Asteroidi 2024 YR4 - tänne törmäys voisi osua ja tällainen se voisi olla Jarmo Korteniemi Ke, 05/02/2025 - 15:31
Maapallo ja asteroidi Lutetia liitetty samaan kuvaan
Maapallo ja asteroidi Lutetia liitetty samaan kuvaan

Seuraamme asteroidi 2024 YR4:n havaitsemista ja sen mahdollista törmäysuhkaa. Tässä jutussa  on analyysi sen koosta, mahdollisesta törmäyspaikasta ja siitä, miten törmäys saattaisi tapahtua.

Aloitetaan asteroiditapauksen analysointi kokoarviolla.

Kaikkein todennäköisimmin 2024 YR4 on läpimitaltaan noin 55-metrinen. Kuvittele siis eteesi 15-kerroksisen talon korkuinen kivimurikka, joka peittää jalkapallokentän (100x60 m) puolikkaan.

Tuollaisen asteroidin massa on noin 2 miljoonaa tonnia. Se on toisin sanoen 250 kertaa massiivisempi kuin raskain Suomessa operoiva tavarajuna, 18 kertaa massiivisempi kuin Turussa rakennettu Oasis of the Seas -jättiristeilijä, tai kolmanneksen Kheopsin kuulusta pyramidista.

Lisäksi mitat voivat olla jonkin verran suurempia tai pienempiä. Halkaisijasta voidaan sanoa varmasti vain että asteroidi on 40–100 -metrinen. Sen massa taas on 0,3–33 miljoonaa tonnia, tiheydestä riippuen. Materiaali kun voi olla komeettojen tapaan hötyistä jäätä, kivimurskaa, umpikiveä, tai jopa tiivistä rauta-nikkeliseosta. Kaikkea tältä väliltä.

Eduskuntatalo

Kokoja on varsin vaikea hahmottaa, mutta Eduskuntatalo Helsingissä on hyvä vertailukohta: sen leveys pohjois-eteläsuunnassa on 78 m ja länsi-itäsuunnassa 55 m. Ristimitta on noin 95 m. Kuva: Jari Mäkinen
 

Kokoarvio perustuu asteroidin oletettavasti heijastaman valon määrään. 

Aurinkokunnassa tiedetään kuljeskelevan niin kirkkaita kuin tummempiakin pienkappaleita. Jos 2024 YR4:n pinta sattuu heijastamaan paljon valoa, sen läpimitta olisi hieman alle 50-metrinen, kun taas tummempana ja huonosti heijastavana kappaleena halkaisija voisi olla jopa sadan metrin luokkaa. 

Edellisessä jutussamme mainittu ESA:n arvio on maksimissaan 95 metriä, mutta muutamalla metrillä ei ole ison kuvan kannalta merkitystä.

Jahka asteroidin spektri saadaan mitattua tarkemmin, nähdään kuinka se heijastaa eri aallonpituuksia. Tuolloin pintamaterian laatua voidaan arvioida tarkemmin ja sen koostumus ja halkaisija voidaan lyödä lukkoon varsin tarkkaan. Mutta sen massa on yhä tuolloinkin epäselvä, sillä näistä tiedoista ei vielä pystytä sanomaan että onko ehkä kyse soraläjästä, yhtenäisestä kiinteästä kappaleesta, vai jostain näiden ääripäiden väliltä.

Asteroidi Ida

Asteroidi 243 Ida on tyypillinen aurinkokunnan pienkappale, joskin se on kertaluokkaa suurempi kuin 2024 YR4. Halkaisijaltaan Ida on 59,8 × 25,4 × 18,6 kilometriä. Galileo-luotain lensi sen ohi Marsin ja Jupiterin välissä vuonna 1994. Kuva: Nasa.

 

Törmäystapahtuma hetki hetkeltä

Kuvitellaan, että 2024 YR4 todella törmää. Mitä tuolloin tapahtuisi?

Todennäköisin törmäyshetki näyttää tällä hetkellä olevan 22.12.2032 klo 11:37 Suomen aikaa. Epävarmuutta on tosin muutaman tunnin verran, eli se voi sattua joskus välillä klo 08.09–15.05. 

Kunhan törmäysaika lasketaan sekunnilleen, selviää myös lopullinen törmäyspaikka. Nykytiedoilla voidaan sanoa vain, että törmäyspaikka on luultavasti jossain hieman päiväntasaajan pohjoispuolella: Etelä-Amerikassa, Afrikassa, Intiassa, tai niiden välisillä merialueilla.

55-metrinen asteroidi on riittävän suuri näkyäkseen ihan paljaalla silmälläkin ehkä puolisen tuntia ennen törmäystä taivaalla nopeasti liikkuvana valopisteenä. Sen voi kuitenkin erottaa vain yöpuolelta, sieltä mistä katsoen Aurinko sattuu valaisemaan kappaleesta riittävän suurta osaa. 

Päiväpuolella asujat eivät kiveä voi nähdä ennen sen tuloa ilmakehään.

Sekä asteroidin kiertonopeus Auringon ympäri että Maan painovoiman vaikutus siihen on saatu laskettua jo varsin tarkkaan. Törmäyksessä asteroidi tunkeutuu ilmakehään huimalla 17 kilometrin sekuntivauhdilla.

Helsingistä pääsisi Tampereelle tuolla vauhdilla 10 sekunnissa. Asteroidin koko ilmalento hoituu samassa ajassa. Ilmassa ehtii kuitenkin tapahtua hyvin paljon.

Ilma asteroidin edessä puristuu kasaan, ionisoituu ja alkaa hehkua, kuumentaen samalla murikan pintaakin ehkäpä noin millin syvyydeltä. Taivaalla näkyy nopeasti suureneva ja paikoin hehkuva pallo. Sen perässä leviää sankka savuvana.

Ilmakehä jarruttaa asteroidia rankasti, rasittaen sen rakennetta äärimmilleen. Siihen syntyy pieniä rakoja ja halkeamia, jotka repeytyvät lopulta auki. 

Noin 50 kilometrin korkeudella asteroidi alkaa hajota, mikä tosin näkyy maanpinnalle vain välähdyksinä ja savuvanan hetkellisiä laajentumina. Lopulta 5 – 6 kilometrin korkeudella asteroidi hajoaa lähes täydellisesti suuressa räjähdyksessä.

Tseljabinskin asteroidi

Noin 15 metriä halkaisijaltaan ollut meteori törmäsi Maahan Tšeljabinskin luona 15. helmikuuta 2013. Se räjähti noin 30–50 kilometrin korkeudessa. Kuva: via ESA.

 

Räjähdyksen tuloksena pintaan alkaa parin sekunnin päästä ropista meteoriitteja, luultavasti yhä muutaman kilometrin sekuntinopeudella. Mukana on kaikkea tomusta pesukoneen kokoisiin järkäleisiin. 

Kivien jysähtelyä maahan voi verrata vaikkapa rypälepommien keskityksen. Rytäkässä syntyy pieniä kraatterinpoikasia sinne sun tänne. Mutta tämä pommitus rajautuu kuitenkin pääosin asteroidin alkuperäiseen lentosuuntaan. Se ei suinkaan ole pahinta mitä on luvassa.

Tiedetuubin klubi Arizonan meteorikraatterilla

Arizonassa oleva Barringerin kraatteri on noin 1200 metriä leveä ja 170 metriä syvä. Sen synnytti Maahan osunut noin 50-metrinen nikkelirauta-asteroidi 50 000 vuotta sitten. Tiedetuubin Klubi vieraili paikalla vuonna 2017. Kirjoittaja on eturivissä neljäs vasemmalta. Kuva: Jari Mäkinen.

