Kirjauutuus: Ihmisen kosmos, kulttuuri ja tähdet

Jo Marchant

Ihmisen kosmos – kulttuuri ja tähdet

Ursa ry 2022

ISBN 978-952-7443-13-2

Nidottu, 360 sivua

 

Aivan alkuun täytyy lainata teksti Ursan kirjaesittelystä:

”Ihmisen kosmos kertoo tähtitaivaan merkityksestä inhimilliselle kulttuurille: miten tähtitaivas ja sen tutkiminen ovat vaikuttaneet uskontoihin, taiteeseen, tieteeseen ja politiikkaan aina varhaisista myyteistä moderniin maailmaan. Jo Marchant avaa historiaan uusia jännittäviä näkökulmia ja osoittaa kahdellatoista tarinalla, kuinka käsityksemme taivaista ovat vaikuttaneet sivilisaatioomme. Kirja kertookin enemmän meistä ihmisistä kuin avaruudesta.”

Itse kun en ole mikään kulttuuri-ihminen, niin jo tuo esittely herätti tietyn asenteen koko kirjaan. Kirja kuitenkin alkoi kiinnostavasti Ranskan lounaisosassa sijaitsevan Lascaux’n luolan löytämisestä ja tutkimisesta. Muistanette varmaan tämän luolan monista dokumenteista ja lehtijutuista, etenkin sen seinät peittävistä valtavista eläinhahmoista ja pisteistä, joiden on kerrottu kuvaavan tähtitaivasta. Vaikka kirjasta ei kuvia löydykään, monet tulkinnat tähtikuvioista ovat kyllä vakuuttavia. Ehkä itsekin, jos olisin elänyt 30 000 vuotta sitten, olisin tähtikuvioita luolan seinään piirrellyt.

Toinen kohta kirjassa, joka innosti lukemaan, oli kertomus kapteeni James Cookin matkasta Tahitille Venuksen vuoden 1769 ylikulkua havaitsemaan. Tarina on tietysti kerrottu monissa muissakin kirjoissa ja artikkeleissa, joten sinällään tässä varsin suppeassa kertomuksessa ei ollut mitään uutta. Se kuitenkin sai minut miettimään Venuksen etäisyyden mittaamisen yksityiskohtia, siis niitä, jotka ovat joskus asian ollessa esillä, unohtuneet miettimättä. Ilmeisesti ylikulkujen problematiikkaan täytyy vielä palata nykyisien tietokoneohjelmien avulla.

Kirjan monessa muussakin luvussa, joita on kaikkiaan 12, on käsitelty lyhyesti erilaisia yhteyksiä tähtitieteeseen, sen historiaan ja kehitykseen. Nämä ei kuitenkaan täytä koko kirjaa, vaan sekaan on punottu käsittämätön määrä erilaista filosofiaa sen pahimmassa merkityksessä. Kirjoittaja lainailee ”never heard” henkilöiden kirjoituksia pahimmillaan jopa saman virkkeen eri lauseissa kahdenkin eri ihmisen mielipiteitä. Tällainen teksti kyllä jää täysin käsittämättömäksi, kirjoittajan (Jo Marchantin) sanoma ei avaudu tällaiselle insinöörin putkiaivoille. Jos minulta olisi kysytty lukemisen aikana tällaisessa kohdassa, mitä edellisellä sivulla oli kerrottu, en olisi pystynyt vastaamaan siihen.

On vaikea kuvitella, millainen lukija viihtyy kirjan parissa? Varmastikin hänen täytyy olla kiinnostunut filosofiasta ja vähintään tuntea sen ajatusmaailmaa. Tai sitten kirjan ostaja hankkii sen pöydällään pidettäväksi (kuitenkaan koskaan lukematta sitä) antaakseen itsestään intellektuellin vaikutelman vierailijoilleen. Itse en kuulu kumpaakaan ryhmään, joten kirja jäänee nyt hyllyyni pölyyntymään.

