Täydellinen auringonpimennys

Aurinko pimenee täydellisesti: Tiedetuubi seuraa ilmiötä paikan päällä Amerikassa

Maanantaina 21. elokuuta nähdään Pohjois-Amerikassa täydellinen auringonpimennys. Keskimäärin 112 km leveä pimennysvyöhyke ylettyy koko mantereen läpi Oregonista Etelä-Carolinaan osavaltioon. Tiedetuubin klubin retkikunta seuraa pimennystä Idahossa.

Täydellinen auringonpimennys on eräs upeimmista luonnonilmiöistä: Kuu hivuttautuu Auringon eteen ja peittää sen kokonaan, jolloin Auringon ympärillä oleva kuumasta kaasusta muodostuva korona leimahtaa näkyviin.

Maisema hämärtyy aavemaiseksi ja pimentyy öisen pimeäksi vähäksi aikaa. Tällä kerralla pimennys on pisimmillään kaksi minuuttia ja 40 sekuntia, joskin koko pimennys kestää lähes kolme tuntia laskien siitä, kun Kuun reuna osuu Auringon kiekkoon aina siihen saakka kun Kuu on jälleen poissa Auringon edestä.

Idahossa Tiedetuubin retkueen havaintopaikalla pimennyksen täydellinen vaihe kestää noin kaksi minuuttia ja 20 sekuntia, ja koko pimennys osittaisen vaiheen alusta sen loppuun kestää kaksi tuntia ja 44 minuuttia. Täydellinen vaihe alkaa klo 11.33 paikallista aikaa, eli klo 20.33 Suomen aikaa maanantaina illalla.

Pimennysvyöhyke

Pimennyksen aikaan Aurinko on noin 50 asteen korkeudessa, eli se on erittäin hyvin havaittavissa.

Sama pätee koko pimennysvyöhykkeeseen, minkä vuoksi amerikkalaismediat ovat olleet viime aikoina aivan hulluina pimennyksestä: vinkkijuttuja sen havaitsemisesta, taustatietopaketteja ja liikenne- sekä sääennusteita on julkaistu erityisesti aktiivisesti parin viikon ajan. 

Kaupoissa täydellisyysvyöhykkeen ulkopuolellakin on kaikenlaista pimennyskrääsää, ja tiedettä sivuavissa museoissa sekä muissa paikoissa on pimennystavaraa tarjolla kautta mantereen.

Kun miljoonat ihmiset tunkevat maanantaina pimennysvyöhykkeelle,  on kyseessä on todennäköisesti Yhdysvaltain suurin yhden päivän aikana tapahtuva ihmisten paikasta toiseen tapahtuva liikkuminen. 

On hyvin harvinaista, että pimennysvyöhyke on näin suurelta osin asutulla ja helposti saavutettavalla alueella.

Vanha havainto koronasta

Mitä iloa pimennyksestä?

Tieteellisesti täydellinen auringonpimennys ei ole enää erityisen tärkeä tapahtuma. Aikanaan tosin oli toisin: ne olivat ainoa ajankohta, jolloin koronaa Auringon ympärillä voitiin tutkia. 

1800-luvun lopulla jo ymmärrettiin pimennyksien aikana tehtyjen havaintojen perusteella, että korona on hyvin kuuma. Sen lämpötila on yli miljoona astetta, joten sen sisältämä kaasu on sähköisesti varautunutta plasmaa. 

Koronassa voi havaita selvästi hohtavan kaasurenkaan lisäksi virtauksia, jotka noudattelevat hyvin Auringon magneettikentän voimaviivoja: mitä aktiivisempi Aurinko on, sitä voimakkaampia virtaukset yleensä ovat. Auringonpilkkujen ympärillä on voimakkaita magneettikenttiä, jotka vaikuttavat myös koronaan. Ensimmäisen kerran tämä todistettiin 1906.

Vuodesta 1936 on koronaa voitu tutkia myös muulloin kuin pimennysten aikaan, sillä Bernard Lyot keksi tuolloin koronagrafin. Se on teleskooppi, joka synnyttää auringonpimennyksen sisällään pienen metallikartion avulla.

Täydellisten auringonpimennysten avulla on voitu myös päätellä Maan pyörimisliikkeen hidastuvan, kun ammoisten pimennysten pimennysvyöhykkeet ovat poikenneet lasketuista. 

