Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Maa murtaa vetovoimallaan arpia Kuun pintaan

Arpia Kuun pinnalla
Arpia Kuun pinnalla
Jari Mäkinen

Kuuta vuodesta 2009 alkaen kiertänyt NASAn Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) on tuottanut suuren määrän kiinnostavia ja hyvin tarkkoja kuvia luontaisen kiertolaisemme pinnasta.

Kuvissa näkyy esimerkiksi ylityöntösiirroksista kertovia harjanteita. Ne ovat ovat syntyneet puristumisen aikaansaamana, kun pintamaterian lohkot ovat liikkuneet varsin reippaasti toistensa suhteen.

Harjanteita löytyy ympäri Kuuta, myös sen ylänköalueilta. Eräs ehdotettu syy niiden synnylle on pitkään ollut Kuun supistuminen: kiertolaisemme kun on mallien mukaan aikojen saatossa jäähtynyt ja samalla pienentynyt.

Lokakuun Geology-lehdessä ilmestyneen jutun mukaan pääsyyllinen niiden syntyyn saattaakin olla Maan vetovoimallaan aiheuttama vuorovesivoima. Tai vähintäänkin se ohjaa suuntia, johon kutistuvan Kuun pinta romahtelee.

Tässä ei sinällään ole mitään uutta. Samaan tapaan kuin Kuu saa aikaan maapallon pinnalla aikaan vuorovesi-ilmiöitä – siis merenpinnan ja muiden vesistöjen pinnan nousemisen ja laskemisen – vaikuttaa Maa vetovoimallaan myös Kuuhun. Uutta on sen sijaan se, että tämä saa aikaan näkyviä merkkejä Kuun pinnassa.

“Maa muokkaa edelleen Kuun pintaa”, tiivistää planetologi Thomas Watters asian. Watters on työssä Smithsonian-instituutin alaisuudessa olevassa Yhdysvaltain kansallisessa ilmailu- ja avaruusmuseossa, ja hän toimi ryhmän vetäjänä. Pääkaupunki Washingtonissa olevassa museossa ei siis vain puunata vanhoja lentokoneita ja raketteja, vaan tehdään myös tutkimusta.

Siirrosten aikaansaamia harjanteita on erittäin paljon. Tutkijaryhmä on löytänyt LRO:n kuvista yli 3200 siirroslinjaa Kuun pinnalta. Harjanteet ovat tyypillisesti viitisentoista metriä korkeita ja noin 10 kilometriä pitkiä.

Näitä on havaittu Kuun pinnalta jo aikaisemminkin, ja muun muassa Apollo-kuulentoja valmisteltaessa niitä kartoitettiin paljonkin. Silloin kuitenkin niiden iäksi arvioitiin noin 50 miljoonaa vuotta, mutta nyt ne ovat paljastuneet nuoremmiksi.

Uuden tutkimuksen mukaan siirrokset saattavat olla kaikkea muuta kuin ikivanhoja. Ne voivat hyvinkin olla yhä aktiivisia.

Olennaista uusissa tiedoissa on se, että linjat eivät ole pinnalla sattumanvaraisesti. Mikäli ne muodostuisivat vain Kuun (tai sen ytimen) supistumisesta, olisivat siirrokset sikin sokin ja eri suuntiin. Sen sijaan ne ovatkin selvästi suuntautuneita.

“Kartoittamiemme tuhansien harjanteiden suunnat ovat sellaisia, että selvästikin jokin vaikuttaa niiden muodostumiseen”, selittää Watters.

“Ja tuo voima on maapallon vetovoima.”

Syynä tähän on se, että vuorovesivoima ei vaikuta tasaisesti koko Kuuhun. Vaikutus on suurimmillaan sekä lähellä toista kappaletta olevalla puolella että vastakkaisella puolella. Samaan tapaan kuin vuorovesi ilmenee Maassakin.

Koska Kuu kääntää koko ajan saman puolensa kohti Maata, on voima koko ajan suurempi lähellä Maata sekä Kuun kääntöpuolella. Tämä saa aikaan sen, että lähellä Kuun päiväntasaajaa siirrokset ovat pääosin pohjois-etelä-suunnassa, ja itä-länsi-suunnassa lähellä napoja.

Oli siirrosten synnyn syynä sitten Kuun supistuminen tai nitkuminen vuorovesi-ilmiön vuoksi, se tuottaa kuunjäristyksiä. Niitä tutkimalla alkuperästä voidaan saada lopullinen selvyys.

Päivitys klo 17.00: Täsmennetty terminologiaa ja lisätty selitystä useisiin kohtiin.