Kari A. Kuure

Havaintovinkki: Mars on oppositiossa

Marsin oppositio aika on jälleen käsillä. Tämä tarkoittaa sitä, että Mars näkyy vastakkaisella puolella tähtitaivasta kuin Aurinko. Jos planeetta sattuu oppositionsa aina olemaan riittävän korkealla pohjoisella tähtitaivaalla, se näkyy koko yön. Tänä vuonna Mars nousee Tampereella oppositiota edeltävänä päivänä (7.12.2022) kello 14.12.26 ja on etelässä oppositiopäivänä (8.12.2022) kello 0.17.16 ja laskee kello 10.22.04.

Mars. Kuva NASA/Wikimedia Commons

Tällä kertaa Marsin oppositioon liittyy erityispiirre, joka ei ole aivan jokavuotista herkkua. Kuu peittää Marsin juuri samana aamuna. Ensimmäinen kontakti Tampereella tapahtuu kello 6.52.54, toinen kontakti kello 6.53.33, jolloin Mars on kokonaan Kuun takana. Esilletulo tapahtuu siten, että kolmas kontakti tapahtuu kello 7.36.40 ja neljäs kontakti kello 7.37.17, jolloin Mars on jälleen täysin näkyvissä. Täysikuu on saman aamuna kello 6.09.20, mutta Marsin kirkkaus (–1,9^m) on riittävä näkyäkseen kirkkaan Kuun vieressä.

Marsin peittyminen esille tuleminen tapahtuu 8.12.2022 aamulla. Samana päivän on myös Marsin oppositio. Piirros © Kari A. Kuure.

Marsin oppositiot toistuvat keskimäärin 26 kuukauden välein. Marsin rata on kalteva Maan rataan verrattuna, josta seuraa se, että planeetta näkyy eri oppositioiden aikaan erilaisilla korkeuksilla etelässä ollessaan. Tänä vuonna Mars on korkealla pohjoisella taivaalla ja näky meille noin 53° korkeudella puolenyön aikaa. Vielä seuraavankin opposition aikana Mars on hyvin näkyvissä mutta sitten alkaa korkeuden pudotus. Toukokuussa 2031 tapahtuva oppositio näkyy planeetan ollessa korkeintaan 13 asteen korkeudella. Kesäkuussa 2033 tapahtuva oppositio ei käytännössä näy lainkaan sillä Mars on vain noin 1 asteen korkeudella Tampereen etelähorisontin yläpuolella. Seuraavan kerran Mars näkyy yhtä korkealla kuin tänä vuonna vasta vuonna 2040, vaikkakin jo edellinenkin oppositio marraskuussa 2037 on hyvä havaintovuosi Marsin ollessa parhaimmillaan 48,75 asteen korkeudella.

Marsin opposition aikainen etäisyys maapallosta vaihtelee voimakkaasti. Lyhimmillään etäisyys on ns. periheliopposition aikana. Perihelioppositioiksi kutsutaan niitä oppositioita, jotka tapahtuvat Marsin ollessa radallaan lähimpänä Aurinkoa. Maapallo on lähellä tätä Marsin radan pistettä elokuussa ja ne oppositiot, jotka tapahtuva heinä–syyskuussa ovat näitä perihelioppositioita. Viimeksi näin tapahtui heinäkuun 28. päivänä 2018. Silloin Maan ja Marsin välinen etäisyys oli vain 57,8 milj. km. Vastaavasti apheliopposition aikaan Marsin etäisyys on suurin, seuraava tällainen oppositio on 19.2.2027 ja silloin planeettojen välinen etäisyys on 101,4 milj. km. Etäisyys on siis lähes kaksinkertainen lähimpään opposition verrattuna. Valitettavasti periheliopposition aikana Marsin suurin korkeus horisontista jää suhteellisen matalaksi.

Marsin ja Maan etäisyys eri oppositioiden aikana vuodesta 2016 alkaen ja päättyen  vuoteen 2040. Kuva © Kari A. Kuure

Marsin näennäinen koko ja kirkkaus ovat myös riippuvia planeettojen välisestä etäisyydestä. Silloin kun etäisyys on lyhin, Mars näkyy kaikkein suurimpana, noin 24 kaarisekunnin kokoisena. Kun etäisyys on suurin, silloin Mars näkyy kaikkein pienimpänä, noin 13 kaarisekunnin kokoisena. Kirkkaus on suurin etäisyyden ollessa lyhyin ja himmein kun etäisyys on suurin. Kirkkauteen tosin vaikuttaa voimakkaasti myös Marsin etäisyys Auringosta mutta vaikutus on samansuuntainen: etäisyyden kasvu himmentää planeettaa.