Myös suhteellisuusteoria voitiin ensimmäisen kerran todistaa auringonpimennyksen avulla: vuonna 1919 havaittiin, että tähtien paikat Auringon vieressä muuttuivat juuri suhteellisuusteorian ennustamalla tavalla. Kun valo kulkee massiivisen kohteen, kuten Auringon ohi, kääntää massa hieman valonsäteen suuntaa.

Nyt tätäkin voidaan mitata monella muulla tavalla ja paljon tarkemmin.

Tutkijat ovat kuitenkin edelleen hyvin kiinnostuneita täydellisistä auringonpimennyksistä ja tätäkin havaitaan niin erikoisvarustelluista lentokoneista, ilmapalloista kuin maanpäälisillä havaintolaitteillakin.

Tieteellisesti kiinnostavinta on kromosfäärin, koronan alimpien kerrosten havaitseminen, sillä sitä ei saada vieläkään erityisen hyvin näkyviin keinotekoisesti. Kromosfääri välähtää näkyviin punaisena, hyvin ohuena kerroksena aivan Kuun kiekon ulkopuolella.

Toinen kiinnostava asia koskee maapalloa. Pimennys auttaa määrittämään tarkemmin sitä, miten Aurinko lämmittää suoraan Maan pintaa: yksinkertaisesti mittaamalla tarkasti lämpötilan muuttumista pimennyksen aikana saadaan selville Auringon säteilyn suora lämpövaikutus. Samaa mitataan myös korkeammalla ilmakehässä, sillä siellä suora Auringon säteily on tärkein kaasumolekyylejä muokkaava tekijä.

Tiedetuubin pimennysretkikunta poseeraa Arizonan kuuluisalla meteoriittikraatterilla.

Tiedetuubi pimennysvyöhykkeellä

Tiedetuubin klubi on ollut matkalla Yhdysvalloissa jo koko edeltävän viikon. Ennen saapumista pimennysvyöhykkeelle klubilaiset kävivät Flagstaffissa, Arizonassa, tutustumassa Lowellin observatorioon sekä Yhdysvaltain geologisen tutkimuskeskuksen planeettageologian osastoon. 

Lowellin observatorio on kuuluisa ennen kaikkea siksi, että Clyde Tombaugh löysi siellä Pluton. Myös observatorion perustajan Percival Lowellin havainnot Marsin kanavista ovat tunnettuja, joskin myöhemmin ne on todettu hieman väärin tulkituiksi – Marsissa ei ole kanavia.

Planeettageologian juuret puolestaan ovat geologi Gene Shoemakerissa ja Apollo-ohjelmassa. Shoemaker selitti lähellä olevan Arizonan törmäyskraatterin synnyn ja Apollo-astronautit kävivät paitsi kouluttautumassa Kuun tutkimiseen kraatterilla, niin myös Flagstaffin geologit tekivät heille räjäytysten avulla  autenttisen kuumaaston lähelle kaupunkia. 

Koulutusta varten tehtiin myös erityinen Maan olosuhteissa toimimaan viritetty versio kuuautosta. Klubilaiset pääsivät tutustumaan siihen vierailun aikana. Käynnin yhteydessä kerrottiin myös mitä kaikkea Flagstaffin planeettageologit nyt tekevät: he kartoittavat muita taivaankappaleita samaan tapaan kuin geologit Maan päällä ja osallistuvat aktiivisesti moniin avaruuslentoihin Mars-luotaimista asteroideja tutkiviin aluksiin. 

Shoemakerin hengessä laitoksella tutkitaan myös edelleen paljon maapallolla olevia kraattereita.

Flagstaffin jälkeen suomalaisretkikunta kävi katsomassa Arizonan suurta meteoriittikraatteria lähemmin ja jatkoi Grand Canyonin pohjoislaidalle – sille upeammalle puolelle kuuluisaa suurta kanjonia.

Sen tutkimisen jälkeen klubilaiset matkasivat tilausbussillaan Salt Lake Cityyn. Maanantaina aamuvarhain matka jatkuu kohti pimennystä!

Jos havaintopaikalla kännyverkko on tarpeeksi hyvä, näytetään pimennys suorana täällä Tiedetuubin nettisivulla. Joka tapauksessa paras tapa olla mukana pimennyksessä etänä on katsoa Nasan kattavaa pimennysvideoseurantaa

Kuvia klubin matkalta on Tiedetuubin Facebook-sivuilla.