Kaikki Apollo-kuulentojen kuvat nyt kätevästi netissä

Apollo11 -kuukävely alkamassa
Apollo11 -kuukävely alkamassa
Jari Mäkinen

 Apollo-kuulentojen kuvia on netti pullollaan ja NASAn sivuilla niitä on vaikka kuinka. Mutta silti kuvia on paljon lisää, ja se, että niitä kaikkia ei ollut helposti saatavilla, on saanut muutamat epäilemään NASAn salailevan jotain.

Nyt kuitenkin lähes kaikki Apollo-lennoilla käytettyjen Hasselblad-kameroiden kuvat ovat netissä, kaikki yhdellä sivulla: Project Apollo Archive on ladannut yli 8400 korkearesoluutioista kuvaa (tai siis alkuperäisten filmien skannauksia) Flickr-palveluun kaikkien katsottavaksi, ladattavaksi ja ihailtavaksi. Kuvissa on mukana paitsi kaikkien jo tuntemia otoksia, niin myös epäonnistuneita kuvia, mustavalkoisia ja värillisiä. Upeita kuvia Kuun pinnalta ja matkoilta Kuuhun sekä takaisin!

Ne näyttävät myös kuulentojen arkisemman ja inhimillisemmän puolen, kuten alla Apollo 17 -lennon astronautti Harrison Schmittin ajamassa partaansa ja trimmaamassa viiksiään. 

Kuvat ovat siis täällä: The Project Apollo Archive.

Noin vuorokautta myöhemmin...

Melkein täysi Kuu
Melkein täysi Kuu
Markus Hotakainen

Päivän kuva

Toissa-aamuinen täydellinen kuunpimennys jäi suuressa osassa Suomea pilvien taakse. Vähän yli 24 tuntia myöhemmin hieman täydestä jo vajentunut Kuu kurkisteli lännen suunnalla puiden katveesta – kuin meille maan matosille ilkkuen.

Pimennystä edeltävänä päivänä ennusteet lupailivat vielä vähintäänkin kohtuullista keliä eteläiseen ja läntiseen Suomeen, mutta illan mittaan alkoi näyttää yhä synkemmältä. Ja vaikka aamuneljältä Kuu kajasti hieman pilvien raoista – ainakin maamme etelärannikolla – pimennyksen edetessä taivas peittyi yhä paksumpaan pilviverhoon.

Aamuöinen odottaminen osoittautui turhaksi. Tyypilliseen tapaan päivemmällä sää alkoi sitten seljetä ja tänä aamuna Kuu möllötti kylmän yön kirkastamalla taivaalla. Tähtiharrastajat ovat tällaiseen tottuneet, mutta median superkuurummutuksesta innostuneet satunnaiset taivaalletähyilijät pettyivät pahemman kerran.

 

Punertuneessa Kuussa voi näkyä myös sinistä

Täydellinen kuunpimennys
Täydellinen kuunpimennys
Markus Hotakainen

Huomisaamuna kannattaa herätä tavallista aikaisemmin – tai jos maanantaipäivän on vapaalla, voi tänä iltana jättää menemättä nukkumaan: aamuyöllä Kuu pimenee täydellisesti.

Pimennys alkaa jo kello 3.10. Silloin Kuu alkaa lipua hitaasti Maan puolivarjoon, mutta sitä ei juurikaan huomaa. Vasta jonkin verran ennen osittaisen vaiheen alkua Kuun toinen reuna tummuu selvästi. 

Maan täysvarjoon Kuun reuna osuu kello 4.07, mutta täydellisen vaiheen alkuun on siitäkin vielä yli tunti: se alkaa kello 5.11. Sinä aikana Kuu himmenee yhä enemmän ja alkaa samalla saada punaista sävyä. Syynä on auringonvalo, jota tihkuu jopa keskelle täysvarjoa.

Maan ilmakehä taittaa valoa, mutta samalla sirottaa sitä. Sironnan voimakkuus riippuu aallonpituudesta eli väristä: sininen valo siroaa voimakkaimmin, punainen heikoimmin.

Siksi täysvarjoon lankeava himmentynyt auringonvalo on voimakkaasti punertunutta. Kuu näkyy täydellisen vaiheen aikanakin taivaalla kuparin- tai verenpunaisena kiekkona.

Osa Maan varjoon taittuvasta valosta kulkee kuitenkin ilmakehän ylempien kerrosten läpi. Siellä oleva otsoni absorboi eli imee itseensä punaista valoa, joten stratosfäärin yläosien läpi kulkenut valo onkin sinisävyistä.

Siksi Maan punaisen täysvarjon reunoilla voi näkyä aavistus sinistä. Ilmiö ei ole kovin voimakas eikä sininen reunus näy pitkään, mutta täydellisen vaiheen alku- ja loppuhetkillä sen voi erottaa. Parhaiten siinä onnistuu katselemalla pimentyvää Kuuta kiikarilla tai pienellä kaukoputkella.