Marsin oppositio on harvoin tapahtuva ja siinä on kaiken lisäksi monia muuttuvia tekijöitä, niinpä Marsia pitäisikin havaita heti kun sää sen mahdollistaa. Seuraava tilaisuutta voi joutua odottelemaan vuosikausia. Havaintovälineiksi kelpaavat kaikki mahdolliset laitteet: kiikarit, kaukoputket, kamerat teleobjektiiveineen.

Jos käytettävissä on seurantajalusta, niin silloin pitäisi harkita ilman muuta myös Marsin valokuvaamista joko kameran optiikkaa tai kaukoputkea käyttäen. Valokuvatessa täytyy varoa ylivalottamista, sillä kameran automaattinen valotuksen säätö tekee sen varmasti. Kameran säädöt pitäisikin tehdä manuaalisesti, eli säätää kameran herkkyys, aukkoa ja valotusaikaa käsin. Yksityiskohtaisia arvoja on mahdoton kertoa, sillä ne kaikki riippuvat käytettävissä olevista laitteista. Tekemällä koevalotuksia, nämäkin asiat selkenevät.

Visuaalisesti Mars on hieno kohde. Jos käytettävissä on kaukoputki, niin silloin Marsin pinnalta hyvällä havaintokelillä voi nähdä runsaasti yksityiskohtia. Yksi helpoimmin nähtävistä pinnanmuodoista on Syrtis Major, hyvin tumma alue lähes keskellä Marsia, jos se sattuu olemaan Maahan päin havaintoaikaan. Marsin pyörähdysaika on noin 24 h 40 minuuttia, joten seuraavanakin iltana suunnilleen sama alue on näkyvissä. Oppositioyönä heti puolenyön jälkeen Mars on asennossa, jossa sen suurin tulivuori Olympos Mons on näkyvissä. Sen lähellä on (etelään ja kaakkoon) on kolme muutakin suurta tulivuorta. Marsin alareunassa on näkyvissä myös tummahko alue. Se ei kuitenkaan ole jo mainittu Syrtis Major, joka on vasta aamupäivällä Suomen aikaa näkyvissä.

Kuudes asteroidin törmäys, jonka törmäys ennakoitiin

Marraskuun 19. asteroidista 2022 WJ1 tuli yksi monista pienistä asteroideista, jotka osuivat Maahan. Se oli kuitenkin vasta kuudes, jonka havaitsimme ennen törmäystä vuodesta 2008 alkaen. Ennustettu törmäys oli jo toinen tänä vuonna, jossa pysyttiin ennustamaan asteroidin törmäys. Edellisen kerran näin tapahtui viime maaliskuussa. 

Asteroidi 2022 WJ1 oli yksi monista pienistä asteroideista, jotka iskeytyvät Maahan, mutta oli vasta kuudes, jonka havaitsimme ennen törmäystä. Kuva ESA/ R. Weryk.

Ilmakehään saapunut noin 1 metrin asteroidi ei aiheuttanut vahinkoa ja tuhoutui taivaalla Toronton yläpuolella. Tämän asteroidin havaitseminen, varoitus ja ennakkohavainnot kuvaavat nopeasti kasvavaa kykyämme varoittaa asteroidin törmäyksistä, olipa se kuinka pieni tahansa.

Ensimmäinen havainto asteroidi 2022 WJ1 tehtiin Catalina Sky Surveysta – yhdestä maapallon lähelle tulevien kohteiden (NEO) löytämiseen ja seurantaan omistetusta projektista – kello 04.53 UTC 19. marraskuuta. 2022, vajaat neljä tuntia ennen sen saapumista maapallon ilmakehään.

Asteroidin 2022 WJ1 rata sen saapuessa maapallon ilmakehään.

