maapallo

Kaksi ammoisen videonauhurin kokoista nanosatelliittia laukaistiin toukokuun 5. päivänä kohti Marsia. Ne lähetettiin matkaan Nasan InSight-laskeutujan kanssa samalla raketilla ja nyt ne lentävät lähes samanlaisella radalla laskeutujan kanssa kohti punaista planeettaa.

Ne olivat 9. toukokuuta jo miljoonan kilometrin päässä Maasta, jolloin toinen niistä, MarCO-B, nappasi tämän kuvan.

Kuvassa näkyy oikealla avattuna oleva antenni auringonvalossa ja vasemmalla luotaimen lämpösuojaa. Keskellä mustaa avaruutta on yksi selvä piste: maapallo.

Pienen pisteen luona, sen alapuolella vasemmalla on heikompi ja pienempi piste, Kuu.

Talvipäivänseisaus on tunnetusti vuoden lyhin päivä. Aurinko on nyt Kauriin kääntöpiirin yläpuolella, eli niin etelässä kuin mahdollista. Se porottaa suoraan yläpuolelta vuorokauden kuluessa Australiassa, Etelä-Afrikassa ja Chilessä.

Talvipäivänseisaus sattuu joka vuosittain 21.-22.12. välisenä aikana:

Meillä Pohjolan perukoilla taas saadaan mahdollisimman vähän elintärkeää valoa. Ja sekin vähä saapuu pinnalle hyvin loivassa kulmassa, joten lämmitys- ja valaistusvaikutus on minimissään. On kaamoksen aika.

Ihan tavallinen myrsky ei riitä tärisyttämään maapallon toisella puolella olevia mittalaitteita, vaan siihen tarvitaan hieman järeämpi ilmiö, niin sanottu "sääpommi". 

Kyseessä on kahden voimakkaan matalapaineen yhteentörmäys: valtameren päällä olevien myrskyjen voimakkaat mainingit osuvat toisiaan vastaan ja sysäävät alaspäin voimakkaan virtauksen, joka pohjaan osuessaan saa aikaan sen verran voimakkaan pulssin, että siitä lähtee samankaltaisia seismisiä aaltoja kuin maanjäristyksistä.

Näitä maapallon läpi kulkevia aaltoja voidaan siis havaita kaukanakin, aivan kuten maanjäristyksien ja suurten räjähdyksien synnyttämiä aaltojakin. Japanilaistutkijoiden saavutuksesta kerrottiin uudessa Science-lehdessä julkaistussa artikkelissa.

Planeetan osaset, aina alkuaineista lähtien, ovat eri-ikäisiä. Molekyylejä ja mineraaleja hajoaa jo muodostuu koko ajan. Maan ydinkin on rakentunut yllättävän vastikään, kuten taannoin kirjoitimme. Mutta nuo kaikki ovat vain sivuseikkoja.

Tässä jutussa on kysymys jostain rakennuspalikkojakin perustavammasta: Painovoimasta ja aika-avaruuden vääristymistä.

Kuuluisan fyysikon, Richard Feynmanin, kerrotaan sanoneen luennollaan joskus 1960-luvulla jotakuinkin seuraavaa: "Gravitaatiopotentiaalin vuoksi Maan ytimen pitäisi olla päivän tai pari pintaa nuorempi".

Feynman tarkoitti sitä, että yleisen suhteellisuusteorian mukaan kellot käyvät sitä hitaammin, mitä suuremmassa gravitaatiokuopassa (eli painovoimapotentiaalissa) ne kulloinkin ovat. Tai siis näyttävät käyvän hitaammin muualta tiirailevan havaitsijan silmin. Omasta mielestään kukin kello käy toimii aivan normaalisti.

Maan ytimessä ollaan keskellä planeetan aiheuttamaa painovoimakuoppaa. Me pinnalla elelijät taas kekkaloimme kuopan rinteellä, mutta planeetta estää meitä tippumasta syvemmälle kuoppaan.

Päivän tai pari. Yksi tai kaksi päivää.