 

Paineaalto

Törmäyksen suurin haitta tulee suoraan ilmassa tapahtuneesta räjähdyksestä. Voimakkuudeltaan posaus on noin kahdeksaa megatonnia TNT:tä, vastaten suurta vetypommia. Siitä lähtevä paineaalto suuntautuu tasaisesti joka suuntaan, kaataen ja murskaten taloja, puita, siltoja – lähes kaikki maanpäälliset rakenteet. Äänen nopeudella etenevä paineaalto saavuttaa minuutissa 20 kilometrin etäisyyden.

Tämä nähtiin selvästi vuonna 2013 tapahtuneessa Tšeljabinskin meteoritörmäyksessä: paineaalto sai aikaan suuria vaurioita, kappaleiden putoaminen maahan ei.

Suoraan räjähdyksen alla olevasta pisteestä täytyy mennä noin viiden kilometrin päähän, jotta selviäminen olisi mahdollista muutoin kuin aivan ihmeen kaupalla. Todennäköistä se alkaa kuitenkin olla vasta 15 kilometrin päässä.

Merellä sattuessaan paineaalto puskee alleen jopa parikilometrisen kraatterin, joka kuitenkin oikenee nopeasti. Samalla syntyy ulospäin leviävä tsunamiaalto. Aivan kraatterin reunalla sen korkeus on useita kymmeniä metrejä, mutta jo 10 kilometrin päässä vain 2–4 metriä. 

Symmetrisyydestä ja veden edestakaisesta loiskahtelusta johtuen tsunamia ei 20 kilometrin etäisyydellä enää ehkä edes huomaa.

Nyt määritellyllä vaaravyöhykkeellä elää vähintään 200 miljoonaa ihmistä. 

Miljoonakaupunkeja alueella on hieman yli 30 kappaletta. Äärimmäisen ikävästi osuessaan asteroidi voisi tuhota hetkessä vaikkapa jonkin jättimäisen metropolin, kuten Bogotan (11 miljoonaa asukasta), Kalkutan (15 milj.), Lagosin (21 milj.), Mumbain (23 milj.) tai Dhakan (24 milj.).

Törmäysriskialue

Rajattu alue osoittaa tämänhetkisen törmäysriskin alueen, pohjalla on vuoden 2020 väestöntiheyskartta. Kuva: Daniel Bamberger / Duncan Smith (LuminoCity3D) / Jarmo Korteniemi.

 

Onneksi törmäys on hyvin epätodennäköinen, ja osuminen kaupunkiin on vielä hirmuisen paljon epätodennäköisempää.

Nämä vaikutukset on laskettu uumoillun kokoiselle 55-metriselle kiviasteroidille. Laskennallisesti moisia törmää Maahan keskimäärin tuhannen vuoden välein.

Hieman pienempi tai harvempaa materiaalia oleva asteroidi räjähtäisi korkeammalla ja pienemmällä voimakkuudella. Sen synnyttämä paineaalto ei yltäisi yhtä vahvana yhtä kauas, eikä tuhovaikutus olisi yhtä mittava. Kaupungin päälle osuessaan kuolonuhreilta ei luultavasti voitaisi kuitenkaan välttyä, jos alla olevia alueita ei evakuoitaisi ajoissa.

Suurempi (tai tiheämpi) murikka räjähtäisi joko alempana ilmassa, tai yltäisi maahan asti ja siirtäisi energiastaan aimo osan kiveen. Tuolloin pahin ongelma ei lähiympäristössä olisi paineaalto, vaan niskaan satava kiviaines.

Kaikeksi onneksi 2024 YR4 on riittävän pieni (ja törmäyshetki on vielä tarpeeksi kaukana) että törmäys voitaisiin nykytekniikalla välttää. Toimeen täytyisi kuitenkin ryhtyä pian sen jälkeen jos ja kun törmäys varmistuu.

Riittää, että sen vauhtia hidastetaan tai nopeutetaan vain hieman, jotta se ei ole Maan kanssa samassa pisteessä aivan tismalleen samaan aikaan. DART-luotain osoitti vuonna 2022, että suurempikin asteroidi liikahtaa riittävästi kun saa vain riittävän nopean töytäisyn raskaalla laitteella.

DARTin törmäys Dimorphosiin kuvattuna Etelä-Afrikassa olevalla Lesedi-teleskoopilla. Kuva: SAAO

 

Mitä aikaisemmin asteroidia päästään tuuppimaan, sitä helpommin sen sijaintiin Maan luona vuonna 2032 voisi vaikuttaa.

Toisaalta, jos törmäyspaikka olisi riittävän syrjäinen, asteroidin kannattaisi ehdottomasti antaa törmätä. Törmäysprosessia ja sen vaikutuksia olisi nimittäin tärkeätä päästä tutkimaan ihan todellisessa maailmassa – tämä kappale kun on tarpeeksi suuri, mutta ei kuitenkaan niin iso, että sillä olisi maailmanlaajuisia vaikutuksia.

Olisi hyvä päästä varmistamaan että simulaatiot antavat edes suurpiirteisesti oikeata tietoa.

Tarkasti ennustettu ja seurattu isohko törmäys olisi täysin ainutlaatuinen tapahtuma koko ihmiskunnan historiassa. Pääsisimme kerrankin näkemään Aurinkokunnan yleisimmän geologisen prosessin toimessa.

Peukut pystyyn!

-

Otsikkokuvassa on liitetty yhteen Apollo-astronauttien kuvaama maapallo ja Lutetia-asteroidi. Alkuperäiset kuvat: Nasa.

86 sekuntia maailmanloppuun Toimitus Ti, 28/01/2025 - 23:31
Tuomiopäivän kellon paljastus vuonna 2025
Tuomiopäivän kellon paljastus vuonna 2025

Maailma on täynnä synkkiä uutisia näinä päivinä, ja tässä yksi ikävä asia lisää: niin sanottu Tuomiopäivän kello on nyt ennätyksellisen lähellä maailmanloppua. Aikaa keskiyöhön on nyt van 89 sekuntia

Bulletin of the Atomic Scientists on vuonna 1945 perustettu tieteellinen lehti ja sitä julkaiseva organisaatio, jonka taustalla ovat ydinpommin luoneen Manhattan-projektin tutkijat, joista nimekkäimpiä ovat Albert Einstein ja Robert Oppenheimer

Ryhmän tavoitteena on valistaa yleisöä ja päättäjiä tieteeseen, teknologiaan ja kansainvälisiin suhteisiin liittyvistä asioista, jotka vaikuttavat ihmiskunnan turvallisuuteen, ja sen tunnetuin toimi on niin sanottu Tuomiopäivän kello eli  Doomsday Clock.

Se symbolisoi kuinka lähellä maailma on ihmiskunnan tuhosta kuvaamalla tilannetta kellotauluun: mitä lähempänä viisarit ovat puoltayötä, sitä lähempänä on täystuho. 

Kelloa päivitetään vuosittain, ja myös tarpeen mukaan useamminkin, perustuen arvioihin ydinaseiden, ilmastonmuutoksen ja muiden globaalien uhkien tilanteesta.

2025 on 89 enää sekuntia keskiyöhön

Perinteiseen tapaan Bulletin of the Atomic Scientists päivitti tuomiopäivän kelloa nyt tammikuun 28. päivänä. Olemme lähempänä tuomiopäivää kuin olemme olleet koskaan, kylmä sota mukaan luettuna.

Ryhmän mukaan ihmiskunta lähestyi vuonna 2024 yhä enemmän katastrofia. 

Tuhoisat kehityssuunnat jatkuivat, eivätkä kansat ja niiden johtajat ole onnistuneet tekemään tarvittavia muutoksia kurssin muuttamiseksi, vaikka merkit vaaroista ovat erittäin selkeitä.

Muutos ei ole suuri. Se on lähinnä symbolinen. 