Uusi asteroidi kuvattiin ensin Catalinan 1,5 metrin korkeudella Lemmon -vuorella ja neljän havaintoa myöhemmin siitä raportoitiin Minor Planet Centerille (MPC), 38 minuuttia ensimmäisen havainnon jälkeen, kello 05.31 UTC.

Nämä neljä havaintoa riittivät kartoittamaan asteroidin reitin taivaalla, ja muutaman minuutin kuluessa tämän "astrometrian" julkaisemisesta ESAn oma sisäinen valvontaohjelmisto ilmoitti, että kohteella oli noin 20 %:n mahdollisuus törmätä Maahan ja mahdollisesti osua johonkin Pohjois-Amerikassa seuraavien kahden tai kolmen tunnin aikana. Muutamaa minuuttia myöhemmin myös muut törmäysten seurantaohjelmat lähettivät hälytyksiä, jotka esittivät samanlaisen skenaarion.

Mahdollisten törmäysilmoitusten jälkeen tarkkailijat Catalinassa ja muualla Yhdysvalloissa saivat seurantahavaintoja uudesta asteroidista. Alle 30 minuuttia alkuperäisestä ilmoituksesta isku vahvistettiin erinomaisella tarkkuudella: pieni asteroidi, jonka halkaisija todennäköisesti oli alle metri, tulisi törmäämään jonnekin Erie-järven ja Ontariojärven väliin, lähellä Yhdysvaltain ja Kanadan rajaa, noin kello 08.27 UTC.

Täsmälleen ennustettuun aikaan noin 1 metrin asteroidi syöksyi ilmakehään, ja siitä tuli loistava tulipallo odotetun paikan yläpuolella. 

Asteroidin törmäys: mikä on riski?

Aurinkokunnan muodostumisen vuoksi pienet asteroidit (meteoroidit) ovat runsaimpia kaikista Aurinkoa kiertävistä kappaleista. On arvioitu, että pieniä asteroideja on 40-50 miljoonaa, joista "vain" 1 000 suurinta on jatkuvassa tarkkailussa. Loput jäävät jonnekin havaitsematta.

Tunnemme tällä hetkellä yli 1,1 miljoonan asteroidin radat, vaikka niitä on hyvin paljon enemmän. Löydetyistä noin 30 600 on kiertoradalla, joka tuo ne lähelle Maan kiertorataa. Nämä ovat "Near-Earth asteroids" (NEA) – Maata lähestyviä asteroideja.

Rauhoittava uutinen on, että lähes kaikki suuret asteroidit on löydetty – yli 95 % – eikä mikään ole törmäyskurssilla seuraavan sadan vuoden aikana. Tähtitieteilijät kuitenkin etsivät väsymättä viimeisetkin niistä.

Pieniä, noin metrin kokoisia asteroideja iskeytyy Maan ilmakehään parin viikon välein. Niitä kuitenkin kulkee maapallon ohi joka päivä, joskus useampikin. Läheltä ohittavat asteroidit lisäävät ymmärrystämme näistä pienten kappaleiden muodostamasta populaatioista. Ne eivät kuitenkaan ole suuri prioriteetti planeetan puolustuksessa, koska ne eivät aiheuta todellista vaaraa.

Kohteet, joista olemme eniten huolissamme, ovat ne "kultakutriasteroideja", jotka ovat riittävän suuria aiheuttamaan vahinkoa törmäyksessä. Niitä on valitettavasti tarpeeksi, että tiedämme niiden joskus törmäävän maapalloon. Pahamaineinen Tšeljabinskin törmäys helmikuussa 2013 ja Tunguskan törmäys kesäkuussa 1908 kuuluvat tähän luokkaan, ja näiden asteroidien löytämisessä on vielä paljon tehtävää. Siksi ESAn Planetary Defence Office (planeettapuolustustoimisto) suunnittelee uusien kaukoputkien rakentamista eripuolille maapalloa ja vastaavia tehtäviä avaruuteen parantaakseen asteroidien havaitsemiskykyämme.