Suunnan voi todeta oikeaksi, jos tuntee jonkin verran suhteellisuusteoriaa. Lukuarvon suuruutta ei kuitenkaan tiettävästi ole aiemmin tarkistettu (tai ainakaan tarkistuslaskuja ei ole julkistettu). Lainausta on käytetty populaaritieteessä, luennoissa ja muuallakin. Luultavasti näin on käynyt Feynmanin tutkijan maineen vuoksi – anekdoottia käyttäneet ovat luottaneet siihen, että kuuluisuus teki laskunsa oikein.

Mutta kun ei tehnyt, ja väite menee päin prinkkalaa. Tämän huomaisi, jos asian tarkistaisi. Tämän todistamiseen liittyvistä laskuista selviäisi lukiofysiikalla tai viimeistään yliopiston fuksikurssien jälkeen.

Kyse on vuosista, ei päivistä.

Tuoreessa Nature-lehdessä vastikään julkaistu tutkimus kertoo, että maapallon sisäydin on paljon nuorempi kuin aikaisemmin on luultu. Kivien magnetismimittaukset kertovat, että se syntyi noin 1-1.5 miljardia vuotta sitten.

Sisäytimeksi kutsutaan Maan syvintä pallomaista kerrosta, joka muodostuu kiinteästä raudasta. Nimensä mukaisesti se luuraa maapallon keskellä ja sen koko on hieman Plutoa suurempi.

Sisäydintä ympäröi nestemäisestä rauta-nikkeliseoksesta koostuva ulkoydin, joka alkaa noin 3000 kilometrin syvyydessä Maan pinnalta. Päinvastoin kuin ulkoydin, sisäydin on verrattain uusi tulokas maapallon sisukseen, ja sen syntytavasta ja syntyhetkestä käydään ankaraa keskustelua kansainvälisessä tiedeyhteisössä. Arviot sisäytimen syntyhetkestä vaihtelevat 0.5 miljardista aina 2 miljardiin vuoteen.

Naturen artikkelissa kansainvälinen tutkimusryhmä raportoi Maan sisäytimen muodostuneen nestemäisen ulkoytimen jäähtyvästä materiaalista noin 1-1.5 miljardia vuotta sitten. Uudessa tutkimuksessa analysoitiin vanhojen magmakivien magneettisia havaintosarjoja ja todettiin merkittävä nousu Maan magneettikentän voimakkuudessa tuolloin.

Magneettikentän voimakkuus kertoo kehittyvästä kiinteästä sisäytimestä

Tämä Maan magneettikentän kohonnut voimakkuuden arvo on todennäköisesti ensimmäinen selkeä viite siitä, että nestemäisen ulkoytimen jäähtyvästä aineksesta alkoi kehittyä kiinteä sisäydin maan keskipisteeseen.

"Uusi tulos pakottaa meidät katsomaan planeetta Maan sisuksen syntyä uudelta kannalta ja muistuttaa pitkäaikaisten aikasarjojen tärkeydestä Maan historian selvittelyssä", sanoo tutkijaryhmässä mukana oleva Helsingin yliopiston kiinteän maan geofysiikan laboratorion emeritusprofessori Lauri J. Pesonen.

"Maan ydin jäähtyy todennäköisesti hitaammin kuin mitä aiemmin on ajateltu. Sisäytimen koko kasvaa noin 1 millimetriä vuodessa."

Nyt esitellyt tutkimustulokset perustuvat eri puolilla maailmaa tehtyihin kivien magnetismin mittauksiin, joiden koonti kansainväliseksi tietokannaksi aloitettiin jo vuonna 1986 Pesosen toimesta. Tietokanta kokoaa maailmanlaajuiset tutkimusaineistot kaikille avoimeksi tietokannaksi ja myös laatuluokittelee aineistot luotettavuusindeksien avulla.