Maan täysvarjon tummuus ja värisävy vaihtelevat pimennyksestä toiseen. Siihen vaikuttaa esimerkiksi vulkaaninen tuhka, jota voi leijua korkealla ilmakehässä voimakkaan tulivuorenpurkauksen seurauksena. Silloin täydellisesti pimentynyt Kuu on tavallista himmeämpi. 

Etukäteen on kuitenkin vaikea ennustaa, miltä Kuu täydellisen vaiheen aikana näyttää. Sama pätee siniseen reunukseen: sen näkyminen on tuurista kiinni.

Aamuvarhaisen pimennyksen syvin vaihe on kello 5.47. Punaisena hohtavan Kuun alareuna on hieman vaaleampi, sillä Kuu kulkee Maan täysvarjon alaosan poikki. 

Kuu alkaa jättää täysvarjon taakseen kello 6.24. Taivas alkaa silloin jo selvästi vaalentua, sillä auringonnousuun on aikaa enää tunnin verran. Kuu on myös matalalla läntisessä horisontissa, sillä se laskee taivaanrannan taakse puoli kahdeksan aikoihin.

Pimennyksen loppuvaiheita on siten vaikea tai mahdoton havaita. Osittainen vaihe päättyy kello 7.28 ja lopullisesti Kuu poistuu Maan puolivarjosta 8.24. Silloin Kuu ei ole ollut toviin enää taivaallakaan.

Maanantaisen pimennyksen tekee erikoiseksi se, että samalla on niin sanottu superkuu. Monissa medioissa hehkutettu ilmiö ei ole erityisen näyttävä spektaakkeli. Superkuu sattuu silloin, kun Kuu on täydenkuun aikaan kiertoratansa Maata lähimmässä pisteessä tai lähellä sitä. 

Silloin Kuu näyttää taivaalla läpimitaltaan noin seitsemän prosenttia suuremmalta ja 30 prosenttia kirkkaammalta kuin ollessaan ratansa etäisimmässä pisteessä. Ongelmana on se, että superkuun aikana taivaalla ei ole "tavallista" Kuuta, johon sitä voisi verrata. Superkuun "maagisuus" on muistikuvien varassa.

Superkuun koosta saa jonkinlaisen käsityksen, jos euron kolikkoa katselee ensin kahden metrin etäisyydeltä ja siirtyy sitten parikymmentä senttiä lähemmäs. ”Supereuro” ei näytä kovin paljon tavallista kookkaammalta.

Siitä huolimatta maanantaina kannattaa laittaa herätyskello soimaan tavallista aikaisemmin ja vilkaista taivaalle. Jos pilvet ovat suvainneet pysyä poissa, voi katsella länsilounaassa pimentyvää Kuuta. Seuraavan kerran Kuu nimittäin pimentyy täydellisesti vasta 31. tammikuuta 2018.

Kuva: Joshua Valcarcel/United States Navy (3.3.2007)

 

Kuu ei olekaan juustopallo, se on kananmuna

Kuun kääntöpuolen kraattereita
Kuun kääntöpuolen kraattereita
Markus Hotakainen

Ei niinkään sisukseltaan, vaan kuoreltaan. Uuden tutkimuksen mukaan Kuun kuori on totaalisen säröillä.

Noin neljä miljardia vuotta sitten Kuuhun kohdistui ankara pommitus. Erikokoisia asteroideja iskeytyi sen pintaan joukoittain ja pinta kirjoutui kraattereihin. Kuoreen syntyi halkeamia, jotka tekivät siitä lujan kiven sijasta huokoista höttöä.

Iskuja tuli niin tiuhaan ja ne olivat niin voimakkaita, että Kuun kuorikerros mureni käytännössä kokonaan. Kuori hajosi muinoin niin pahasti, että myöhemmät avaruuden kivien iskut eivät enää kyenneet murentamaan sitä enempää vaan päinvastoin tiivistivät aiempien törmäysten jäljiltä jauhautunutta kerrosta.  

Kuun kuoren uloimman osan muodostavaa kivimurskaa sanotaan megaregoliitiksi. Sitä hallitsevat melko pienet, korkeintaan 30 kilometrin läpimittaiset kraatterit. Esimerkiksi Etelä-Pohjanmaalle yli 70 miljoonaa vuotta sitten asteroidin iskusta syntynyt Lappajärvi on alkujaan ollut läpimitaltaan samaa luokkaa. 