Artemis 1 -lento alkoi

The Space Launch System (SLS) yhtiön Orion kantoraketti ja sen hyötykuorman oleva Artemis-1 miehistöalus pääsi onnistuneesti matkaan ensimmäiselle koelennolleen Kuun ympäri. Lähtö tapahtui tänään (16.11.2022) kello 8.47 Suomen aikaa Nasan Kennedyn avaruuskeskuksesta Floridassa.

Artemis-1aluksen huoltomoduulina on ESAn toimittama European Service Module (ESM), joka ylläpitää Artemis-1 aluksen järjestelmiä mm. tuottamalla aurinkokennoillaan tarvittavan sähkön ja muut elossapitojärjestelmään liittyvät asiat kuten veden, hapen, typen ja lämmönsäädön. Lisäksi ESM on rakettimoottorit, joilla muutetaan rataa ja säädetään avaruusaluksen asentoa.

Artemis-1 miehistöaluksessa tällä ensimmäisellä lennolla ei ole elävää miehistöä. Sen sijaan mukana on kolme miehistöä mallintavaa nukkea, joiden avulla tutkitaan millaiselle kuormituksille miehistö joutuu lennon eri vaiheessa. Kaksi näistä tutkimusnukeista on miehen ja naisen elimistöä mallintavia.

Tutkijat löysivät uuden isokokoisen PHA asteroidin

Scott S. Sheppard (Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science) johtama tutkimusryhmä^[1] on onnistunut havaitsemaan^[2] kolme uutta NEA-asteroidia Maan radan sisäpuolelta. Yksinäistä, 2022 AP7, on Apollo-tyypin asteroidi ja määritelty potentiaalisesti uhkaavaksi (PHA), sillä sen radan periheli (0,83 au Auringosta) on Maan radan sisäpuolella ja apheli (5,0 au) on Maan radan ulkopuolella. Asteroidille on määritetty kokoa noin 1,5 km ja kiertoaika on noin 5 vuotta.

Taiteilijan näkemys Atira-tyypin asteroideista. Kuva NSF/ NOIRLab.

Asteroidi ei ole tällä hetkellä törmäyskurssilla maapallon kanssa ja aivan nopeasti se ei muutu edes Jupiterin vaikutuksesta. Tämä johtuu siitä, että asteroidin kiertoaika on lähes synkronissa maapallon kiertoajan kanssa. Maaliskuussa (2022) asteroidin etäisyys Maasta oli 1,4 au ja seuraavan kerran se on näin lähellä maaliskuussa 2027.

Saman tutkimusryhmän havaitsemat kaksi muuta asteroidia, 2021 LJ4 ja 2021 PH27, ovat Atira-tyyppiä, jotka kiertävät Aurinkoa Maan radan sisäpuolella, mutta ne eivät risteä maapallon radan kanssa. 2021 PH27 on vuorovaikutuksessa Venuksen kanssa ja se on PHA Venuksen suhteen. Asteroidin rata voi muuttua tulevaisuudessa niin, että se lopulta törmää Venukseen.

Maan radan sisäpuolella kiertävien asteroidien löytäminen on äärimmäisen vaikeaa. Tutkijat joutuvat tekemään havaintonsa läheltä horisonttia ja havaintoikkuna on hyvin kapea, useimmissa tapauksissa vain 10 minuutin mittainen. Havaittujen kohteiden elongaatiot ovat yleensä olleet 35 – 55° ja niiden kirkkaudet ovat yli 20 magnitudin himmeämmällä puolella. Tulevaisuudessa tutkijat tulevat varmasti löytämään kilometriluokan Atira-asteroideja eikä samaa kokoluokkaa olevien Apollo-tyyppisten asteroidien löytäminen ole mitenkään pois suljettu.

Huomautukset

[1] Tutkimusraportti on julkaistu The Astronomical Journal -tiedejulkaisun Open Access sarjassa vol. 164 no 4, A Deep and Wide Twilight Survey for Asteroids Interior to Earth and Venus ja on luettavissa pdf-formaatissa tässä osoitteessa https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac8cff/pdf.

[2] Havainto tehtiin Chilessä sijaitsevalla Dark Energy Camera’lla, joka sijatsee Cerro Tololo’n observatorio alueella. Teleskoopin pääpeilin halkaisija on 4 m.