Liverpoolin yliopiston tutkijan, professori Andy Biggin mukaan Maan sisäytimen alkusynnyn teoriat ovat kiistanalaisia, ja sisäytimen syntyhetken selvittäminen on erityisen tärkeätä Maan magneettikentän luonteen ja synnyn selvittämiseksi, koska kenttä toimii paitsi suojaavana kilpenä kosmiselle säteilylle myös apuna navigoinnissa.

"Teoreettinen malli, joka parhaiten selittää uudet mittaustulokset, kertoo, että ydin luovuttaa lämpöä vaippaan hitaammin kuin koskaan aikaisemmin Maan 4.5 miljardin vuoden historiassa ja että tämä energia pitää yllä Maan magneettikenttää ainakin seuraavat miljardit vuodet", kertoo Biggin.

"Maapallo on tässä mielessä täysin erilainen kuin esimerkiksi Mars, joka omasi vahvan magneettikentän historiansa alkuhetkillä, mutta joka jostain syystä historiansa aikana sen menetti.

Artikkeli perustuu suoraan Helsingin yliopiston lähettämään tiedotteeseen.

British Airways -lentoyhtiö kyseli lentäjiltään parhaimpia maisemia lentojen aikana, ja koosti vastauksista kymmenen sykähdyttävintä näkyä koneen ohjaamosta katsottuna.

"Näemme ohjaamosta paljon kauniita maisemia ja näkymiä, mutta suurin osa niistä on luonnollisesti näkyvissä myös matkustajien ikkunoista.", kertoo lentokapteeni Al Bridger yhtiön tiedotteessa.

“Koitamme yleensä kuuluttaa parhaimmista näkymistä myös matkustajille ja kertoa minne kannattaisi katsoa, jotta he voisivat aloittaa maisemien katselemisen jo ennen kuin ovat laskeutuneet."

Tiedotteen mukaan lentäjien suosikkinäkymät ovat seuraavat:

1. Revontulet
Niitä näkee yleensä reitillä Lontoon ja Pohjois-Amerikan välillä. Suomesta kohti Tokiota ja muita Aasian pohjoisosissa lähtevät lennot sopivat hyvin myös revontulten katsomiseen.

2. Lontoon keskusta
Se näkyy hyvin yleensä Heathrow'n kentälle laskeutuessa, sillä suurin osa lennoista lähestyy kenttää idästä.

3. Mont Blanc
Tämä Euroopan korkein vuori näkyy hyvin Lontoosta Pisaan lennettäessä, mutta sen saattaa saada näkyviin myös Geneveen laskeutuessa sekä Alppien länsipuolen yli lentäessä. Toisinaan mm. Nizzan tai Mallorcan koneet Helsingistä lentävät sieltä.

4. Sydneyn satama
Ikoninomainen maisema näkyy parhaiten yleensä Sydneystä noustessa koneen oikealla puolella.

5. Golden Gate -silta, Alcatraz ja San Franciscon lahti
Useimmat lennot San Franciscosta lähtevät siten, että silta näkyy vasemmalla, Alcatraz  oikealla puolella ja lahden eri osat kummaltakin puolelta.

6. Gröönlanti
Jäätikkömanner näkyy hyvin päivälennoilla Pohjois-Amerikan reiteillä, myös Suomesta sinne lennettäessä.

7. Venetsian kanavat
Nähtävissä erityisesti Venetsian lentokentältä noustessa, koska yleensä koneet kaartavat silloin kaupungin päälle.

8. Kapkaupunki ja Pöytävuori
Nämä ovat näyttäviä aina, mutta erityisesti aikaisin aamulla kaupungin kentälle pohjoisesta laskeuduttaessa.

9. Dubrovnik
Kauneimmillaan kaupungin luona olevan lahden päältä katsottuna koilliseen kohti kenttää lähestyttäessä.

10. Fuji-vuori
Japanilaisten pyhä tulivuori näkyy hyvin Tokioon, erityisesti Naritan kentälle lennettäessä; pilvettömänä päivänä vuori on majesteettinen, ja pilvisinä päivinä se nousee pilvikerroksen päällekin.