Tätä ennen kello oli 90 sekunnin päässä keskiyöstä, mutta nyt se siirrettiin sekuntia lähemmäksi aikaan 89 sekuntia keskiyöhön.

Atomitutkijaryhmä haluaa lähettää tällä sekunnilla merkin: maailma on jo vaarallisesti lähellä rotkon reunaa, ja ryhmä haluaisi maailman johtajien tunnustavan maailman tilanteen ja ryhtyvän puheiden sijaan oikeisiin toimiin vähentääkseen ydinaseiden, ilmastonmuutoksen ja biologisten tieteiden sekä erilaisten kehittyvien teknologioiden väärinkäytön aiheuttamia uhkia.

Ukrainan sota, joka jatkuu nyt kolmatta vuottaan, varjostaa maailmaa. Konflikti voi muuttua ydinaseelliseksi koska tahansa hätiköidyn päätöksen, onnettomuuden tai virhearvion vuoksi. 

Tulenarat tilanteet Lähi-idässä uhkaavat riistäytyä hallinnasta laajemmaksi sodaksi ilman varoitusta. 

Ydinaseita hallussaan pitävät maat kasvattavat asevarastojensa kokoa ja roolia sijoittamalla satoja miljardeja dollareita sivilisaation tuhoamiseen kykeneviin aseisiin. 

Ydinaseiden valvontaprosessi on romahtamassa, ja ydinasemaihtien väliset korkean tason kontaktit ovat täysin riittämättömät verrattuna kädessä olevaan vaaraan. 

Myös ydinaseettomat maat harkitsevat omien ydinsaeiden kehittämistä.

Ilmastonmuutoksen vaikutukset lisääntyivät viime vuonna, kun lukuisat merkit merenpinnan noususta lämpötilaan ylittivät aiemmat ennätykset. 

Samaan aikaan ilmastonmuutosta aiheuttavat kasvihuonekaasupäästöt jatkoivat kasvuaan.  Äärimmäiset sääilmiöt ja muut ilmastonmuutokseen liittyvät tapahtumat – tulvat, hirmumyrskyt, helleaallot, kuivuus ja metsäpalot – vaikuttivat jokaiseen maanosaan. 

Maailman pyrkimykset ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ovat vaisuja, koska useimmat hallitukset eivät toteuta tarvittavia rahoitus- ja politiikkatoimia maailmanlaajuisen lämpenemisen pysäyttämiseksi. Aurinko- ja tuulienergian kasvu on ollut vaikuttavaa, mutta se ei ole riittävää ilmaston vakauttamiseksi.

Uudet ja uudelleen ilmaantuvat sairaudet uhkaavat edelleen maailman taloutta, yhteiskuntaa ja turvallisuutta. Helpostitarttuvan lintuinfluenssan esiintyminen epätyypilliseen aikaan, sen leviäminen maatalouseläimiin ja maitotuotteisiin sekä ihmistapaukset ovat luoneet mahdollisuuden tuhoisalle ihmispandemialle. 

Korkean turvallisuustason biologisia laboratorioita rakennetaan ympäri maailmaa, mutta niiden valvontajärjestelmät eivät pysy tahdissa, mikä lisää riskiä, että pandemian potentiaalia omaavia patogeeneja pääsee karkuun. 

Tekoälyn nopea kehitys on lisännyt riskiä, että terroristit tai maat saavuttavat kyvyn suunnitella biologisten aseiden, joille vastatoimia ei ole olemassa.

Monet epävakautta aikaan saavat teknologiat ovat kehittyneet viime vuonna tavoilla, jotka tekevät maailmasta vaarallisemman. 

Tekoälyn käyttö sotilassovelluksissa herättävät kysymyksiä siitä, kuinka paljon koneille annetaan valtaa tehdä sotilaallisia päätöksiä – myös päätöksiä, jotka voivat tappaa suuressakin mittakaavassa, mukaan lukien ydinaseiden käyttöön liittyvät päätökset. 

Suurvaltojen väliset jännitteet heijastuvat yhä enemmän avaruuskilpailuun, missä suurvallat kehittävät aktiivisesti kyvykkyyttä toimia satelliitteja vastaan. Venäjä on tiettävästi myös vienyt avaruuteen ydinaseen koekappaleen.

Kun näihin lisätään vielä väärän tiedon, disinformaation ja salaliittoteorioiden levittäminen, on tilanne hankala. Perinteinen tiedonvälitys on vaarassa sekä totuuden ja valheen välinen raja hämärtyy.

Tekoälyn kehitys tekee väärän tai epäautenttisen tiedon levittämisen helpommaksi internetissä, kuten myös sen havaitsemisen vaikeammaksi. 

Samalla valtiot ryhtyvät rajat ylittäviin pyrkimyksiin käyttää disinformaatiota ja muita propagandan muotoja vaalien kaatamiseksi, kun taas jotkut teknologia-, media- ja poliittiset johtajat edistävät valheiden ja salaliittoteorioiden leviämistä. 

Tämä tiedon ekosysteemin korruptio heikentää julkista keskustelua ja rehellistä keskustelua, joihin demokratia perustuu. Heikentyneessä tiedonmaisemassa syntyy myös johtajia, jotka vähättelevät tieteen merkitystä ja pyrkivät tukahduttamaan sananvapautta ja ihmisoikeuksia, minkä seurauksena vaarantuu se faktoihin perustuva julkinen keskustelu, jota maailmaa uhkaavien valtavien uhkien torjumiseksi tarvitaan.

Atomitutkijat toteavat, että Yhdysvalloilla, Kiinalla ja Venäjällä on mahdollisuus tuhota sivilisaatio. Näillä kolmella maalla on myös ensisijainen vastuu vetää maailmaa takaisin kuilun reunalta. Hidän tulisi ottaa ensimmäinen askel kohti tilanteen parantamista viipymättä, huolimatta syvistä erimielisyyksistään. 

Maailma tarvitsee välittömiä toimia.

* * *

Juttu perustuu Bulletin of the Atomic Scientists'in 28.1.2025 julkaistuun tiedotteeseen. Kuva on myös heidän.

Vuosi 2025 alkaa revontuli-ilottelulla

Revontulia Sodankylässä 1.1.2025. Kuva: Jari Mäkinen
Revontulia Sodankylässä 1.1.2025. Kuva: Jari Mäkinen
Aurinko 1. tammikuuta 2025 GOES-16 -satelliitin SUVI-instrumentin näkemänä.

Aurinko pökkäsi kohti maapalloa uudenvuodentulituksen, joka jatkunee vielä usean päivän ajan. Kunhan vain olisi selkeää!

Auringossa tapahtui 28.-29. joulukuuta useita purkauksia, joiden seurauksena planeettainväliseen avaruuteen ryöpsähti massapurkauksia. Kaksi niistä suuntasi kohti maapalloa, ja saivat odotetusti aikaan G4-luokan avaruusmyrskyn.

Komeita revontulia nähtiinkin paitsi Suomessa, niin myös muissa pohjoismaissa, Kanadassa ja Yhdysvalloissa – oikeastaan kaikkialla pohjoisella pallonpuolella revontuliovaalin alapuolella, missä vain oli selkeää.

Taivaan ilotulitus löi vertoja raketeille ja muille maanpäälisille värivaloille.

Auringon koronassa olevat aukot saavat nyt aikaan sen, että revontulia aikaansaavia varattuja hiukkasia puskee kohti Maata myös lähipäivinä tavallista enemmän. 

Tilannetta kannattaa seurata paitsi katsomalla itse taivaalle, niin myös Ilmatieteen laitoksen Avaruussääkeskuksen nettisivujen kautta.

Aurinko 1. tammikuuta 2025 GOES-16 -satelliitin SUVI-instrumentin näkemänä.

Aurinko 1. tammikuuta 2025 GOES-16 -satelliitin SUVI-instrumentin näkemänä.

Revontulia voi katsoa myös kotoa Oulun yliopiston Sodankylän geofysiikan observatorion uuden Sky-I -kameraverkoston kautta. Siitä tulee juttu Tiedetuubiin lähiaikoina (olemme jo jutuntekohousut jalassa paikan päällä Sodankylässä, missä otsikkokuva on otettu 31.12.204 ja 1.1.2025 välisenä yönä).

Alla tuorein kameraverkoston kuva.

Parker-luotain lähes sukelsi Aurinkoon – ja selvisi hengissä

Parker-aurinkoluotain Nasan piirroksessa
Parker-aurinkoluotain Nasan piirroksessa
Parker Solar Probe kuvattuna juuri ennen laukaisuaan elokuussa 2018.

Nasan Aurinkoa tutkiva luotain liippasi joulun aikaan hyvin läheltä tutkimuskohdettaan, ja selvisi tästä lähes kamikaze-tyyppisestä tempusta hengissä (kuten odotettiinkin).

Aurinkoa tutkii parhaillaan kaksi luotainta lähietäisyydeltä: Nasan Parker Solar Probe ja Euroopan avaruusjärjestön Solar Orbiter. 

Kumpikin näistä kiertää Aurinkoa planeettojen tapaan radoilla, jotka tuovat ne aina välillä hyvin lähelle Aurinkoa. Koska luotaintlen tutkimuslaitteet ja lentoradat on suunniteltu toisiaan täydentäviksi, hoitaa Nasan luotain lähemmän tutkimisen ja eurooppalaisluotain katselee kauempaa.

Nyt jouluaattona 2024 Parker-luotain teki toistaiseksi kaikkein läheisimmän Auringon ohilennon. Kello 13.53 Suomen aikaa sen etäisyys Auringon pinnasta oli vain 6,1 miljoonaa kilometriä.

Koska Auringon halkaisija on noin 1,4 miljoonaa kilometriä, tapahtui ohilento hyvin läheltä.

Auringolla ei ole kiinteää pintaa, vaan höttöisä välialue, missä turbulenttisen, kuuman kaasun tiheys muuttuu noin 500 kilomerin paksuisessa kerroksessa läpinäkyväksi. 

Tuon "pinnan" päällä on laaja kaasukehä, jota kutsutaan koronaksi. Silläkään ei ole tarkkaa yläpintaa, vaan se vain hiipuu vähitellen avaruuteen muuttuen aurinkotuuleksi. Karkeasti koronan tiiveimmät osat kurottavat kuitenkin noin kahdeksan miljoonan kilometrin päähän Auringon näkyvästä pinnasta.

Parker siis hujahti nyt koronan lävitse – kuten se teki jo edellisilläkin kerroilla, kun se on tullut radallaan lähelle Aurinkoa. Luotain kiertää Auringon noin 88 vuorokaudessa, ja syyskuusta 2023 alkaen se on ollut perihelissä (ratansa Aurinkoa lähimmässä kohdassa) noin 7,26 miljoonan kilometrin päässä.

Ratansa kaukaisimmassa kohdassa luotain on etääntyy Auringosta Venustakin kauemmaksi. Itse asiassa Venusta käytettiin hyväksi radan muuttamiseen tätä läheisintä ohistusta varten marraskuun 6. päivänä, jolloin se ohitti Venuksen vain 317 kilometrin etäisyydeltä – siis lähes sen pilvipintaa hipoen.

Tämänhetkisen lentosuunnitelman mukaan Parker tekee vielä neljä lähiohitusta (22. maaliskuuta, 19. kesäkuuta, 15. syyskuuta ja 12. joulukuuta) ennen kuin sen ensisijainen tehtävä päättyy.

Jos luotain on näiden jälkeen vielä toimintakuntoinen, sen todennäköisesti annetaan jatkaa vielä tutkimuksiaan. Toimivaa ja ainutlaatuisia havaintoja tekevää luotainta ei kannata sammuttaa.

Parker Solar Probe kuvattuna juuri ennen laukaisuaan elokuussa 2018.

Aurinko lämmittää luotainta erittäin voimakkaasti lähiohituksen aikana. Siihen kohdistunut paahde oli nyt joulu aikaan noin 457 kertaa voimakkaampi kuin on Auringon lämpöteho täällä maapallon luona. 

Siksi Parker-luotaon on suojattu 2,3 metriä halkaisijaltaan olevalla 11,4 cm paksulla lämpösuojalla, joka kestää noin 1370°C:n lämpötilan ja auttaa pitämään luotaimen sisällä olevat laitteet alle 30°C:n lämpötilassa.

Lähiohituksen aikana Aurinko itse häiritsee niin voimakkaasti yhteydenpitoa luotaimeen, että siihen ei voitu olla yhteydessä. Se oli ohjelmoitu tekemään ennalta tutkimuksensa ja ottamaan yhteyttä pahimman kuumennuksen jälkeen 27. joulukuuta.

Ja yhteys onnistuttiin palauttamaan. Tietojen lataaminen tältä jouluiselta ohilennolta alkaa aikaisintaan 1. tammikuuta uuden vuoden puolella.

Matkaan luotain lähetettiin elokuussa 2018.

Yllätysten joulukalenteri: päivän luku on 147 165 829 km

Talvipäivää Ounasvaaralla. Kuva: Jari Mäkinen
Talvipäivää Ounasvaaralla. Kuva: Jari Mäkinen
Maapallon rata Auringon ympärillä

Tänään 21.12. on talvipäivänseisaus, eli päivä on lyhimmillään täällä pohjoisella pallonpuolella ja yö pisimmillään. Tähtitieteellinen talvi alkaa, mutta yllättäen maapallo onkin lähimmillään Aurinkoa näinä aikoina!

 

Vuodenajat ja maapallon vuotuinen kierto Auringon ympäri eivät ole suoraan tekemisissä keskenään.

Maan rata on lähes ympyrä, joten Auringon Maahan kohdistama lämmitysteho ei vaihdu vuoden kuluessa olennaisesti. Vähän kyllä, mutta ei niin paljoa, että se vaikuttaisi vuodenaikoihin.

Sen sijaan syynä on maapallon pyörähdysakselin kaltevuus, tällä haavaa noin  23,5°. Juuri tänään talvipäivänseisauksen aikaan akseli osoittaa poispäin Auringosta, ja klo 11.20 Suomen aikaa akseli on täsmälleen poispäin. 

Pohjoisella pallonpuolella yö on pisimmillään, eikä napapiirin pohjoispuolella Aurinko nouse lainkaan. Napapiiri sijaitsee tuon 23,5° etelään pohjoisnavalta, eli leveyspiirillä 66,5°. Auringon keskipiste näkyisi siellä keskipäivällä talvipäivänseisauksen aikaan horisontissa, jos ilmakehä ei taittaisi Auringon valoa.

Luonnollisesti myös etelässä on napapiiri, kohdassa 66,5° eteläistä leveyttä. Sen eteläpuolella on näinä aikoina yötön yö, eli Etelämantereella nautitaan jatkuvasta päivänpaisteesta.

Seisausten ajankohdat on nimetty pohjoisen pallonpuolen mukaan, joten kesäpäivänseisauksen aikaan täällä pohjoisessa tilanne on juuri päinvastainen: yö on pisimmillään eteläisellä pallonpuolella ja päivä pisimmillään täällä pohjoisessa. Maapallon akseli osoittaa kohti Aurinkoa.

Kevätpäivän- ja syyspäiväntasausten aikaan Aurinko on suoraan sivulla, joten niiden aikaan päivä ja yö ovat yhtä pitkät joka puolella rakasta kotiplaneettaamme.

Maapallon akselin kaltevuus muuttuu noin 41 000 vuoden jaksoissa. Muutos on tosin hyvin pientä, sillä kaltevuus soutaa välillä 22° – 24°. 

Myös akselin suunta Auringon suhteen muuttuu hitaasti, eli seisausten ja tasausten ajankohdat siirtyvät. Muutosjakson pituus on 19 000 – 23 000 vuotta.

Tällä hetkellä maapallo on lähimpänä Aurinkoa pohjoisen pallonpuoliskon keskitalven aikaan, mutta runsaat 10 000 vuotta sitten näin oli keskikesällä.

Maan rata Auringon ympärillä on lähes ympyrä, mutta ei aivan täsmälleen, sillä etäisyys vaihtelee 147 ja 152 miljoonan kilometrin välissä. 

Lähimpänä Aurinkoa olemme 4. tammikuuta ja kauimpana 4. heinäkuuta.

Juuri tänään maapallo on 147 165 829 kilometrin päässä Auringosta.

Maapallon rata Auringon ympärillä

Maan rata on tarkkaan ottaen ellipsi. Pyörimisakselin kaltevuudella ja suunnalla ei ole tekemistä radan kanssa. Johannes Kepler otti aikanaan käyttöön sanat apheli ja periheli Maan Aurinkoa kiertävän radan kaukaisimmalle ja läheisemmälle pisteelle. Sanat tulevat kreikasta: peri (περί) tarkoittaa läheisintä ja apo (ἀπό) kaukaisinta, ja Aurinko on (ἥλιος eli hēlíos). Samaan tapaan esim. Maata kiertävillä radoilla on apogeum ja perigeum, missä "geum" viittaa maapalloon (Γῆ eli Gē).

 

Jääkaudet seuraavat rataparametrien vaihtelua

Ilmastonmuutoksesta puhuttaessa monet ottavat esiin nämä maapallon radan ja pyörimisakselin suunnan jatkuvat, sykliset muutokset. Niillä ei ole olennaista vaikutusta maapallon kokonaisuudessaan saamaan vuotuiseen säteilymäärään, mutta ne vaikuttavat merkittävästi säteilyn jakautumiseen eri vuodenajoille ja leveyspiireille.

Ilmatieteen laitoksen hieno Ilmasto-opas ja erityisesti sen maapallon rataa sekä pyörimisakselia selittävä artikkeli kertovat hyvin, kuinka taivaanmekaniikka vaikuttaa maapalloon ja synnyttää välillä jääkausia. 

Olennaisinta on se, että tähtitieteellisistä syistä johtuvat lämpötilan muutokset ovat varsin hitaita - muutamia sadasosa-asteita vuosisadassa. Sen sijaan ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöjen vaikutus on lähimmän sadan vuoden aikana useita asteita.

Ilmastonmuutoksen kannalta ei maan pyörimisakselin ja kiertoradan hitaita muutoksia siis tarvitse huomioida – kuten ei myöskään Auringon kirkkauden pieniä muutoksia lyhyillä ja pitkillä aikaväleillä.

Auringon sielunelämä on kuitenkin ihan oman juttunsa väärti.

Yllätysten joulukalenteri: Eppur si muove!

Auringonpilkkuja Galileo Galilein piirroksessa. Kuvat: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari / Justus Sustermans/Galleria degli Uffizi
Auringonpilkkuja Galileo Galilein piirroksessa. Kuvat: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari / Justus Sustermans/Galleria degli Uffizi

Se liikkuu sittenkin! Näin tarina kertoo Galileo Galilein mutisseen, kun joutui inkvisition edessä perumaan puheensa aurinkokeskisestä maailmanmallista.

Arestiin joutuva tähtitieteilijä ilmaisi näillä sanoilla näkemyksensä, että katolisen kirkon hyväksymästä ja hartaasti vaalimasta ajattelutavasta huolimatta Aurinko ei kierrä Maata, vaan Maa kiertää Aurinkoa: Maa siis liikkuu.

Kyse voi olla tyypillisestä urbaanista legendasta, joka ei pidä kutiaan, mutta faktojen ei pidä antaa pilata hyvää kertomusta. Joskus Galilein sanomaksi väitetty lause on käännetty muodossa ”se pyörii sittenkin”, mikä sopisi hyvin hänen tekemiinsä havaintoihin Auringosta. Päivätähtemme pinnalla näkyi tummia läiskiä, jotka vaelsivat hitaasti Auringon kiekon poikki.

Galilei päätteli – aivan oikein – muodostelmien verkkaisen liikkeen johtuvan Auringon pyörimisestä, mikä oli päätelmänä yhtä mullistava kuin Galilein havainnot kraattereiden kirjomasta Kuusta, Venuksen vaiheista ja Jupiterin neljästä kuusta. Kaikki viittasi siihen, että Maa ei ollut kaikkeuden liikkumaton keskus.

Näkemiensä läiskien olemuksen suhteen Galilei sen sijaan ei osunut oikeaan. Hän arveli niiden olevan lituskaisia pilviä, jotka ovat jollain lailla jumittuneet pinnan suhteen paikoilleen. Siksi niiden liikkuminen paljasti myös Auringon pyörimisliikkeen.

Vanhemmiten Galilei sokeutui, minkä usein oletetaan johtuneen siitä, että hän katseli Aurinkoa kaukoputkensa läpi ilman mitään varotoimenpiteitä. Tuntuu kuitenkin kummalliselta, jos Auringon katselu olisi vaurioittanut Galilein näköaistia vuosikymmenien viiveellä – ja vielä kummassakin silmässä.

Todennäköisenä pidetäänkin, että Galilei kärsi harmaakaihista ja glaukoomasta, joiden oireilun alkaminen liki 70 vuoden iässä ei olisi ollut mitenkään harvinaista.

 

 

Auringossa on käynnissä jatkuva kisa Markus Hotakainen Ke, 27/03/2019 - 07:52
Protuberanssi (roihupurkaus) Hinode-satelliitin kuvaamana
Protuberanssi (roihupurkaus) Hinode-satelliitin kuvaamana
Protuberanssi

Auringon ”pinnalta” kohoaa protuberansseja, kymmenien- tai jopa satojentuhansien kilometrien korkeuteen kurkottavia plasmakielekkeitä. Atomit ja ionit käyvät niissä kaiken aikaa kiivasta kilpajuoksua. Ionit ovat alati voitolla

Kaasumaisesta olemuksestaan huolimatta Auringon aine ei ole kaasua vaan plasmaa, aineen ”neljättä” olomuotoa. Hiukkastörmäysten ja voimakkaan säteilyn vaikutuksesta atomit ovat menettäneet elektroneja, jolloin ne ovat muuttuneet sähköisesti neutraaleista sähköisesti varatuiksi.

Neutraalit atomit eivät piittaa magneettikentästä, mutta ioneihin se vaikuttaa niiden sähkövarauksen ansiosta. Jopa Auringon kaasukehän hurjassa myllerryksessä on sopivat olosuhteet, jotta siinä voi esiintyä varauksettomia atomeja ja sähköisesti varattuja ioneja yhtä aikaa.

Tutkijat ovat onnistuneet tarkastelemaan yksityiskohtaisesti tällaista osittain ionisoitunutta plasmaa Auringon ainevirtauksissa. Havainnot paljastavat, että strontiumionit kiitävät protuberansseissa 22 prosenttia suuremmalla nopeudella kuin neutraalit natriumatomit.

Protuberanssi

Atomit kuitenkin kirivät sinnikkäästi, sillä ionien vauhti hidastuu: 16 tuntia myöhemmin niiden nopeus oli enää 11 prosenttia suurempi kuin atomien.

”Ilmeisesti strontiumionit antavat neutraaleille natriumatomeille vetoapua”, arvelee kansainvälistä tutkimusta johtanut Eberhard Wiehr Göttingenin yliopistosta.

Se saattaa johtua kasvaneesta hiukkastiheydestä, joka kasvattaa törmäysten todennäköisyyttä. ”Lisäksi protuberanssin virtauksissa on saattanut tapahtua muutoksia 16 tunnin aikana”, Wiehr lisää.

Nopeammat ionit liikkuvat magneettikentän värähtelyjen tahdissa. Sen ansiosta protuberanssi pääsee kohoamaan korkealle, vaikka gravitaatio kiskoo plasmaa kaiken aikaa takaisin Auringon ”pinnalle”. Kentässä esiintyvät vaihtelut johtuvat virtauksista syvemmällä Auringon sisuksissa. Varatut ionit seuraavat orjallisesti magneettikentän vaihteluita, mutta atomit pysyvät mukana vain ionien törmäysten välityksellä.

Tutkimuksesta kerrottiin Göttingenin yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuvat: Tenerife Observatory (otsikkokuva) ja Hinode JAXA/NASA

Lisää tarkkuutta avaruussääennusteisiin Markus Hotakainen Ma, 03/09/2018 - 09:33

Sään ennustaminen on haastavaa, mutta avaruussään ennustaminen on vielä haastavampaa. Uudella menetelmällä ennusteet saattavat kuitenkin parantua.

Avaruussää eli sähköiset ja magneettiset olosuhteet Maan lähistöllä kytkeytyy Auringon aktiivisuuteen. Voimakkaissa flare- eli roihupurkauksissa avaruuteen sinkoutuu valtaisia plasmapilviä, joiden sähköiset hiukkaset vaikuttavat Maan magneettikentän ominaisuuksiin. Näkyvimpänä merkkinä näistä geomagneettisista myrskyistä ovat revontulet.

Avaruudessa kiitävien plasmapilvien lisäksi Maan magneettikenttään vaikuttaa jatkuvasti puhaltava aurinkotuuli. Myös se koostuu sähköisesti varatuista hiukkasista, mutta niiden muodostama puhuri on huomattavasti heikompi kuin suurten purkausten aiheuttamat myrskyt.

Pahimmillaan geomagneettiset myrskyt voivat vaurioittaa satelliitteja ja aiheuttaa maanpinnalla laajoja sähkökatkoksia. Siksi niiden ennustaminen lyhyelläkin aikavälillä olisi tärkeää.

Reik Donner Potsdamin ilmastovaikutusten tutkimusinstituutista on ryhmineen kehittänyt uuden menetelmän, jonka avulla magneettikenttää koskevien mittausten perusteella pystytään laatimaan tarkempia ja pitävämpiä ennusteita lähiaikojen geomagneettisista myrskyistä.

Menetelmä perustuu voimakkaassa epätasapainossa olevien järjestelmien analyysiin. Maan magneettikenttä on tällainen järjestelmä, sillä voimakkuudeltaan vaihteleva aurinkotuuli suistaa sen pois tasapainosta. Silloin magneettikentässä voi tapahtua hyvin äkillisiä muutoksia ja rauhallinen tilanne voi äityä hetkessä rajuksi myrskyksi.

Menetelmän perustana on Dst-indeksi (Disturbance storm-time), joka kertoo Maan magneettikentän voimakkuuden keskimääräisen poikkeaman normaaliarvosta. Poikkeamat syntyvät Auringosta tulevien hiukkasten heikentäessä Maan magneettikenttää.

Kun tutkijat tarkastelivat kahta 2000-luvun alussa esiintynyttä geomagneettista myrskyä suhteessa niitä edeltäneisiin flare-purkauksiin, Dst-indeksin arvoista löytyi säännönmukaisuuksia, joiden avulla geomagneettisia myrskyjä koskevia ennusteita voidaan toivon mukaan parantaa.

Tutkijoiden kehittämän ”toistuvuuskaavion” avulla voidaan ennakoida magneettikentän käyttäytymistä ja geomagneettisten myrskyjen syntyä mutta se auttaa myös tunnistamaan erilaiset magneettikentän vaihteluun liittyvät ilmiöt – kaikki muutokset kun eivät saa aikaan voimakasta geomagneettista myrskyä.

Uudesta menetelmästä kerrottiin American Institute of Physics -sivustolla ja tutkimus on julkaistu Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science -tiedelehdessä.

Kuva: NASA/SDO

Parker lähti surffaamaan aurinkotuulessa - kuusi asiaa, mitkä Nasan aurinkoluotaimesta kannattaa tietää

Parker lähti surffaamaan aurinkotuulessa - kuusi asiaa, mitkä Nasan aurinkoluotaimesta kannattaa tietää

Luotaimia on lähetetty melkein joka puolelle aurinkokunnassamme jättiläisplaneetoista pieniin komeettoihin saakka, mutta tällaista lentoa ei ole tehty koskaan aikaisemmin: Nasan aurinkoluotain hivuttautuu hyvin lähelle Aurinkoa ja pystyy etenkin tutkimaan Auringosta ulos virtaavaa kaasua erittäin tarkasti. Tämä on oikeasti eräs jännittävimmistä avaruuslennoista pitkiin aikoihin!


12.08.2018

Henkilöauton kokoinen Parker -aurinkoluotain laulaistiin avaruuteen nyt sunnuntaina 12. elokuuta klo 10.31 Suomen kesäaikaa. Matkaan lähtöä yritettiin jo lauantaina, mutta kahden lähtölaskennassa tapahtuneen epätäsmällisyyden tarkistamisen vuoksi sitä jouduttiin lykkäämään ensin hieman yli puolella tunnilla ja sitten toisen kerran sen verran, että laukaisua ei olisi enää ennätetty tehdä ajoissa.

Luotain pitää saada lähetettyä tarkalleen oikealle, hyvin monimutkaiselle radalle, ja siksi sitä ei voi laukaista milloin vain. Jos "laikaisuikkunan" kuluessa ei päästä lentoon, on seuraava mahdollisuus tyypillisesti seuraavana päivänä samaan aikaan – eli kunhan Maa on jälleen samassa asennossa. Näin oli tälläkin kerralla.

Kuten tämä video laukaisusta näyttää, lähti luotain upeasti matkaan. Aikaa tositoimiin on vielä muutama kuukausi, sillä ensimmäisen kerran luotain on lähellä Aurinkoa marraskuussa; niinpä tässä odotellessa on hyvää aikaa katsoa oheiset videot ja lukaista syyt, miksi tästä lennosta kannattaa innostua.

1. Luotain menee hyvin lähelle Aurinkoa

Mikään avaruusluotain ei ole uskaltautunut koskaan näin lähelle Aurinkoa. Lähimmillään se tulee olemaan vain noin kuuden miljoonan kilometrin päässä Auringosta, mikä on vain noin neljä prosenttia Maan ja Auringon välisestä etäisyydestä ja vain noin 8,5 Auringon sädettä. Luotain siis on tuolloin Aurinkoa ympäröivän kuuman kaasun vyöhykkeen, auringonpimennyksien aikaan kauniisti näkyvän hohtavan koronan sisällä, sillä sen katsotaan ulottuvan Auringosta noin 12 Auringon säteen päähän.

Luotain on kuitenkin lähellä hyvin vähän aikaa, sillä lähellä Aurinkoa ollessaan on sen ratanopeus hyvin suuri. Parhaimmillaan nopeus tulee olemaan noin 200 kilometriä sekunnissa, eli noin 720 000 kilometriä tunnissa. Tämä tekee siitä nopeimman koskaan ihmisen tekemän laitteen. Aikaisempi nopeusennätys oli myös Aurinkoa tutkineella luotaimella, Helios-B:llä.

Luotaimen rata Auringon ympärillä tulee olemaan hyvin soikea. Kun lähimmillään rata on hyvin lähellä Aurinkoa, on kaukaisimmillaan se Venuksen radan toisella puolella. Siellä luotaimen nopeus on puolestaan hyvin pieni.

2. Se näkee, miten aurinkomyrskyt syntyvät

Koska Parker tulee siis olemaan hyvin lähellä Aurinkoa, pystyy se kuvaamaan ja mittaamaan Aurinkoa monin eri tavoin sekä paljon paremmin kuin koskaan aikaisemmin millään luotaimella tai maanpäälisillä havaintolaitteilla.

Luotaimessa on WISPR -kameralaitteisto (Wide-field Imager for Solar PRobe), joka tulee kuvaamaan muun muassa Auringon pinnan, niin sanotun heliosfäärin, sekä koronan ilmiöitä ja ennen kaikkea laitteella tullaan seuraamaan aurinkopurkauksia. Vaikka WISPR ei ole kuin kenkälaatikon kokoinen, tulee se todennäköisesti tuottamaan todella hienoja ja kiinnostavia kuvia. Kokoahan ei kameralla täydy tuolla olla paljoa, koska valoa riittää vaikka kuinka.

Auringon tutkimisesta näin läheltä on samalla tähtien tutkimista hyvin läheltä. Aurinkohan on samanlainen kuin tähdet taivaalla, paitsi että se on hyvin lähellä. Kun ymmärrämme sitä paremmin, niin tiedämme enemmän muiden tähtien toiminnasta ja olemuksesta.

3. Se käy Aurinkoa ympäröivän kuuman kaasukehän sisällä

Paitsi että luotain voi kuvata ilmiöitä läheltä, se on myös itse näiden ilmiöiden keskellä: yksinkertaisesti havaitsemalla ympärillään olevia hiukkasia ja mittaamalla sähkö- ja magneettikenttää valtavasti kiinnostavaa tietoa Auringon toiminnasta ja siitä, miten siitä lähtevät hiukkaset muodostavat aurinkotuulen.

Näitä mittauksia varten luotaimessa on neljä instrumenttipakettia: FIELDS (Electromagnetic Fields Investigation) kerää tietoja sähkö- ja magneettikentästä, radioaalloista, plasman (sähköisesti varattujen hiukkasten) tiheydestä sekä elektronilämpötilasta; ISIS (Integrated Science Investigation of the Sun) laskee elektroneja, protoneita ja raskaita ioneita; ja SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) havaitsee elektronien, protonien ja heliumionien nopeutta, tiheyttä ja lämpötilaa. Laitteet siis tekevät samankaltaisia mittauksia, mutta hieman eri tavoilla ja toisiaan täydentäen.

Koronan olemuksen ymmärtäminen yleisesti on erittäin hyödyllistä myös yleisellä tasolla, koska korona on plasmaa, eli sähköisesti varautunutta, kuumaa kaasua. Esimerkiksi fuusioenergian tutkimuksessa ja toimivan fuusiovoimalan kehittämisessä suurimmat ongelmat liittyvät juuri plasman käyttämiseen ja hallintaan.

4. Se on myös kaukana Auringosta

Parker käy radallaan siis hyvin lähellä Aurinkoa, mutta sen soikea rata vie sen myös Venuksen rataakin kauemmaksi Auringosta. Kaikkia mittauksia voidaan siis tehdä kaikilla etäisyyksillä tällä välillä, joten luotaimen keräämien tietojen avulla saadaan erittäin hyvä kuva siitä, miten aurinkotuuli muodostuu ja kuinka se puhaltaa avaruudessa. Myös aurinkomyrskyjen etenemisestä planeettainvälisessä avaruudessa saadaan varmasti paljon lisätietoa. Tämä auttaa myös ennustamaan sitä, miten Auringon röyhtäisyt vaikuttavat maapalloon.

Suunnitelman mukaan luotain tekee ainakin 24 kierrosta Auringon ympärillä. Seitsemän kertaa luotain ohjataan hyvin läheltä Venusta, jotta rataa voidaan muuttaa painovoimalinkouksella siten, että radan Aurinkoa läheisin piste siirtyy yhä lähemmäs. Kun normaalisti painovoimalinkouksella kiihdytetään luotaimen nopeutta, niin nyt temppua käytetään ratanopeuden hidastamiseen. Luotaimen lento kestää ainakin seitsemän vuotta.

5. Luotain on todella badass

Auringon kuumentava vaikutus kuuden miljoonan kilometrin päässä on noin 520 kertaa voimakkaampi kuin täällä Maan seutuvilla. Se tarkoittaa sitä, että Parkerin täytyy kestää noin 1400°C olevan lämpötila – eikä vain kestää, vaan myös toimia tuossa kuumuudessa!

Tekninen ratkaisu kuumuusongelmaan on massiivinen lämpökilpi, jonka takana luotain piilottelee lähellä Aurinkoa ollessaan. Kilpi on lähes 12 cm paksu ja se on tehty hiilestä sekä hiilikuidusta samaan tapaan kuin esimerkiksi avaruussukkulan musta nokka, joka joutui kestämään maahanpaluussa ilmakehän kitkakuumennuksen vuoksi suurimman lämpökuorman. Vain tutkimuslaitteiden anturit ja kameran linssi, kurottavat ulos kilven takaa, kuten myös sähköä tuottavat aurinkopaneelit, jotka tosin on tehty hyvin kuumuutta kestäviksi. Aurinkopaneelien kulmaa Auringon suhteen muutetaan myös lennon eri vaiheissa: radan kaukaisimmassa osassa ne osoittavat suoraan Aurinkoon, mutta kaikkein lähimpänä oltaessa paneelit asiassa käännetään kokonaan lämpökilven taakse suojaan. Silloin sähkön tuottamiseen käytetään pienempiä, nestejäähdytettyjä lähes peilipintaisia aurinkopaneeleita.

Jos jostain syystä luotaimen asento häiriintyy hyvin lähellä Aurinkoa oltaessa, eikä kilpi ei osoittaisi suoraan Aurinkoon ja Aurinko paistaisi suoraan siihen, niin luotain menisi rikki vain muutamassa sekunnissa. Varmuuden vuoksi kaikkein herkimmät ovat ovat aivan luotaimen keskellä, varmasti lämpökilven suojassa.

Hyvin lähellä Aurinkoa toimiminen vaatii myös hyvin suurta automatiikkaa. Plasma häiritsee radioyhteyttä, ja lisäksi radiosignaalilta kestää noin kahdeksan minuuttia kulkea matka Maan ja Auringon välillä. Parker on eräs autonomisimmista koskaan tehdyistä avaruusluotaimista.

6. Luotain saa parin vuoden päästä seuralaisen

1990-luvulla Nasa ja Euroopan avaruusjärjestö harkitsivat yhteisen aurinkoluotaimen tekemistä, mutta lopulta kumpikin päätti tehdä oman luotaimensa. Eikä vain aurinkoluotaimen, vaan myös hieman samaan tapaan syntyi kaksi erillistä Merkurius-planeettaa tutkivaa luotainta, jotka ovet teknisesti hieman saman kaltaisia aurinkoluotaimen kanssa, koska Merkurius kiertää niin lähellä Aurinkoa, että lämpöhallinta on iso ongelma.

Nasan Merkuriusta tutkinut luotain MESSENGER laukaistiin vuonna 2004 ja se tutki Merkuriusta vuosina 2011-2015. Esan merkuriusluotain BepiColombo laukaistaan vasta nyt lokakuussa matkaan.

Nasan ja Esan aurinkoluotaimet eroavat myös toisistaan samaan tapaan kuin merkuriusluotaimet: MESSENGER oli teknisesti hyvin suoraviivaisesti ja yksinkertaisesti tehty luotain, joka luotti lämpöhallinnassaan paksuun lämpökilpeen, kun BepiColombo käyttää varsin edistyksellistä tekniikkaa lämpötilansa tasaisena pitämiseen ja tekee paljon enemmän erilaisia havaintoja kuin MESSENGER. Esan aurinkoluotain Solar Orbiter hyötyy paljon BepiColombosta ja sen tekniikasta (jonka kehittämiseen meni paljon suunniteltua enemmän aikaa), ja myös se on Parker -aurinkoluotainta "edistyksellisempi" teknisesti.