Megaregoliitin alla on tiiviimpää kallioperää, jota ovat aikoinaan muokanneet voimakkaammat iskut. Tutkijoiden mukaan Kuun kuorikerroksen huokoisuus ja siinä tapahtuneet muutokset kertovat muinaisen Aurinkokunnan tapahtumista, joilla on ollut merkitystä myös elämän kannalta – ei kuitenkaan Kuussa.

"Prosessi, joka tekee planeettojen kuorikerroksesta huokoisen, on keskeisen tärkeä yrittäessämme ymmärtää, miten vesi pääsee pinnan alle", tutkimusryhmää johtanut Jason Soderblom sanoo.

"Maan elämä on kenties kehittynyt pinnan alla ja asteroidi-iskut ovat merkittävin mekanismi, joka synnyttää kuoreen koloja ja onkaloita. Se vaikuttaa oleellisesti siihen, mihin tahtiin prosessi etenee. Kuu on ihanteellinen paikka ilmiön tutkimiseen."

Tutkijaryhmä käytti NASAn GRAIL-luotainparin (Gravity Recovery and Interior Laboratory) välittämiä tietoja. Kaksikko tarkkaili keskinäistä etäisyyttään, joka kertoi niihin vaikuttavan gravitaation suuruudesta.

Mittausten perusteella kartoitettiin yli 1 200 Kuun kääntöpuolella sijaitsevan kraatterin kohdalla vallitseva vetovoimakenttä. Aineistosta poistettiin erilaisten pinnanmuotojen kuten vuorten ja laaksojen vaikutus, jolloin jäljelle jäi ainoastaan Kuun varsinaisesta kuorikerroksesta syntyvä gravitaatio.

"Teimme oletuksen, että kuoren aineessa itsessään ei ole eroja, joten kaikki havaitsemamme vaihtelut [gravitaatiokentässä] johtuvat huokoisuudesta ja kiviaineksen seassa olevasta tyhjästä tilasta", Soderblom selvittää.

Kun kunkin kraatterin gravitaatiokenttää verrattiin ympäristössä vallitsevaan, saatiin selville, miten muinainen isku on vaikuttanut huokoisuuteen paikallisesti: onko se kasvanut vai vähentynyt. Alle 30 kilometrin läpimittaisten kraatterien kohdalla iskut ovat sekä kasvattaneet että vähentäneet kuorikerroksen huokoisuutta.

"Pienimpien tarkastelemiemme kraattereiden kohdalla näemme Kuun murentuneen niin läpikotaisin, että kuoren huokoisuus on asettunut tietylle tasolle", Soderblom havainnollistaa. "Iskujen jatkuessa huokoisuus on joissakin kohdissa kasvanut ja joissakin vähentynyt, mutta keskimäärin se pysyi vakiona."

Tutkijoiden mukaan suuremmat kraatterit, jotka ulottuvat paljon syvemmälle, kasvattivat huokoisuutta vain megaregoliitin alapuolella. Siellä huokoisuus ei koskaan saavuttanut samanlaista pysyvää tilaa eikä kuoren halkeilu ole niin kattavaa kuin ylemmässä kerroksessa.

Soderblomin mukaan suurten kraatterien gravitaatiokenttä saattaa kertoa meille kuinka paljon iskuja Kuuhun ja muihin Aurinkokunnan kappaleisiin kohdistui neljä miljardia vuotta sitten ajanjaksona, jota kutsutaan "myöhäiseksi raskaaksi pommitukseksi" (Late Heavy Bombardment).

"Pienempien kraatterien kohdalla tilanne vastaa ämpärin täyttämistä vedellä. Kun ämpäri lopulta täyttyy, mutta siihen kaataa edelleen vettä kupillisen kerrallaan, on mahdoton sanoa, montako kupillista siihen meni täyttymisen jälkeen", Soderblom kuvailee.

"Syvemmällä olevien suurten kraattereiden avulla voimme saada siitä jonkinlaisen käsityksen, koska siellä ’ämpäri’ ei ole vielä täynnä."

Kuun vaihtelevaa huokoisuutta tutkimalla on ehkä mahdollista selvittää, mistä iskuja aiheuttaneet avaruuden kappaleet olivat peräisin.

"Toivomme saavamme selville noin sadan kilometrin läpimittaisten kraatterien lukumäärän, josta voimme päätellä myös pienempien kraatterien runsauden, jos teemme olettamuksia törmänneiden kappaleiden populaatioista. Näiden oletusten pohjalta voimme selvittää, mistä asteroidit tulivat", Soderblom arvioi.

"Se puolestaan auttaa ymmärtämään myöhäisen raskaan pommituksen syitä ja selvittämään, olivatko sen aiheuttaneet kappaleet lähtöisin asteroidivyöhykkeeltä vai kauempaa Aurinkokunnasta."