Lisäksi kapteeni Simon Wijker kertoi hieman erikoisemmasta näkymästä: Maahan avaruudesta palaavasta Sojuz -avaruusaluksesta. Hän oli lentämässä Lontoosta Singaporeen marraskuun 10. päivänä vuonna 2013, kun hän näki Soyuz TMA-09M -aluksen syöksyvän ilmakehään. Laskeutumisten aikaan alueen halki lentävät lennot reititetään sivummalle, mutta kirkkaasti ilmakehän kitkakuumennuksessa loistava alus näkyy kaukaakin. Sellaisen spottaaminen ikkunasta on kuitenkin hyvin harvinaista – ja vaikeaa.

"Huomasin jälkikäteen, että kolmen avaruuslentäjän lisäksi tuossa aluksessa oli mukana Olympiasoihtu, joka oli ollut ensimmäistä kertaa avaruuskävelyllä", iloitsi Wijker tiedotteessa.

British Airways lentää säännöllisesti yli 180 kohteeseen, joten valinnanvaraa riittää.

Myös Finnairin sivuilla bloggaavat pilotit kertovat toisinaan näkemistään maisemista ja Finnairin lentäjä Sami Laine on eräs innokkaimpia kuviaan Twitterissä postaavista lentäjistä.

Otsikkokuvassa on Helsingin edustalla olevaa saaristoa kirjoittajan kuvaamana. Etenkin kauniina kesäpäivänä laskeutuminen rannikon päältä Helsinkiin voi olla kerrassaan upea!

Muistatko, kun perjantaina, 19. heinäkuuta NASA kehotti meitä kaikkia katsomaan taivaalle puoleltaöin Suomen aikaa?

Silloin, tarkalleen klo 00:27 – 00:42 (Suomen aikaa) Saturnusta kiertävä Cassini-luotain otti useamman kuvan Saturnuksesta sellaisesta kulmasta, että Aurinko oli rengasplaneetan takana ja Aurinkokunnan sisimmät planeetat näkyivät nätisti Saturnuksen lähistöllä. Kuva julkistettiin toissapäivänä.

Cassini otti vastaavanlaisen kuvan syyskuussa 2006, ja Cassinin kuvaryhmän johtajan, Carolyn Porcon mukaan "se on edelleen eräs hienoimmista ja suosituimmista kuvista, joita Cassini on ottanut."

"Heti sen jälkeen halusin ottaa uuden, mutta paremman samanlaisen kuvan. Ja tällä kerralla koitimme tehdä sen siten, että kaikki maapallolla tietäisivät sen ja voisivat katsoa juuri samaan aikaan taivaalle. Näin me kaikki voisimme osoittaa kunnioitustamme omalle sinimeriselle, kallisarvoiselle planeetallemme."

Porco oli mukana jo Voyager 1:n tutkijaryhmässä, joka otti tähän saakka tunnetuimman, kuuluisan "Pieni sininen piste" -kuvan vuonna 1990. Voyagerit olivat nappailleet jo aikaisemminkin kuvia maapallosta, joka kaukaisuudesta katsottuna oli vain pieninpieni valopiste taivaalla.

Cassinin kamerat ovat parempia kuin Voyagerien kamerat, mutta 1,44 miljardin kilometrin päästä kuvattuna Maa on vain parin pikselin kokoinen, eikä sitä ilman apua oikein huomaakaan. Maan vieressä käkyy myös Kuu.

Tämä kuva on kooste kaikkiaan 141 eri tavoilla otetusta punaisen, vihreän ja punaisen aallonpituusalueilla otetuista kuvista, joita on käsitelty siten, että ne näyttävät mahdollisimman luonnolliselta. Planeettojen lisäksi kuvassa näkyvät myös Saturnuksen renkaat (myös uloin, utumainen E-rengas) kaikessa komeudessaan ja monimuotoisuudessaan; takaa paistava Aurinko tekee niistä erityisen komeat!

Kuvan Maa ja Kuu suurennettuna:

Kuva: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute