen ja ultravioletti aallonpituuksilla toimiva radiometri (LYRA), jolla mitattiin havaittua valon voimakkuutta.

PROBA2 satelliitti on teknologinen kokeilusatelliitti, jossa on peräti 17 tekniikaltaan uutta menetelmää tai laitetta käytössä. Havaintoinstrumentteja on neljä: SWAP[2] ja LYRA[3], joilla havaitaan Aurinkoa ja kaksi satelliitin ympäristön avaruutta havainnoivaa laitetta, jotka tunnetaan lyhenteillä DSLP[4] ja TPM[5].

Alla oleva videossa näkyy satelliitin havaitsemat pimennykset:




Huomautukset

Havainnekuva PROBA2-satelliitista. Kuva ESA.
[1] PROBA2 on Euroopan avaruusjärjestön (ESA) mikrosatelliitti, joka laukaistiin avaruuteen 2.11.2009.

[2] SWAP (Sun Watcher using Active Pixel System detector and Image Processing)  on pieni äärimäisen ultraviolettivalon aallonpituuksilla toimiva teleskooppi, jolla tehdään havaintoja alemmasta koronasta.

[3] LYRA (Large Yield RAdiometer) on ultraviolettisäteilyn voimakkuutta mittaava laite. Se käyttää havaintoihin neljää aallonpituuskaistaa. Laite havaitsee myös Auringossa esiintyvät flarepurkaukset.

[4] DSLP (Dual Segmented Langmuir Probe) tekee havaintoja magnetosfäärin plasmasta (ioneista ja elektroneista) sekä plasman tiheyden ja lämpötilan dynaamisista muutoksista jopa sekunnin aikaskaalassa.

[5] TPMU (Thermal Plasma Measurement Unit) mittaa elektronien ja ionien lämpötilaa (nopeutta), hiukkaskoostumusta ja keskittymistä. Näitä tietoja käytetään mm. avaruussään ja ionosfäärin mallintamiseen.


sunnuntai 8. maaliskuuta 2015

Tutustu meriin

Kai Myrberg, Matti Leppäranta
Meret  – maapallon siniset kasvot
ISBN 978-952-5985-20-7
Nidottu 210 sivua
Ursa ry. 2014

Maapallon pinta-alasta meriä on hieman alle 70 %. Niinpä on yllättävää, että suomenkielellä meristä on kirjoitettu hyvin vähän muuta kuin kaunokirjallista proosaa. Tutkimukset tai populaari tiedekirjat suorastaan loistavat poissaolollaan ja nekin, mitä aikaisemmin on julkaistu, ovat suurimmaksi osaksi niin vanhoja, että niitä ei löydy edes kirjastoista. 

Meret-kirjan tietokirjaluettelosta löytyy vain kaksi alle kymmenen vuotta vanhaa meriin keskittynyttä kirjaa. Internetissä tilanne ei ole lainkaan sen parempi; suomenkielisiä meriä käsitteleviä sivuja on tasan yksi: Ilmatieteenlaitoksen nettisivuilta löytyvä hyvin suppea meret-osio.

Myrbergin ja Leppärannan Meret on mukaansa tempaava sukellus maailman meriin. Hyvin tiiviissä paketissa on valtavasti tietoa merien perusominaisuuksista, virtauksista, jäistä, meren vuorovaikutuksesta ilmakehän kanssa ja elämästä merissä. Luonnollisesti tämänkaltaiseen kirjaan kuuluu merien esittely ja ennen kaikkea eurooppalaisten merien ominaispiirteiden selostaminen, niiden joukossa kotoinen Itämeremme. Osansa kirjassa saavat myös merien aiheuttamat katastrofit ja ilmastonmuutoksen vaikutus meriin, sikäli kuin siitä ylipäätään tiedetään mitään.

Kirja on kuvitettu kauttaaltaan värikuvin ja tekstiä täydentää monenlaiset kaaviot ja taulukot. Kirjassa asiat on jaettu sopiviin, kerralla luettaviin lukuihin, jolloin kirjaan voi tarttua silloin kun on vartti tunti aikaa muilta töiltä. Voin suositella kirjan lukemista niin tähtiharrastajille kuin muullekin lukevalle yleisölle, sillä tämä kirja jos mikään on yleissivistävä tietokirja.

Kari A. Kuure

lauantai 7. maaliskuuta 2015

Dawn-luotain asettui Ceresin kiertoradalle

Ceres maaliskuun 1. päivänä.
Kuva NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Nasan Dawn-luotain on asettunut kääpiöplaneetta Ceresiä kiertävälle radalle perjantaina (6.3.2015). Ceresin saavuttaminen vei luotaimelta 7,5 vuotta. Matka ei kuitenkaan ollut aivan suora, sillä luotain teki havaintoja Vesta-asteroidista vuosina 2011–2012. Vesta on kutakuinkin noin puolet Ceresin koosta ja ne ovat pääasteroidivyöhykkeen suurimmat kappaleet.

Maaliskuun 1. Päivänä luotaimen ottamissa kuvissa Ceres näkyy sirppinä. Kuvat on otettu 49 000 km etäisyydeltä. Kuvien erotuskyky on noin 2,9 km pikseliä kohti. Luotain sijaitsee tällä hetkellä Ceresin yö-puolella ja siitä syystä kääpiöplaneetta näkyy niissä aina vain kapenevana sirppinä. 

Täysin valaistuneen pinnan tutkijat odottavat olevan kuvattavissa muutaman viikon kuluttua huhtikuussa. Lähestymisrata on tavallista monimutkaisempi, joten se ottaa myös aikaa tavallista enemmän. Dawn-luotaimen lähestymisestä Nasa on julkaissut YouTubessa rataa havainnollistavan videon




Atlantin verran vettä muinaisessa Marsissa

Marsin pohjoisella pallonpuoliskolla on muinoin lainehtinut
valtameri. Kuva ESO/M. Kornmesser/N. Risinger.
Uusin tutkimus[1] osoittaa, että noin 3,7 miljardia vuotta sitten Marsin pohjoisnavalla oli Atlantin veroinen valtameri. Vuosimiljardien kuluessa Mars on kuitenkin menettänyt vetensä suurelta osin ja nykyisin sitä löytyy suurempia määriä vain napakaloteilta.

Tutkijat onnistuivat määrittämään napakalottien vesihöyrystä vedyn (H) ja deuteriumin[2] (D) suhteen[3]. Veden haihtuessa ja kadotessa avaruuteen puoliraskaan veden osuus kasvaa, sillä se haihtuu huonommin ja katoaa avaruuteen suhteessa hitaammin kuin tavallinen vesi.

Aivan aluksi tutkijat määrittivät vesien väliset suhteet ilmakehässä nykyisten napakalottien alueella. Tästä takaisinpäin laskien vettä (H2O) on ollut noin 6,5-kertaisesti mitä sitä on nyt napakaloteissa. Tutkijoiden mukaan Marsissa olisi ollut vettä tasaisesti jakaantuneena koko planeetan pinnalle noin 137 metrin paksuinen kerros. Marsin pohjoinen pallonpuolisko on kuitenkin lähes kokonaan matalammalla kuin keskipinta, joten Marsin vesi on ollut pohjoisessa. Meren syvyys on ollut jopa yli 1,6 km. Kaiken kaikkiaan vettä on ollut noin 20 miljoonaa kuutiokilometriä.

Tutkimusryhmä teki havainnot ESOn VLT observatoriosta Chilessä, W.M. Keck observatorion kaukoputkilla ja Nasan Havaijilla sijaitsevaa infrapunakaukoputkella. Havaintoja tehtiin useaan kertaan kuuden vuoden[4] aikana, jolloin mikroilmaston ja vuodenaikaiset vaihtelut osattiin ottaa huomioon alkuperäisen vesimäärän laskennassa.