Tutkimuksesta kerrottiin MIT:n (Massachusetts Institute of Technology) uutissivuilla ja se on julkaistu Geophysical Research Letters -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Jason Soderblom et al.

 

Kuun laavasuihkujen voimanlähteenä oli hiili

Oranssia "hiekkaa" Kuussa
Oranssia "hiekkaa" Kuussa
Markus Hotakainen

Vielä 1960-luvulla arveltiin, että Kuun kraatterit tai ainakin iso osa niistä olisi syntynyt tulivuoritoiminnan seurauksena. Vaikka kuulennot osoittivat käsityksen vääräksi, Kuussa on kuitenkin ollut vulkanismia: onhan Maata kohti kääntyneellä puoliskolla laajoja tulvatasankojakin, joita muinoin pidettiin merinä.

Kuun pinnalta on löytynyt muutamasta paikasta pieniä lasipalloja, jotka kertovat yhdestä tulivuoritoiminnan tyypistä. Palloset ovat syntyneet pyroklastisessa purkauksessa eli sulan kiviaineen suihkutessa ylös kovalla paineella pinnan alta. Vastaavia laavasuihkuja esiintyy Maassakin, esimerkiksi Havaijilla, joten niiden synty tunnetaan melko hyvin.

Maan uumenissa liikkuvan magman seassa on useita kaasuja ja/tai helposti kaasuuntuvia aineita. Ne laajenevat sulan kiven kohotessa kohti pintaa, ja lisäävät samalla magman painetta. Kun magma kaasuineen pääsee viimein pinnalle saakka, tapahtuu räjähdysmäinen purkaus. Pienimmilläänkin kyse on näyttävästä "tulisesta suihkulähteestä". Maasta purskuavat kivipisarat jähmettyvät nopeasti löydetyn kaltaisiksi pieniksi pallosiksi.

Ilmiötä voi jäljitellä ravistamalla virvoitusjuomapulloa ja avaamalla sen sitten – tätä ei kuitenkaan kannata kokeilla kotioloissa tai ainakaan sisätiloissa. 

Kuun laavasuihkujen kohdalla ongelmana on ollut, etteivät tutkijat ole tienneet, mikä kaasu on saanut aikaan sikäläiset purkaukset. "Kaasu on kadonnut aikoja sitten, joten sen selvittäminen ei ole ollut helppoa", toteaa Alberto Saal, joka tutkimusryhmineen on nyt löytänyt arvoitukseen mahdollisen ratkaisun. 

Kuun laavasuihkuissa purkautuneessa laavassa on ollut huomattavan paljon hiiltä. Kun laava on kohonnut syvyyksistä kohti pintaa, hiili on reagoinut hapen kanssa ja muodostunut suuren määrän hiilimonoksidia. Ja se on saanut aikaan voimakkaan purkauksen, kun laava on päässyt pinnalle saakka. 

Pitkään oltiin siinä käsityksessä, että Kuussa ei ole vedyn ja hiilen kaltaisia helposti haihtuvia aineita. Vasta vajaa vuosikymmen sitten niistä tehtiin luotettavia havaintoja. Vuonna 2008 Saalin ryhmä löysi vulkaanisista lasipalloista vettä, sitten myös rikkiä, klooria ja fluoria. 

Mikään näistä aineista ei kuitenkaan sopinut laavasuihkujen "voimanlähteeksi". Jos purkauksia olisi aiheuttanut esimerkiksi vesi, siitä olisi pitänyt jäädä jälkiä Kuusta tuotuihin näytteisiin. Sellaisia ei kuitenkaan ole havaittu.

 

 

Uudessa tutkimuksessa Saal tarkasteli ryhmineen näytteitä, joissa oliviinikiteiden joukossa olisi pieniä magmahitusia. Magmassa ollut kaasu on jäänyt nalkkiin kiderakenteeseen ennen kuin se on ehtinyt haihtua pois.

Tuloksiin pääseminen edellytti mittaustarkkuuden huomattavaa parantamista. Ioniluotaustekniikalla pystyttiin mittaamaan kahta kertaluokkaa pienempiä pitoisuuksia kuin aiemmin. Sillä saatiin näkyviin jopa kymmenesmiljoonasosan pitoisuudet.

Mittausten mukaan tutkituissa näytteissä oli 44–64 miljoonasosaa hiiltä. Kun hiilen esiintyminen oli saatu varmistettua, tutkijat kehittivät teoreettisen mallin siitä, miten magmassa oleva kaasu käyttäytyy eri syvyyksillä, ja varmistivat laskelmansa laboratoriokokein. 

Tulosten mukaan hiili kaasuuntui muita aineita aiemmin ja syvemmällä, jolloin se saattoi reagoida hapen kanssa. (Happea laavakivistä on löydetty jo kauan sitten.) Muut aineet, kuten esimerkiksi vety, kaasuuntuivat lähempänä pintaa eivätkä olisi voineet toimia samalla tavalla laavasuihkuja aiheuttavana kaasuna.

Tutkimus osoittaa myös, että osa Kuun sisusten haihtuvista aineista on samaa alkuperää kuin Maassa. Oliviinikiteissä olevissa magmahitusissa on hiiltä saman verran kuin Maan valtamerten keskiselänteissä esiintyvässä basaltissa.

Jos päätelmät pitävät paikkansa, tuloksella on merkitystä Kuun syntyä koskevien käsitysten kannalta. Kuun arvellaan saaneen alkunsa, kun Maahan osui sen varhaisessa nuoruudessa suunnilleen Marsin kokoinen kappale. Kuu tiivistyi törmäyksessä avaruuteen sinkoutuneesta aineesta.

"Aineisto viittaa siihen, että joko osa Maan haihtuvista aineista selvisi törmäyksestä ja päätyi muodostumassa olleeseen Kuuhun, tai niitä kertyi sekä Maahan että Kuuhun samaan aikaan yhteisestä lähteestä – ehkä alkuaikojen meteoriittipommituksen mukana", Saal arvioi.

Tutkimuksesta kerrottiin Brownin yliopiston uutissivuilla ja se julkaistaan Nature Geoscience -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuu on kateissa, katselkaa tähdenlentoja

Markus Hotakainen

Vuosittain toistuva perseidien tähdenlentoparvi on taas maksimissaan. Tarkkaan ottaen meteoreja näkyy eniten yöllä 12./13. elokuuta, mutta jo ensi yönä niitä kannattaa tähytä – ellei ole tähynnyt edellisinäkin öinä.

Meteoriparvet johtuvat siitä, että Maa kulkee radallaan avaruudessa risteilevien pölyvanojen läpi. Perseidit ovat peräisin Swiftin-Tuttlen komeetasta, jonka Lewis Swift ja Horace Parnell Tuttle löysivät heinäkuussa 1862.

Komeetan kiertoaika Auringon ympäri on 133 vuotta ja joka kierroksellaan se jättää jälkeensä pölyä, joka muodostaa sen radan myötäisen vanan. Ensimmäiset merkinnät perseidien parven meteoreista ovat jo lähes 2 000 vuoden takaa. Niitä on sanottu myös Pyhän Laurentiuksen kyyneliksi 10. elokuuta 258 marttyyrina kuolleen pyhimyksen mukaan. 

Pölyhiukkaset syöksyvät Maan ilmakehään lähes 60 kilometrin sekuntinopeudella, joten ne vilahtavat taivaalla vinhoina valojuovina. Perseidejä on kuvattu jopa Kansainväliseltä avaruusasemalta, mutta sieltä katsottuna ne singahtelevat alapuolella, sillä pölyhituset kärähtävät vajaan sadan kilometrin korkeudella.

Parhaimmillaan tähdenlentoja voi näkyä edullisissa olosuhteissa useita kymmeniä, jopa yli 70. Se edellyttää kuitenkin valosaasteetonta ja täysin pimeää taivasta, jota tähän aikaan vuodesta ei Suomessa vielä ole. Pohjoisimmassa Suomessa parven näkeminen jää kaikkein kirkkaimpien meteorien varaan.

Tänä vuonna havaintoja haittaava Kuu pysyttelee häveliäästi poissa yötaivaalta. Uusikuu on 14. elokuuta, joten tulevina aamuina Kuu on hyvin kapoisena sirppinä auringonnousua edeltävällä taivaalla.

Säätilakin saattaa olla tällä kertaa suotuisa sekä pilvettömyyden että lämpötilan osalta, joten siinä suhteessa luvassa voi olla vuoden paras meteoriparvi. Tiedetuubi pidättää kuitenkin oikeuden muutoksiin, sillä meteoriparvien aktiivisuutta on vielä vaikeampi ennustaa kuin tulevaa säätä.

Kuva: NASA 

 

Uudet pohjakartat Kuusta

Tabula Selenographica, Johann Ebersberger (1742)
Tabula Selenographica, Johann Ebersberger (1742)
Jarmo Korteniemi

 Otsikkokuvan kartta ei liity tapaukseen.

Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskus USGS julkaisi viime maanantaina uudet pohjakartat Kuusta. Ne perustuvat Kuuta yhä kiertävän NASAn LRO-luotaimen muutaman vuoden takaisiin ja huolella käsiteltyihin ja projisoituihin aineistoihin.