Vaikka Nasa ja Esa ovat tehneet omat luotaimensa, ne on suunniteltu toisiaan täydentäviksi. Solar Orbiterin rata on myös hyvin soikea, mutta vaikka se pysyttelee hieman kauempana Auringosta, sen ratatasoa muutetaan vähitellen siten, että se pystyy havaitsemaan Aurinkoa noin 34° ylhäältä ja alhaalta. Kun Parker voi tehdä havaintojaan vain planeettojen ratatasossa, saa Solar Orbiter kolmiulotteisen kuvan aurinkotuulesta ja Auringon ilmiöistä.

Nasalla onkin suuri osuus Solar Orbiterin lennossa ja se toimittaa siihen paitsi tutkimuslaitteita, niin myös kustantaa luotaimen laukaisun. Se lähetetään matkaan vuonna 2020 amerikkalaisella kantoraketilla Cape Canaveralista.

Bonus 1: Miksi nimi Parker?

Henkilöauton kokoinen luotain on saanut nimensä Eugene Parkerilta, nyt 90-vuotiaalta amerikkalaiselta astrofyysikolta, joka on eräs tärkeimmistä aurinkotuulta ja sen ilmiöitä tutkineita henkilöitä. Edelleen kohtalaisen hyvässä kunnossa oleva Parker oli nyt lauantaina Floridassa seuraamassa aurinkoluotaimen laukaisuyritystä.

Bonus 2: Miksi lentäminen alaspäin aurinkokunnassa on niin vaikeaa?

Parker-aurinkoluotain lähetetään matkaan Delta IV Heavy -kantoraketilla, joka on eräs äreimmistä nyt käytössä olevista raketeista. Lisäksi siinä on mukana voimakas ylin vaihe, jolla luotain saadaan singottua halutulle radalle. Alla oleva video selittää asiaa, mutta asian voi tiivistää tähän: alaspäin aurinkokunnassa mentäessä alusta ei tarvitse kiihdyttää, vaan hidastaa. Ja se vaatii paljon voimaa!

*

Alkuperäistä juttua on päivitetty onnistuneen laukaisun jälkeen.

Kuunpimennyksiä voi nähdä muulloinkin kuin vain täydenkuun aikaan

Kuva: Lucien Rudaux
Kuva: Lucien Rudaux

Tänään illalla Suomen taivaalla näkyy pitkä ja varsin komea kuunpimennys. Harva tulee ajatelleeksi, että vastaavaa sattuu muuallakin Aurinkokunnassa. Vielä harvempi hoksaa, että niitäkin tapahtumia voi katsella.

Kuunpimennyksessä planeettamme tulee suoralle linjalle kuumme ja Auringon väliin, ja Maan varjo peittää Kuun. Voisi oikeastaan sanoa, että täysikuu on täydellisimmillään vain ja ainoastaan kuunpimennyksen aikaan.

Kuunpimennyksiä voi kuitenkin yllättäen nähdä myös silloin kun kuu ei ole täysi. Se tosin onnistuu vain kolmella hieman epätavallisella tavalla. Kaikkiin tarvitaan laatikon ulkopuolella ajattelua, apuvälineitä, ja kenties pilkunkin viilausta.

(1) Ensimmäinen vaihtoehto on siirtyä planeetalta pois. Kansainvälisen avaruusaseman Cupolassa oleva astronautti voi nähdä sekä täydellisen kuunpimennyksen että vastakkaisessa suunnassa olevan Auringon vain hieman päätään kääntäen. Kuu on sieltä katsoen lähes, muttei aivan täysi.

(2) Avaruuteen meno ei tietystikään ole kaikille mahdollista. Toinen vaihtoehto on paljon helpompi, ja mahdollistaa kuunpimennyksen katselun huomattavasti useammin kuin normaalisti. Kuunpimennys-termi täytyy vain ymmärtää laajemmin ja suunnata katse kauemmas avaruuteen.

Jupiteria kiertävät "Galilein kuut" erottuvat selvästi neljänä pienenä valopisteenä emoplaneettansa vieressä jo hyvillä kiikareilla. Aika ajoin, tarkkaan katsottuna, joku niistä kuitenkin voi näyttää sammuvan. Tuolloin kyseinen kuu on joutunut joko Jupiterin tai jonkun kanssakuunsa varjon peittämäksi - eli emoplaneetta tai joku toinen kuu on mennyt "sammuneen" kuun ja Auringon väliin. Kyse on siis kuunpimennyksestä aivan toisaalla. Ja, koskapa tilanteen näkee Maasta katsottuna hieman vinosti, kuu ei meiltä katsottuna ole aivan täysi.

Esimerkki Jupiterin Europa-kuun rengasmaisesta pimennyksestä.

Lisää Jupiterin kuiden tapahtumia (okkultaatioita, ylikulkuja ja pimennyksiä) voi tarkastella joko Project Pluton tai Sky and Telescopen taulukoista. Niitä on itse asiassa yllättävän usein. Aikoja kannattaa kuitenkin verrata Jupiterin näkymiseen Suomessa, esimerkiksi Ursan tähtikartan avulla.

(3) Kolmas keino on sijoittaa käytetty apuväline hieman eri paikkaan kuin missä itse on. Näin pimennyksiä voi nähdä vieläkin enemmän, ja erilaisia.

Marsin kaksi kuuta joutuvat aika ajoin punaisen planeetan varjoon. Pienen kokonsa vuoksi ne kuitenkin uppoavat kokonaan näkymättömiin. Curiosity-mönkijän ottamassa kuvasarjassa näkyy oivasti kuinka Phobos himmenee hiljalleen Marsin kaasukehän vaikutuksesta ja lopulta sammuu täysin päästessään itse planeetan taa.

Planeettojen kummajainen on Uranus. Sen kuiden kiertotaso on kohtisuorassa planeetan kiertorataan nähden: Kuut siis kiertävät ikään kuin pystysuorassa planeetan ympäri. Siksi sen kuiden pimennyksiä sattuu vain muutamien kymmenien vuosien välein. Tällä hetkellä Uranus lähestyy vuonna 2028 koittavaa päivänseisausta, jolloin sekä Uranuksen että sen kuidenkin pohjoisnavat osoittavat kohti Aurinkoa. Seuraavan kerran kuunpimennyksiä voi sattua vasta vuonna 2049, päiväntasauksen aikaan - eli silloin, kun kuiden kiertotaso pyyhkäisee Auringon yli eli on linjassa sekä Auringon että Uranuksen kanssa. Edellisen kerran näin kävi vuonna 2007.

Aurinkokunnassa on lukemattomia muitakin kuunpimennyksiä. Kuita löytyy paitsi kuudelta planeetalta, myös sadoilta muilta kappaleilta. Niitä on useimmilla kääpiöplaneetoilla ja ainakin 300 muulla pienkappaleella. Useimmat kuista joutuvat aika ajoin joko toistensa tai emokappaleensa varjoon. Voi kysyä filosofisesti: tapahtuuko kuunpimennys, jos kukaan ei ole sitä näkemässä?

Kuunpimennyksiä ainakin löytyy, jos vain tietää mistä hakea.

Kaikki riippuu kuitenkin näkövinkkelistä - sieltä pimentyneestä kuusta katsottuna kun kyse on aina auringonpimennyksestä. Otsikkokuvana on Rudauxin maalaus aiheesta.

Otsikkokuva: Lucien Rudaux (1874–1947)