Huomautukset

[1] Kansainvälistä tutkimusryhmää johti Geronimo Villanueva (Nasa Goddard Space Flight Ceter, Greenbelt, Meryland).

 [2] Deuterium on vedyn isotooppi, jossa on protonin lisäksi yksi neutroni. Kemiallisesti deuterium käyttäytyy samalla tavalla kuin normaali vety, eli se muodostaa samanlaisia yhdisteitä kuin vety. Vedyllä on kolmas isotooppi, tritium. Aivan samoin se voi muodostaa vettä.

Näitä isotooppien muodostamia vesiä kutsutaan puoliraskaaksi vedeksi (HDO), raskaaksi vedeksi (D2O) ja superraskaaksi vedeksi (T2O). Kemiallisesti vedet HTO ja DTO ovat mahdollisia, mutta ne ovat todella harvinaisia yhdistelmiä. Tritium on radioaktiivinen, jonka puoliintumisaika on 12,32 vuotta ja sitä syntyy luonnossa lähinnä yläilmakehässä kosmisen säteilyn törmätessä ilmakehän typpi (N) molekyyleihin.

[3]Maan vesissä on 3200 molekyyliä jokaista puoliraskasvesi[2] (HDO) molekyyliä kohti.

[4] Suunnilleen kolmen Marsin vuoden ajan.



lauantai 28. helmikuuta 2015

Harrastajan tähtitaivas: Maaliskuu 2015

Maaliskuun alussa lounaisella taivaalla voi nähdä
kolmen planeetan suoran Kalojen tähdistössä.
Uranus on kuitenkin sen verran himmeä, että vielä
vaalealta taivaalta sitä ilman  kaukoputkea ei
näy. Piirros Kari A. Kuure.
Maaliskuun keskilämpötila on noin -4 °C, mutta varsinkin kuukauden loppupuolella myös yöllä voi lämpömittarin lukema kohota plusasteiden puolelle. Tällainen tilanne voi syntyä länsi-luodevirtauksen aikana, kun Skandien yli puhaltava föhn-tuuli tuuli tuo meille kuivan ja leudon ilmamassan. Näissä sääoloissa lämmin yö on usein myös selkeä.

Aurinko saavuttaa kevätpäiväntasauspisteen 21. päivä kello 0.44. Tällöin Aurinko siirtyy pohjoisella tähtitaivaalle ja me näemme sen lyhentyvänä yönä.  Maan ja Auringon välinen etäisyys on 148 991 475 km ja Aurinko näkyy meille 32’ 07” kokoisena.

Päivän pituus on 19. päivänä tasan 12 tuntia mutta seuraava yö on jo 4 minuuttia lyhyempi (11 h 56 m). Kuukauden alussa päivällä on pituutta 10 h 20 m ja kuukauden lopulla 13 h 1 m (yön pituus 10 h 01 m).

Kesäaikaan siirrytään sunnuntaina 29. päivänä.

Auringonpimennys nähdään 20. päivänä. Pimennys alkaa Tampereella kello 11.00.17, se saavuttaa maksimin kello 12.07.33 ja päättyy kello 13.15.20. Pimennyksen kuluessa Aurinko ylittää meridiaanin noin 28° korkeudella. (Katso video!)




Kuu
on ratansa lähimmässä pisteessä 19.3. kello 21, ja kaukaisemmassa pisteessä 5.3. kello 9. Kuu on tähtitaivaalla eteläisimmillään (-18,3°) 14.3. kello 3 ja pohjoisimmillaan (18,2°) 16.3. kello 16.

Kuun vaiheet: täysikuu 5.3. kello 20.05, vähenevä puolikuu 13.3. kello 19.51, uusikuu 20.3. kello 11.36 ja kasvava puolikuu 27.3. kello 9.43.

Merkurius on horisontin yläpuolella vain päivän aikana, joten sitä on vaikea havaita. Goto-ohjautilla kaukoputkilla sen kuitenkin pitäisi pystyä näkemään sillä sen kirkkaus on kasvamassa 0,1m:sta -0,9m:iin ja elongaatio on kuukauden alussa liki 27° ja kuukauden loppupuolella noin 10 °. Kokeile kaukoputkessa eri suurennuksia, sillä pienimmät suurennukset pitävät taustataivaan luultavasti liian vaaleana.

Venus on näkyvissä iltataivaalla. Planeetta painuu horisonttiin kuukauden alussa hieman yli 3 tuntia ja loppukuusta 3,5 tuntia auringonlaskun jälkeen. Venuksen kirkkaus on -3,9m joten sen voisi nähdä loppukuusta paljain silmin iltapäivällä, sillä planeetan elongaatio on reilusti yli 30°. Venus näkyy kohtuullisen kokoisena, kulmahalkaisija on noin 13 kaarisekuntia. Venus on Uranuksen ja Marsin kanssa hyvin lähekkäin, alle 7,5 asteen mittaisessa jonossa kuukauden alkupuolella.

Mars on näkyvissä iltataivaalla ja laskee hieman alle 3 tuntia auringonlaskun jälkeen. Loppukuusta planeetta katoaa horisonttiin noin 2 h 10 minuuttia auringonlaskun jälkeen. Marsin kirkkaus ei ole suuren suuri, noin 1,3m koko kuukauden. Mars näkyy hyvin pienen, vain noin 4 kaarisekunnin kokoisena, joten yksityiskohtien erottaminen planeetan pinnalta on vaikeaa.

Jupiter on edelleen hienosti näkyvissä koko yön. Se ylittää etelämeridiaanin iltayöstä, joten havaintokohteena se on erinomainen. Planeetta on helppo löytää tähtitaivaalla, sillä sen kirkkaus on suuri -2,3m ja se sijaitsee helposti tunnistettavissa olevan Leojonan ja Kravun välissä. Pinnan yksityiskohdat ovat helposti havaittavissa pienelläkin suurennuksella, sillä planeetta näkyy meille noin 43 kaarisekunnin kokoisena.

Saturnus on näkyvissä aamuyöstä. Se nousee horisontista alkukuusta hieman ennen kello 4 ja loppukuusta heti kohta puolen yön jälkeen (kesäaikana tunnin myöhemmin). Saturnuksen kirkkaus on noin 0,5m ja kulmahalkaisija noin 17 kaarisekuntia. Saturnus on Skorpionissa.

Uranus on näkyvissä iltataivaalla vielä parin viikon ajan kuukauden alkupuolella. Sen havaintokausi on siis päättymässä tällä erää ja itse planeettakin joutuu sellaisen taivaan alueelle, jolloin se on vain päivällä horisontin yläpuolella. Planeetan kirkkaus on 5,2m, joten sen näkemiseen tarvitaan pimeä paikka ja pimeä taivas. Alkukuusta Venuksen ja Marsin välinen suora opastaa kiikarihavaitsijoita planeetan etsinnässä.

Neptunus sijaitsee niin lähellä Aurinkoa, että sen näkemisestä ei ole toivoakaan.

Revontulet. Auringon aktiivisuus on edelleen kohtalainen vaikka suurin aktiivisuuden huippu onkin ohitettu. Tilanteessa on kuitenkin mahdollista nähdä revontulia jos vain Auringossa tapahtuu riittävän kokoisia flare- ja CME-purkauksia. Revontulet on ennustettavissa noin pari vuorokautta ennen niiden esiintymistä, joten selkeisiin iltoihin ja öihin on syytä varautua muistikortit tyhjinä ja akut täysinä (eikä missään tapauksessa toisin päin).  Revontulien esiintymisen todennäköisyyksiä (Kp-indeksi) voi tarkistella Tampereen Ursan: Revontulet blogista http://tu-revontulet.blogspot.fi/2014/12/k-ja-kp-indeksit.html  .