WAC-laajakulmakameran aineistosta tehty karttaKarttoja on kaksi: Ensimmäinen on laajakulmakameran tasalaatuinen näkymä koko pallon pinnasta (vasemmalla), toinen taas on topografian (Kuun pinnanmuodot) näyttävä kartta (oikealla). Käytännössä nämä kartat ovat nyt parhaiten kalibroituja standardikarttoja mitä naapuristamme on tähän mennessä tehty.

Karttoja selailevan kannattaa muistaa, että niiden mittakaava vaihtelee huomattavasti. Pääkarttojen projektio on Mercator, joka vääristää kokoja huomattavasti. Napojen lähellä taas käytetään polaarista stereografista projekiota.

LRO-luotain (Lunar Reconnaissance Orbiter) ryhtyi kartoittamaan Kuuta vuoden 2009 kesällä.

 

Kartat voi ladata netistä PDF-tiedostoissa kahdella tarkkuudella:

-----------------------------------------------
Karttalehti      Matala resol.    Korkea resol.
-----------------------------------------------
1: Albedo       58 MB (lataa)    251 MB (lataa)
2: Topografia   55 MB (lataa)    472 MB (lataa)
-----------------------------------------------

Alkuperäiset ja korjatut LOLAn topografia-aineistot löytyvät NASA:n Planetary Data Systemin tai USGS:n Astrogeology-projektin sivuilta. Niiden tarkkuus on paljon karttoja suurempi - globaali aineisto on useita gigatavuja! Data on sisällöltään varsin yksinkertaista (sisältää lähinnä vain koordinaatti- ja korkeustiedot), mutta käyttö vaatii jonkin verran perehtymistä.

Kuun synty, osa 2: Salaperäinen Theia

Markus Hotakainen

Maan ja Kuun koostumusten samankaltaisuuteen on esitetty toinenkin selitys kuin eilisessä uutisessamme esitellyssä tutkimuksessa. Alessandra Mastrobuono-Battistin johtamassa tutkimuksessa tarkasteltiin tietokonemallinnusten avulla erilaisia versioita törmäyksestä, jonka seurauksena Kuu syntyi. Tulosten perusteella näyttää siltä, että suurin osa Kuuksi kasautuneesta aineesta oli törmänneestä Theia-planeetasta ja vain vähäinen määrä on peräisin Maasta.

Tämän teorian kannalta Maan ja Kuun samankaltaisuus muodostaa entistä suuremman ongelman, sillä jopa lähimmät naapurimme Kuun jälkeen – Venus, Mars ja asteroidit – poikkeavat koostumukseltaan selvästi Maasta. Jos Theia on peräisin kauempaa Aurinkokunnasta, Kuun koostumuksen pitäisi olla tyystin toisenlainen kuin Maan.

Mallinnusten mukaan planeetat ja niihin törmäävät pienemmät kappaleet ovat usein koostumukseltaan samankaltaisia, koska ne ovat muotoutuneet samanlaisessa ympäristössä. Mastrobuono-Battistin johtama ryhmä ehdottaakin ongelman ratkaisuksi sitä, että Theia ei olekaan lähtöisin jostain Aurinkokunnan kaukaisesta kolkasta, vaan melko läheltä Maata. Siksi Theian ja Maan koostumukset muistuttivat toisiaan – ja siksi myös Kuu on koostumukseltaan hyvin samanlainen kuin Maa.

"Koska Theia ja Maa muotoutuivat samalla alueella, niihin kertyi samanlaista ainetta. Samoilla seuduilla syntyminen johti lopulta myös niiden keskinäiseen törmäykseen", Mastrobuono-Battisti selittää.

Tutkimus julkaistiin Nature-tiedelehdessä 9. huhtikuuta.

Kuva: Kööpenhaminan yliopisto

 

 

Volframi varmisti Kuun synnyn

Markus Hotakainen

Kun Apollo-astronautit valmistautuivat yli 40 vuotta sitten vuosisadan seikkailuun, Kuun syntyteorioita oli tarjolla peräti kolme.

Evoluutioteorian kehittäjän poika George Darwin esitti 1870-luvun lopulla fissioteorian: Kuu oli alkujaan ollut osa Maata. Nuori Maa olisi pyörinyt niin vinhasti, että siitä repeytyi irti Kuun kokoinen möhkäle, joka jäi kiertämään runneltua planeettaa. Muistona muinaisesta mullistuksesta olisi Tyyni valtameri.

1900-luvun alussa Thomas See esitti sieppausteorian. Sen mukaan Kuu olisi syntynyt muualla Aurinkokunnassa ja joutunut myöhemmin Maan kaappaamaksi. Kuu olisi voinut muotoutua myös samasta kaasu- ja pölypilven pyörteestä kuin Maa, joten ne olisivat olleet alunperinkin "kaksoisplaneetta". Kuun kasautumisteoriaa kehitti esimerkiksi aviopari Viktor Safronov ja Evgeniya Ruskol 1950- ja 1960-luvuilla.

Kun Kotka sitten laskeutui Kuuhun ja Maahan saatiin viideltä muultakin Apollo-lennolta yhteensä nelisensataa kiloa kiviä, kävi ilmeiseksi, että mikään näistä teorioista ei pitänyt kutiaan. Tarvittiin ihan uusia ideoita.

William Hartmann ja Donald Davis sekä toisaalla William Ward ja Alastair Cameron kehittivät 1970-luvun puolivälissä mullistavan teorian: Kuu on syntynyt valtaisassa törmäyksessä.

 

 
Nykykäsityksen mukaan noin 150 miljoonaa vuotta Aurinkokunnan synnyn jälkeen Maahan törmäsi suunnilleen Marsin kokoinen planeetta-alkio. Kolarin vapauttama lämpö sulatti kappaleen ja osan Maastakin, ja avaruuteen sinkoutui valtaisa ainepilvi. Vähitellen se muodosti kolhiintuneen Maan ympärille renkaan, josta sitten kasautui Kuu.
 
Kuulostaa hyvältä. Teoria selittää Maa-Kuu-järjestelmän sekä Kuun itsensä ominaisuuksia, mutta ongelmana on ollut, että Maa ja Kuu muistuttavat koostumukseltaan liian tarkoin toisiaan.
 
Eri alkuaineiden runsauksissa ja erityisesti niiden isotooppien määrissä pitäisi olla eroja, sillä osan Maahan törmänneen Theia-planeetan aineesta olisi pitänyt päätyä Kuuhun. Ja kun edesmennyt Theia oli todennäköisesti muotoutunut kaukana Maan syntysijoilta, sen koostumus oli oletettavasti toisenlainen kuin matoisen Maamme.
 
Vallitsevan teorian onneksi erojakin löytyy, kun oikein kaivetaan. Marylandin yliopiston tutkijat tarkastelivat Richard Walkerin johdolla Apollo 16 -lennolta tuoduissa näytteissä (kuvassa alla) esiintyvän volframi-182-isotoopin runsauksia ja vertasivat niitä Maasta löytyvän volframin isotooppijakaumaan.

 

 

Kävi ilmi, että tätä volframin keveintä pysyvää isotooppia on Kuussa hieman enemmän kuin Maassa. Melkein tuplasti lyijyä raskaampi metalli tarjoaa tutkijoiden mukaan ratkaisun pitkäikäiseen arvoitukseen. Isotooppijakaumien ero selittäisi Maan ja Kuun samanlaisen koostumuksen.

Syynä kenties yllättävältä kuulostavaan päätelmään on se, että vielä Kuun synnyn jälkeenkin valtaisan iskun sinkoamaa kuonaa kertyi sekä Maahan että Kuuhun. Theian ja Maan välinen törmäys oli niin voimakas, että Theia höyrystyi kokonaan ja avaruuteen sinkoutunut ainepilvi sekoittui läpikotaisin ennen kuin siitä alkoi muotoutua Maan kiertolainen.

Myöhemmässä kertymässä on ollut runsaasti volframia, mutta vain suhteellisen vähän nyt tutkittua volframi-182-isotooppia. Kun Maalla on kookkaampana kappaleena suurempi vetovoima, tänne on kertynyt enemmän ainetta – ja enemmän muita, raskaampia volframin isotooppeja. Siksi isotoopin 182 suhteellisen osuuden pitäisi olla pienempi kuin Kuussa.

Tutkijoiden laskettua, minkä verran ainetta aikoinaan kertyi, volframin nykyisistä isotooppijakaumista on pääteltävissä, että alkujaan isotooppia 182 oli Maassa ja Kuussa täsmälleen yhtä paljon.

Kun Walkerin tutkijaryhmä vertasi Kuun ja Maan kiviä toisiinsa, Kuussa volframi-182-isotooppia on nykyisin suhteessa hivenen enemmän. Eli tulos on täsmälleen oikea, jos Maan vaipan ja Kuun koostumuksen oletetaan olleen heti Kuun synnyn jälkeen samanlainen. Ja kuten se edelleen näyttää olevan. Paitsi volframin osalta.

Tutkimuksesta kerrottiin Marylandin yliopiston uutissivulla ja se julkaistiin Nature-tiedelehden verkkoversiossa (maksullinen) 8. huhtikuuta.

Kuvat: NASA / JPL-Caltech / JSC

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 9
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin kuu RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved