Hurja hiekkamyrsky Marsissa alkaa hiipua vähitellen, joten taivas Opportunity-kulkijan yläpuolella alkaa vähitellen päästää Auringon valoa lävitseen. Mutta kulkija ei ole vielä herännyt henkiin – tai ainakaan siitä ei ole vielä kuultu pihaustakaan. Pitäisikö alkaa pelätä jo pahinta?
Se, että Marsissa myrskyää, ei ole mitenkään harvinaista. Mutta se, että myrsky on näin tujakka ja kestää kuukausia, on harvinaisempaa. Ennen kuulumatonta se ei kuitenkaan ole, joskin tästä kerrasta verrattuna aikaisempiin tekee hieman erikoisen se, että nyt sen pinnalla on kaksi toimivaa avaruusalusta. Tai siis kulkijaa: Opportunity ja Curiosity.
Curiosity saa sähkönsä mukanansa olevasta ydinparistosta, joten se ei ole ollut myrskystä moksiskaan. Sen sijaan pienempi ja vanhempi Opportunity luottaa virransaannissaan aurinkopaneeleihin, ja sen toimintaan taivaan sumeneminen myrskyn nostattaman pölyn vuoksi on vaikuttanut olennaisesti.
Siitä ei ole kuultu mitään sitten kesäkuun 10. päivän, jolloin siihen oltiin viimeisen kerran yhteydessä.
Oletettavasti kulkija Opportunity, eli tuttavallisesti Oppy, asettui silloin varotilaan, kun sen aurinkopaneelit eivät tuottaneet juurikaan sähköä ja akkujen varaustaso laski kriittiselle tasolle. Silloin, säilyttääkseen akuissa minimivarauksen, se meni horrokseen odottamaan tilanteen paranemista.
Nyt myrsky osoittaa laantumisen merkkejä ja Marsin pinta on kuvissa tullut jälleen näkyviin punertavan mössön alta.
Tämän mössön, taivaalla leijuvan pölyn vuoksi Aurinko oli käytännössä näkymätön. Kaasukehän valonläpäisykykyä mitataan arvolla nimeltä tau, mikä on sitä parempi, mitä pienempi luku on. Normaalisti se on luokkaa 0,5, mutta pahin myrskyn aikana mitattu tau oli 10,8. Pinnalla oli silloin kuin iltahämärä koko ajan.
Tilanne on nyt koko ajan parantunut, ja sitä seurataan jatkuvasti kiertoradalla olevalla Mars Reconnaissance Orbiter -luotaimella. Sen kamera ottaa kuvia, joiden perusteella voidaan määrittää tau.
Oppyn toiminnasta vastaavien insinöörien mukaan laskeutujan aurinkopaneelit alkavat tuottaa riittävästi energiaa toimintaan silloin, kun tau on 2 tai parempi. Juuri nyt ollaan lähes tässä arvossa, joten kulkijaa odotellaan jälleen linjoille.
Vaikka edellisestä yhteydestä on jo yli kaksi kuukautta, ollaan lennonjohdossa toiveikkaita. Kulkijan akut ovat olleet hyvässä kunnossa ja arvioiden mukaan lämpötila myrskyn aikana ei ole laskenut liian matalaksi. Tilanne on sama kuin Suomessa talvella: kun on pilvistä, on harvoin paukkupakkasia. Marsissa lisäksi nyt on kesäaika, jolloin lämpötila on kohtalaisen korkealla. Itse asiassa lämpö saa sielläkin myrskyt nousemaan samaan tapaan kuin kesäkausi saa hurrikaanit henkiin täällä Maassa.
Juuri nyt kulkijaa kuunnellaan päivittäin kahdella tapaa: niin suoraan Nasan Deep Space Networkin suurilla antenneilla, kuin myös lähempää Marsia kiertävistä luotaimista. Sitä myös skannataan hieman laajemmalla aallonpituusalueella kuin se normaalisti lähettää, sillä on mahdollista, että taajuus on vähän muuttunut.
Pölyn kerääntyminen aurinkopaneelien pinnalle ei ole ollut aiemmin ongelma, sillä vaikka myrskyn aikaan ilmassa on paljon pölyä ja sitä laskeutuu myös aurinkopaneelien pinnalle, on myrskyn aikaan myös normaalia paljon voimakkaampia tuulia, jotka puhaltavat kerääntynyttä pölyä pois paneelien päältä. Kuvaparissa on Opportunity tammikuussa ja maaliskuussa 2014 – silloin pölyä kerääntyi parissa kuukaudessa paljon, mutta sitten se puhaltui pois.
Kolme vikamahdollisuutta – plus yksi ikävä vaihtoehto
Se, että Oppy ei ole ottanut yhteyttä, voi johtua konkreettisesti yhdestä seuraavista vaihtoehdoista:
Liian vähän virtaa johtaa tilaan, missä kulkija asettuu varotilaan odottamaan valoa ja sitä, että aurinkopaneelit tuottavat taas enemmän sähköä. Kun virtaa taas riittää, se alkaa toimia jälleen normaalisti.
Kellovika horroksen aikana voi johtaa siihen, että kulkija ei tiedä mitä kello on ja siksi se ei osaa lähettää viestiään oikeaan aikaan. Se on ohjelmoitu hätätilanteessa päättelemään ajan hetkeä esimerkiksi Auringon nousun ja laskeutumisen avulla, mutta nämä ajat ovat epätarkkoja.
Radiovikavaroitus tarkoittaa sitä, että jos kulkija ei ole ollut pitkään aikaan yhteydessä Maahan, se voi olettaa, että sen radiolaitteet eivät toimi. Onneksi radioita on useita, ja mikäli pääradio ei ole käytössä esimerkiksi juuri tämän varoituksen vuoksi, kulkija yrittää ottaa yhteyttä heikkotehoisempien ja hitaampien radiolinkkien avulla.
Ja on myös mahdollista, että jokin on mennyt rikki niin pahasti, että kulkija joko ei toimi lainkaan tai se ei vain pysty mitenkään olemaan yhteydessä. Hyvin matala lämpötila saattaisi saada aikaan vikoja, mutta nyt tosiaankin lämpötila on ollut siedettävä koko ajan.
Niinpä lennonjohdossa ollaan toiveikkaita, että Oppy ottaa vielä yhteyttä. Siihen saattaa mennä vielä viikkoja, tai sitten se voi tapahtua jo huomenna. Kun ja jos niin käy, ensimmäiseksi lennonjohto selvittää missä tilassa kulkija, sen systeemit ja virtajärjestelmä akkuineen ja aurinkopaneeleineen on, sekä onko paneelien pinnalle kerääntynyt paljonkin pölyä. Tämä selvitetään yksinkertaisesti selfieitä ottamalla.
Sen jälkeen kulkijaa ja sen syeteemejä käynnistellään vähitellen vähän samaan tapaan kuin ihmistä herätellään koomaan vaipumisen jälkeen. Ja siihen menee kenties kuukauden päivät, ennen kuin Oppy voi jatkaa toimiaan normaalisti – jos se voi enää jatkaa toimiaan kuten ennen.
Otsikkokuvassa on kuvakaappaus tästä animaatiosta (latautuminen kestää hetken!), joka näyttää rinnakkain Marsin toukokuussa ja heinäkuussa. Ero on olennainen!
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!
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.
Lähipäivät saavat taivaanilmiöiden ihailijat hepnaadiin, koska huomenna lauantaina on osittainen auringonpimennys ja perseidien tähdenlentoparven aktiivisuushuippu osuu sunnuntain ja maanantain väliselle yölle. Kaikki tulevat aamuyöt tarjoavat kuitenkin tähdenlentoja – sään vain niin salliessa.
Pari viikkoa sitten oli täydellinen kuunpimennys, eli Kuu ja Aurinko olivat Maasta katsottuna vastakkaisilla puolilla taivasta. Nyt, kun Kuu on tehnyt radallaan puolikkaan kierroksen eteenpäin, on se samassa suunnassa Auringon kanssa.
Kuunpimennyksen synnyttänyt Maan varjo on suurempi kuin on Auringon peittävä Kuu kooltaan, joten Aurinko ei pimene Kuun taakse kokonaan. Tämä huominen osittainen auringonpimennys on kuitenkin yhteydessä 27.–28.7. tapahtuneeseen täydelliseen kuunpimennykseen: pimennykset tapahtuvat kahden viikon välein 1–3 pimennyksen sarjoina.
Jaksoittaisuus johtuu siitä, että auringon- ja kuunpimennyksiä voi tapahtua vain, kun Kuun kallistunut rata on sopivasti kääntyneenä Maan ja Auringon suhteen. Radan asento kääntyy verkkaisesti, mutta Kuu saattaa ennättää sujahtaa kolmekin kertaa Auringon editse ja/tai Maan varjoon ennen kuin rata on kääntynyt siten, että pimennyksiä ei enää tapahdu – ennen kuin rata on kääntynyt taas sopivaan asentoon. Tähän menee 173 vuorokautta. Tämän jälkeen voidaan nähdä uusi pimennysrypäs.
Siinä missä kuunpimennys näkyy kaikkialla, missä Kuu on näkyvissä, ei auringonpimennystä nähdä kuin vain pienellä alueella, mistä katsottuna Kuu sattuu osumaan Auringon eteen. Täydellisen auringonpimennyksen näkymisalue on hyvin kapea, pitkä soiro kartalla. Osittainen pimennys nähdään laajemmalla alueella.
Tätä pimennystä ei voi nähdä täydellisenä missään päin maapalloa, vaan Kuun heittämä syvin varjo pyyhkäisee pohjoisnavan yli. Parhaiten pimennys näkyy Venäjän koillisosissa (sekä Pohjoisnavalla). Myös Suomessa pimennys on komein pohjoisessa ja Etelä-Suomessa vain pieni osa Auringosta jää Kuun taakse.
Kartta näyttää miten auringonpimennys näkyy Suomessa. Kilpisjärvellä pimennys alkaa klo 11.31.48 ja on maksimissaan 12.15.44, jolloin 28 % Auringon kiekosta on peittynyt. Helsingissä pimennys alkaa klo 11.51.01 ja on suurimmillaan 12.17.47, jolloin pimennys on vain 8-prosenttinen. Aikoja muillekin paikkakunnille on listattuna Ursan sivuilla. Kuva: Ursa / Veikko Mäkelä
Aurinkoa ei saa katsoa pimennyksen aikanakaan ilman asianmukaista suojausta. Silmin näkymätön infrapunasäteily aiheuttaa verkkokalvolla vaurioita jo muutamassa sekunnissa, eikä vahinkoa huomaa heti. Katsominen CE-hyväksyttyjen ja EU:n henkilösuojaindirektiivin mukaisten pimennyslasien sekä kaukoputkiin tarkoitetun suodatinkalvon avulla on turvallista. Myös hitsarinlasi numero 14 suodattaa infrapunasäteilyä riittävän hyvin.
Valotettuja filmejä, noettuja laseja tai tavallisia aurinkolaseja ei saa käyttää pimennyksen tarkkailuun.
Suomessa nähtiin edellisen kerran osittainen auringonpimennys 20.3.2015 ja seuraava osittainen auringonpimennys nähdään koko maassa kesäkuussa 2021. Täydellinen pimennys havaitaan samalla paikkakunnalla keskimäärin kerran 400 vuodessa. Suomessa edellinen täydellinen auringonpimennys nähtiin heinäkuussa 1990, ja seuraavan kerran tämä tapahtuu vasta lokakuussa 2126.
Taivaalla näkyy joka yö tähdenlentoja, mutta toisinaan niitä on hieman enemmän. Nämä niin sanotut tähdenlentoparvet liittyvät yleensä johonkin komeettaan, jonka radan läpi maapallo kulkee omalla radallaan. Komeetasta irronneet ja radalle jääneet pienet hituset törmäävät ilmakehään ja palavat siinä kauniina tähdenlentoina.
Koska maapallo kohtaa komeetan radan aina samaan tapaan, näyttää siltä, että parveen liittyvät tähdenlennot tulevat samasta suunnasta taivaalla. Ja koska hitusia on avaruudessa varsin laajalla alueella komeetan radan luona, näkyy tähdenlentoja jopa parin viikon ajan, mutta siten, että niillä on yksi, tarkka huippuaika, jolloin maapallo on lähimpänä komeetan radan keskiosaa.
Nimensä tähdenlentoparvet saavat tähdistöstä, mistä ne näyttävät tulevan. Niinpä nämä elokuisen meteorit ovat nimeltään perseidit, koska ne näyttävät tulevat Perseuksen tähtikuviosta.
Hyvin harva tähdenlennoista näkyy kuitenkaan Perseuksessa, vaan jos niiden rataa jatketaan tulosuuntaan, niin se osoittaa Perseukseen.
Komeetta, mihin perseidit liittyvät, on nimeltään 109P/Swift-Tuttle. Se on noin 26 kilometriä halkaisijaltaan oleva jäästä ja kivestä koostuva möhkäle, joka kiertää Auringon kerran 133 vuodessa hyvin soikealla radallaan. Seuraavan kerran se tulee lähelle Aurinkoa vuonna 2125, mutta siitä irronneita palasia siis nähdään taivaalla aina näin elokuussa.
Perseidien tähdenlentoparvi on yleensä yksi vuoden näyttävimmistä. Siihen kuuluvia meteoreja voidaan nähdä yötaivaalla harvakseltaan jo nyt ja aina 24.8. saakka, mutta valtaosa tähdenlennoista nähdään välillä 10.–14.8. ja kaikkein paras aika 12.–13.8., eli ensi sunnuntain ja maanantain välinen yö.
Silloin tähdenlentoja voi olla noin kerran minuutissa, eli 60-70 tunnissa, mutta toisinaan parvessa tulee ryöpsähdyksiä, jolloin taivaalla voi olla jopa 200 meteoria tunnissa. Siis yli kolme minuutissa. Äkkiseltään arvioituna voi viikonlopun aikana taivaalla olla siis tuhatkunta perseideihin kuuluvaa tähdenlentoa.
Koska nyt on uusikuu (eihän muuten Kuu olisi päivätaivaalla pimentämässä lauantaina Aurinkoa), on yö pimeä ja siksi heikoimmatkin tähdenlennot näkyvät hyvin. Tosin perseideissä on yleensä kohtalaisen paljon kirkkaita tähdenlentoja, bolideja. Niistä saattaa jäädä taivaalle hetkeksi vana, ja jotkut saattavat näyttää punertavilta.
Aamuyö on parasta aikaa perseidien katsomiseen, koska Perseus on Auringon laskiessa melko korkealla koillistaivaalla ja pysyttelee koillisen ja idän suunnalla koko yön, mutta tähtikuvion tarkkaa paikkaa ei tarvitse löytää voidakseen nähdä tähdenlentoja, sillä niitä näkyy ympäri taivasta. Katse kannattaa suunnata korkealle taivaalle koillisen ja idän välille.
Meteorien havaitseminen on sitä helpompaa, mitä pimeämpi taivas on ja mitä vähemmän siellä on pilviä. Koska pohjoisen yöt ovat edelleen hyvin valoisia, perseidejä näkyy käytännössä vain Oulun eteläpuolella. Tähdenlentoja näkyy eniten aamuyöllä puolenyön ja aamukahden välillä, mutta kirkkaimpia niistä voi nähdä heti pimeän laskettua, mikäli taivas on selkeä.
Tähdenlentoja on mukavinta havaita selällään, vaikkapa makuualustan päällä maaten. Mitä pidempään taivasta tarkkailee, sitä useampia tähdenlentoja ennättää nähdä. Vaikka ilta olisi muuten leuto, maassa makaillessa tulee nopeasti kylmä ja siksi vällyä kannattaa laittaa päälle!
*
Jutussa on mukana runsaasti lainauksia Ursan tiedotteesta. Otsikkokuvana on David Kinghamin tekemä kooste 26 kuvasta vuoden 2012 perseideistä (flickr) ja Victor R Ruizin kuva marraskuussa 2013 Kanarian saarilla näkyneestä auringonpimennyksestä (flickr.
Japanilainen avaruusluotain Hayabusa 2 saapui asteroidi Ryugun luokse kesäkuun 27. päivänä. Heinäkuussa se laskeutui vain noin kuuden kilometrin korkeuteen ja elokuun alussa edelleen lähemmäksi, viiteen kilometriin. Nyt 6. elokuuta luotaimen rataa muutettiin uudelleen ja se tuli vain 851 metrin päähän asteroidin pinnasta.
Hayabusa 2:n uskalias temppu oli tarkoitettu tässä vaiheessa ennen kaikkea Ryugun vetovoiman tarkkaan mittaamiseen, sillä myöhemmin, kun luotaimen tehtävänä on tulla aivan sen pintaan kiinni ja ottaa näytteitä sekä jättää asteroidin pinnalle tutkimuslaitteita, pitää Ryugun tarkka painovoima tuntea hyvin.
Siksi luotaimen annettiin nyt elokuun 6. päivänä pudotautua vapaasti kohti asteroidia, ja kun matkaa pintaan oli enää 851 metriä, luotain käynnisti rakettimoottorinsa ja alkoi jälleen nousta ylemmäksi.
Lähestyminen aloitettiin 20 kilometrin korkeudesta ja luotain palasi takaisin noin viiden kilometrin korkeuteen.
Toinen tärkeä tavoite lähelle tulemisessa oli Ryugun pinnan tarkka kuvaaminen. Otsikkokuva onkin otettu noin 1250 metrin korkeudesta, ja siinä näkyy hyvin hiekkaa, kivenmurikoita, kumpuja ja painautumia – jopa kraattereita. Näiden lähikuvien avulla tutkijat päättävät paikan, minne luotain laskeutuu ottamaan näytettä.
Heinäkuun lopussa luotaimen lennosta vastaava Japanin avaruustutkimusvirasto JAXA julkaisi kauniin stereokuvan Ryugusta kuuden kilometrin korkeudesta kuvattuna. Paras tapa nauttia kuvasta on katsoa sitä sinipunalaseilla, joissa oikean silmän päällä on sininen suodatin ja vasemman päällä punainen.
Kuvat: JAXA, University Tokyo, Koichi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST.
Maa ja Mars ovat nyt hyvin lähellä toisiaan, ja siksi punainen planeetta loistaa varsin kirkkaana (tosin matalalla Suomesta) taivaalla. Mitä tämä tarkoittaa? Miksi Mars on juuri nyt lähellä?
Maa ja Mars ovat lähellä toisiaan kerran noin 1,8 vuodessa.
Koska kumpikin planeetta kiertää Aurinkoa hieman soikeilla radoilla hieman eri nopeudella, ne ovat ratansa Aurinkoa lähimmissä kohdissa eri aikoihin. Jotta kumpikin planeetta olisi hyvin lähellä toisiaan, tulee Maan olla ratansa kaikkein kaukaisimmassa kohdassa ja Marsin ratansa lähimmässä.
Useimmiten tosin tilanne ei ole ihan näin optimaalinen: tänä vuonna lähiohitus tapahtuu hetkellä, jolloin Maa on etääntynyt Auringosta jo liki kuukauden päivät ja Mars on lähimpänä Aurinkoa syyskuun puolivälissä.
Nyt 31. heinäkuuta Mars oli lähimmillään klo 11 Suomen aikaa 57,59 miljoonan kilometrin päässä maapallosta. Tämä on lyhin etäisyys sitten vuoden 2003, mikä oli eräs teoreettisesti parhaimmista vuosista. Seuraavan kerran Mars on näin lähellä syyskuun 15. päivänä vuonna 2035, jolloin matkaa on itse asiassa vielä hieman vähemmän, 56,98 miljoonaa kilometriä.
Puhutaan oppositiosta, eli tilanteesta, jolloin Mars ja Aurinko ovat täsmälleen vastakkaisissa suunnissa taivaalla täältä Maasta katsottuna. Tarkalleen ottaen tämä oppositio tosin tapahtui jo 27. heinäkuuta.
Koska Maa ja Mars kiertävät radoillaan eri tahtia, olemme aina hieman eri kohdissa tämän lähinnä olon aikaan. Tästä eteenpäin vuoteen 2027 saakka mennään vain huonompaan suuntaan, sillä silloin (helmikuun 19. päivänä) Maa ja Mars ovat toisistaan 101,39 miljoonan kilometrin päässä toisistaan – tämä lähes kaksi kertaa enemmän kuin tänä vuonna.
Tästä vaihtelevuudesta johtuen matkaaminen Marsiin on toisinaan helpompaa ja toisinaan vaikeampaa. Mitä lähemmäksi Maa ja Mars tulevat, sitä raskaampia luotaimia voidaan lähettää sinne helposti. Kun matka on lyhyempi, se vaati vähemmän energiaa, ja siksi samalla raketilla voidaan laukaista matkaan isompi laite.
Tänä vuonna tosin tätä erinomaista oppositiota ei käytetty täysin hyväksi, sillä kohti Marsia laukaistiin vain yksi luotain, pinnalle laskeutuva InSight. Kuten ratamatemaatikot ovat laskeneet, on se juuri nyt jotakuinkin puolimatkassa. Sehän laukaistiin matkaan toukokuun alussa ja saapuu perille marraskuun lopussa.
Vuoden 2003 erinomainen oppositio käytettiin paremmin hyväksi, sillä silloin Nasa lähetti matkaan kaksi kulkijaa, Spiritin ja Opportunityn, ja Euroopan avaruusjärjestö Mars Express -luotaimen.
Taivaanmekaanisen kiertoratatilanteen voi nähdä myös taivaalla, sillä kauriin tähdistössä oleva Mars on varsin kirkas, vaikkakin Suomesta katsottuna se on hyvin matalalla. Etelä-Suomen horisontin yläpuolella punaplaneetta viihtyy vain viitisen tuntia.
Muilta osin meidän kannaltamme ei oppositiolla ole mitään merkitystä muille kuin meille friikeille.
Marsin pinnalla tosin lähellä Aurinkoa oleminen näkyy siten, että sen lämpenevän kaasukehän tuulet nostavat lentoon paljon hiekkaa. Siksi Marsissa on nytkin meneillään jo pitkälle toista kuukautta jatkuva pölymyrsky. Se on pitkiin aikoihin suurin ja voimakkain.
Otsikkokuva näyttä tilanteen varsin konkreettisesti: auringonvalosta riippuvainen Opportunity-kulkija on edelleen hiljaa, mutta sen ydinparistosta sähköä saava serkku Curiosity toimii varsin normaalisti.
Paitsi että sen kuvaamat maisemat ovat edelleen aika sumuisia.
Otsikkokuvan kuvat on tosin kuvattu täältä Maan päältä, mutta ne näyttävät hyvin eron ennen myrsyä ja nyt sen aikana.
*
Otsikkokuvassa on Mars kuvattuna kesäkuussa ja heinäkuussa 2018, ennen pölymyrskyn alkamista ja sen jatkuessa. Juuri nyt ei Marsista siis kannata tehdä tarkkoja havaintoja, vaikka oppositiot normaalisti sopivat hyvin tähän tarkoitukseen.
Vuonna 2016 tehty video näyttää hyvin mistä on kyse. Lopun taivaankatsomiskohtaan ei kannata nyt kiinnittää huomiota.
Suurin osa asteroideista ja meteoriiteista on peräisin vain kourallisesta muinoin hajonneita kappaleita, osoittaa tuore tutkimus. Löytö voi auttaa tunnistamaan uhkaavien asteroidien luonteen pelkän radan ja koon perusteella.
Aurinkokunnasta on tähän mennessä löydetty ja nimetty vajaa miljoona erilaista kappaletta. Suuri osa niistä on Marsin ja Jupiterin välisellä asteroidivyöhykkeellä kiertäviä asteroideja.
Lähes 150 000 asteroidia kuuluu "perheisiin", jonka jäsenillä on samankaltaiset radat ja (pinta)koostumus. Perheitä tunnetaan runsaat 120 kappaletta, ja niissä on jäseniä aina muutamasta lähes pariinkymmeneentuhanteen. Kunkin perheen alkuperänä on ollut yksi suurempi "esiäitinä" toiminut ja sittemmin hajonnut emokappale. Osa perheistä on vain muutamia miljoonia vuosia vanhoja.
Asteroidivyöhykkeellä kiertää kuitenkin vieläkin enemmän "perheettömiä" asteroideja, joiden alkuperä on askarruttanut tutkijoita pitkään. On ollut epäselvää, ovatko ne todella syntyneet yksinään, vai ovatko ne osia suuremmista perheistä. Kaoottinen törmäysten ja vuorovaikutusten sarja on häivyttänyt niiden historian hyvin.
Tuore tutkimus osoittaa, että "perheettömät" asteroidit eivät todennäköisesti olekaan orpoja, vaan niistä vähintään 85 % kuuluu viiteen jo tunnettuun perheeseen (Flora-, Vesta-, Nysa-, Polana- ja Eulalia-ryhmät). Loppujen alkuperä taas lienee muutamassa "haamuperheessä", joista ei ole enää selviä merkkejä. Tutkimus julkaistiin vastikään Nature Astronomy -lehdessä.
Tutkijat päätyivät tulokseen tarkastelemalla asteroidien ominaisuuksia uudella tavalla. He perehtyivät asteroidivyöhykkeen sisäosissa (2,1 - 2,5 astronomisen yksikön päässä Auringosta) kiertävien noin 200 000 asteroidin kokoihin ja ratoihin. Osoittautui, että mitä suurempi asteroidi on, sitä elliptisempi sen kiertorata on, ja sitä pienempi kallistus sen radalla on planeettojen ratatasoon verrattuna. Sama pätee myös asteroidiperheisiin - joista jokaisen voi myös tunnistaa näiden ominaisuuksien perusteella. Tutkimuksessa pystyttiin myös toteamaan jo alueelta tunnettujen 20 perheen keskinäiset sukulaisuudet.
Tutkijoiden mukaan ylivoimaisesti suurin osa "perheettömiltä" vaikuttavista asteroideista siis onkin vain maailmalle ajautuneita tai ajettuja "tuhlaajapoikia". Aiemmin niiden alkuperää ei ole tunnistettu, koska kaoottisesti pakkaa sekoittaneet törmäykset ja uudet hajoamiset ovat hajaannuttaneet perheiden jäseniä niin mittavasti.
96944 asteroidin radan eksentrisyys (eP) vs. inklinaatio (iP). Asteroidiperheet erottuvat tihentyminä. (Z. Knezevic & A. Milani, 2005)
Ainakin sisemmän asteroidivyöhykkeen alkuperä vaikuttaa siis olevan vain kourallisessa Aurinkokunnan alkuaikoina kokoon kyhäytyneessä suurehkossa "esiäidissä". Niiden hajotessa perheet lähtivät levittäytymään ja täyttämään seutua.
"En yllättyisi, vaikka lopulta pystyisimme jäljittämään kaikkien asteroidien alkuperät vain hyvin pieneen emokappaleiden joukkoon", kertoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, emeritusprofessori Stanley Dermott Floridan yliopistosta:
Jos tulkinta osoittautuu oikeaksi, vaikutukset ovat suuret.
Tällöin olisi yhä ilmeisempää, että asteroidit tai oikeammin niiden emokappaleet syntyivät suurina ja protoplanetaarisen kiekon romahtaessa. Useat viimeaikaiset tutkimukset ovat vihjanneet juuri tähän suuntaan, mutta täyttä varmuutta asiasta ei ole ollut.
Samalla varmistuisi, että maahan pudonneet meteoriitit - asteroidien palaset - tulevat alunperin näistä suuremmista emokappaleista, ja moninaiset meteoriittiryhmät voitaisin ehkä lopulta yhdistää. Kenties meteoriittien jaottelu uudistuu jossain vaiheessa kuvaamaan emokappaletta, aluetta emokappaleen sisällä josta meteoriitti on peräisin, sekä kehitysvaihetta jossa kyseinen palanen on irronnut tuolta alueelta emostaan.
Löytö vaikuttanee myös tulevilta asteroiditörmäyksiltä suojautumiseen. Törmäävän asteroidin radan selvittyä pystyttäisiin päättelemään sen todennäköinen koostumus. Näin voitaisiin valita sopivin lähestymistapa törmäysuhan minimoimiseksi. Tiivis rauta-asteroidi kun vaatii erilaiset toimenpiteet kuin vaikkapa harvempi, lähinnä kivimurskasta koostuva kappale.
"Jos joku näistä joskus tulee kohti Maata ja haluamme poikkeuttaa sen rataa, meidän täytyy tietää mistä se on tehty", kuvailee Dermott.
Stanley Dermott tunnetaan myös empiirisen Dermottin lain keksijänä. Se osoittaa jättiläisplaneettojen suurten kuiden noudattavan tiettyä kaavaa. Se muistuttaa hyvin paljon planeettojen etäisyyksiä kuvaavaa Titus-Boden lakia.
Vaikka juuri julkaistu tutkimus vaikuttaakin luotettavalta, asia vaatii lisäselvityksiä. Asteroidiperheen jäsenet vaikuttavat olevan (ainakin pinnaltaan) keskenään jokseenkin samanlaista homogeenista ja differentioitumatonta materiaalia. Voivatko nykyisin niin moninaiset meteoriittityypit sittenkään olla peräisin vain muutamasta kappaleesta? Entäpä mistä emokappaleet aluperin hajoittaneet kappaleet tulivat - Aurinkokunnan ulko-osista, tai kenties jopa kauempaa?
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.
Kilpailu avaruusturisteista kiihtyy edelleen: nyt SpaceShip2 teki ennätyslennon
Virgin galactic ja Blue Origin nokittavat nyt toisiaan yhtenään yhä korkeammalle yltävillä ja kunnianhimoisemmilla lennoilla. Viime viikolla Blue Origin teki kenties viimeisen miehittämättömän koelennon kapselillaan ja nyt eilen Virgin Galactic teki korkeimmalle ylettyneen lentonsa uudella SpaceShip2:lla. Kumpikin aikoo aloittaa turistilennot avaruuteen ensi vuonna – mutta kumpi ehtii ensin?
Yllä oleva Virgin Galacticin video näyttää millainen eilen tapahtunut koelento oikein oli ja millaisia olivat maisemat lennon korkeimmalla kohdalla.
Ne näyttävät jo kovin avaruudellisilta, mutta ovat vielä varsin kaukana sieltä: korkeus parhaimmillaan oli "vain" 52 kilometriä. Edellisellä koelennollaan toukokuussa alus nousi 34,8 kilometrin korkeuteen.
Virgin Galactic etenee tietoisesti koelennoissaan hitaasti, sillä koelento-ohjelmassa ei haluta nyt ottaa riskejä. Kun edellisellä koelennollaan SpaceShip2 käytti rakettimoottoriaan 31 sekunnin ajan ja saavutti 1,9-kertaisen äänen nopeuden, toimi moottori nyt 42 sekuntia ja huippunopeus oli 2,47 Machia. Samassa suhteessa hyppäyslennon huippu nousi nyt yli 50 kilometrin, eli puolimatkaan Maasta avaruuden rajana pidettyyn sataan kilometriin.
Kyseessä oli kolmas VMS Even lento, jolla se käynnisti moottorinsa. Se nousi lentoon jälleen WhiteKnight2-lentokoneen mahan alla, irrottautui siitä 14,2 kilometrin korkeudessa ja sytytti sen jälkeen rakettimoottorinsa. Lennon lakipisteessä lentäjät Dave Mackay ja Mike “Sooch” Masucci käänsivät aluksen pyrstön maahanpaluuasentoon ja pudottautuivat tässä asennossa alaspäin.
52 kilometrin korkeudessa ilmaa on enää hyvin vähän ja olosuhteet ovat hyvin avaruudelliset. Lento jo sinne ja takaisin olisi komea elämys.
Kunhan alus oli pudonnut takaisin tiheämpään ilmakehään, pilotit käänsivät pyrstönsä takaisin suoraan ja laskeutuivat Mojaven lentokentälle, mistä he lähtivät myös lentoon.
On varsin todennäköistä, että seuraavalla lennolla Virgin Galactic nousee jo virallisesti avaruuden puolelle, sillä käytännössä ero 50:n ja sadan kilometrin välissä on hyvin pieni – olennaista on vain rakettimoottorin toiminta-aika. Tosin moottori ja sen toiminta onkin lennolla sen suurin riski.
Tänään illalla tapahtuu täydellinen kuunpimennys, joka on paitsi tavallista pitempi, niin myös jännä taivaanmekaniikan puolesta: Kuu, Maa ja Aurinko ovat nyt juuri sopivasti kohdallaan, jotta niistä saa kauniin kolmiulotteisen kokemuksen. Ennusteen mukaan myös sää suosii illan taivaallista spektaakkelia!
Kuunpimennyksessä Kuu kulkee radallaan maapallon varjon läpi, eli Kuu, Maa ja Aurinko ovat avaruudessa täsmälleen samalla suoralla. Koska Kuu kiertää Maata lähes samassa tasossa, missä Maa kiertää Aurinkoa, tapahtuu erilaisia kuunpimennyksiä varsin usein. Joskus niitä on jopa neljä vuodessa.
Kiertoradat eivät ole kuitenkaan aivan samassa tasossa, joten suurin osa näistä pimennyksistä on osittaisia. Kuu kulkee siis "vain" läheltä varjoa tai osuu vain osittain varjoon. Tapaukset, joissa Kuu menee täsmälleen Maan varjon läpi, ovat harvinaisempia.
Päinvastoin kuin auringonpimennykset, ovat kuunpimennykset näkyvissä kaikkialta maapallolta, jos Kuu vain on horisontin yläpuolella. Edellinen Suomesta näkynyt täydellinen kuunpimennys oli syyskuussa 2015 ja seuraava sellainen on ensi vuonna tammikuun 21. päivänä.
Mitä tapahtuu tänään illalla?
Kuunpimennys alkaa, kun Kuun reuna lipuu Maan heittämään puolivarjoon. Tällöin Auringon kiekosta osa valaisee yhä Kuuta kirkkaasti ja pimennystä on vielä hyvin vaikeaa huomata. Osittaisen pimennyksen alkaessa Kuu alkaa siirtyä puolivarjosta Maan täysvarjon alueelle ja sen edellä kulkeva reuna alkaa tummua selkeästi.
Täydellinen pimennys alkaa klo 22.30 Kuun kuljettua kokonaan Maan täysvarjoon. Täydellisen pimennyksen syvin hetki koetaan klo 23.22. Kuu näyttää tällöin tumman punertavalta ja sen pinta voi olla hyvinkin tumma. Täydellinen pimennys päättyy klo 00.13 kun Kuu lipuu jälleen Maan puolivarjoon ja lopulta sieltä pois. Koko pimennys on ohi klo 02.29.
Pimennyksen kulku
Puolivarjopimennys alkaa klo 20.15
Osittainen vaihe alkaa klo 21.24
Kuu nousee Helsingissä klo 21.52
Aurinko laskee Helsingissä klo 22.03
Täydellinen vaihe alkaa klo 22.30
Kuu nousee Oulussa klo 22.37
Aurinko laskee Oulussa klo 22.51
Pimennys syvimmillään klo 23.22
Kuu nousee Utsjoella klo 0.00
Täydellinen vaihe päättyy klo 0.13
Osittainen vaihe päättyy klo 1.19
Puolivarjopimennys päättyy klo 2.29
Pimennyksen eteneminen Helsingissä. Kuu nousee osittaisen pimennyksen ollessa jo käynnissä ja täydellinen pimennys alkaa Kuun ollessa edelleen varsin matalalla. Kuvan taivaan liukuväri kuvastaa taivaan tummumista pimennyksen edetessä. Kuva: Ursa / Veikko Mäkelä.
Tarjolla 3D-kokemus
Jos sää on hyvä, on tämä tämäniltainen pimennys on upea näky siksi, että sen aikana voi nähdä omin silmin hyvin konkreettisesti, miten Kuu, Maa ja Aurinko ovat jonossa. Kun Kuu nousee, laskee Aurinko toisella puolella taivasta. Kuun lisäksi sen luona nousee taivaalle Maan varjo, jonka myötä taivas muuttuu ensin tumman siniseksi, sitten mustaksi.
Koska taivas ei ole täysin musta, ei verenpunainen pimentynyt Kuu ole aivan niin hehkeä kuin se olisi sysimustalla taivaalla, mutta kolmiulotteinen kokemus on kenties jopa sykähdyttävämpi.
Siksi pimennystä kannattaa mennä katsomaan jollekin korkealle paikalle, mistä näkyy kaakkoon sekä luoteeseen alas horisonttiin saakka. Helsingissä kenties paras paikka on Malminkartanon täyttömäki (tai ravintola Tornin baari), mutta myös Jätkäsaaren lounaiskulma (jos rakennustyöt eivät estä sinne menemistä) ja Särkiniemen puiston ranta Lauttasaaressa voivat olla hyviä. Samoin Katajanokan pää ja Suomenlinnan eteläkärki ovat kenties sopivia.
Erinomainen paikka on myös Kaivopuisto, missä Ursa järjestää tornillaan toimintaa nyt illalla. Tähtitorni on auki ja sen ympärillä pidetään piknikkiä pimennyksen ajan.
The Photographer's Ephemeris näyttää hyvin missä suunnassa Aurinko ja Kuu laskevat ja nousevat eri paikoissa. Sen avulla voi hyvin suunnitella havaintopaikkaa!
Kuun ja Auringon lisäksi taivaalla ovat kirkkaat planeetat Venus ja Jupiter. Myös Saturnus on näkyvissä ja saattaapa taivaalla vilahtaa jo perseidien tähdenlentojakin, vaikka niiden maksimi on vasta 12. elokuuta.
Tämä kuunpimennys on myös erikoislaatuinen siksi, että se on varsin pitkä: kyseessä on tämän vuosisadan toiseksi pisin täydellisen pimennyksen vaihe. Kuunpimennys tapahtuu kuitenkin sen verran hitaasti, että tämä ei ole niin suuri asia.
*
Jutun keskivaiheen tiedot on otettu Ursan tiedotteesta. Otsikkokuva: Joshua Valcarcel / USN (3.3.2007)
Aiemmin heinäkuussa kerrottiin siitä, miten Etelämantereella olevan IceCube-laboratorion havaitseman neutriinon alkuperä onnistuttiin paikantamaan. Paikannus onnistui siten, että havainto yhdistettiin muiden teleskooppien keräämien tietojen kanssa. Yksi näistä oli Kanarialla sijaitseva MAGIC, jolla tehtävässä tutkimuksessa on Turun yliopisto mukana.
Neutriinot ovat alkeishiukkasia, jotka eivät ole juurikaan vuorovaikutuksessa ympäröivän maailman kanssa. Niitä on kuitenkin joka puolella koko ajan valtavasti; esimerkiksi niitä paljon tuottavasta Auringosta peräisin olevia neutriinoita kulkee sinunkin lävitsesi noin triljoona sekunnissa.
Et huomaa mitään, koska solusi ja sinussa olevat atomit eivät ole neutriinolle kuin mitään. Ne vain menevät läpi.
Paitsi että joskus, hyvin harvoin neutriino osuu atomiin ja synnyttää hiukkasen, joka puolestaan törmää ympärillä oleviin atomeihin ja hiipuu nopeasti.
Tähtitieteilijät ovat kovin kiinnostuneita näistä törmäyksistä, koska ne ovat oikeastaan ainoa tapa saada tietoa neutriinoista ja ennen kaikkea maailmankaikkeudessa olevista fysikaalisista prosesseista, jotka synnyttävät neutriinoja. Siksi ympäri maailman on niin sanottuja neutriinoteleskooppeja, joissa eri menetelmin koetetaan saada koppi neutriinoista.
Suurin tällainen laite on etelänavalla sijaitseva IceCube, joka havaitsee päivittäin noin 200 neutriinoa.
IceCuben näkyvä osa on jään päällä oleva laboratorio. Itse havaintolaite on kuutiokilometrin tilavuuteen jään sisälle laitetut 5160 valoilmaisinta, jotka havaitsevat jäämolekyyleihin törmäävien neutriinojen synnyttämiä valotuikahduksia. Kuva: E. Jacobi/NSF
Poikkeuksellinen neutriino herätti tutkijoiden mielenkiinnon
IceCube havaitsi 22.9.2017 erityisen neutriinon, jonka erittäin korkea energia (osapuilleen 290 teraelektronivolttia) viittasi siihen, että hiukkanen oli lähtöisin kaukaisesta taivaankappaleesta. Tutkijat pystyivät myös määrittämään sen tulosuunnan erittäin tarkasti, mutta suunnan selvitys onnistui muilta teleskoopeilta saadun virka-avun ansiosta.
"Teorioiden mukaan neutriinosäteilyn yhteydessä saattaa lisäksi vapautua valohiukkasia", selittää MAGIC-teleskooppiyhteenliittymän edustaja Razmik Mirzoyan, joka työskentelee tutkijana Max Planck -instituutissa.
Havainnon myötä monet teleskoopit suunnattiinkin neutriinon tulosuuntaan sen lähteen paljastumisen toivossa.
Yksi näistä oli itse asiassa gammasäteilyä havaitseva, maapalloa avaruudessa kiertävä Fermi -satelliitti. Se tutkii koko ajan kaikkialta taivaalta tulevaa gammasäteilyä, ja sen tietojen avulla voitiin nähdä, että neutriinon tulosuunta oli hyvin todennäköisesti linjassa tunnetun aktiivisessa tilassa olevan gammasäteiden lähteen, TXS 0506+056 -blasaarin, kanssa.
Blasaari on aktiivinen galaksi, jonka keskeltä lähtevä voimakas hiukkassuihku suuntautuu aina välillä suoraan meitä kohti ja siksi blasaari kirkastuu toisinaan erittäin voimakkaasti.
Lisäapua antoi gammasäteilyn suuntaa tarkasti havaitseva MAGIC-kaksoisteleskooppi. Se koostuu kahdesta 17-metrisestä suuresta peilistä, jotka havaitsevan ilmakehään osuvien gammasäteiden synnyttämää ns. cherenkov-säteilyä. Yllä oleva video kertoo tästä ja teleskoopeista enemmän.
MAGICin avulla saatiin selville, että blasaarista tulevan säteilyn energia yltää vähintään 400 gigaelektronivolttiin.
Nämä löydökset sekä neutriinon tulosuunta osoittavat blasaarin olevan neutriinon todennäköinen lähde. TXS 0506+056 on aktiivinen galaktinen keskus, 3,7 miljardin valovuoden päässä Maasta sijaitsevan galaksin energiaa säteilevä ydin. Sen sisuksissa on supermassiivinen musta aukko, joka laukaisee suihkuja – hiukkasten ja energian ulosvirtauksia, jotka etenevät lähes valonnopeudella.
Kosmisen säteilyn kintereillä
Koska neutriinojen synty on aina yhteydessä protonivuorovaikutukseen, uudet havainnot saattavat auttaa ratkaisemaan vanhan mysteerin toistaiseksi tuntemattomasta kosmisen säteilyn syntypaikasta. Kosminen säteily, jonka fyysikko Victor Hess löysi vuonna 1912, koostuu pitkälti korkeaenergisistä protoneista.
"Kosmisen neutriinon ansiosta tiedämme, että blasaari kykenee kiihdyttämään protoneita erittäin korkeaenergisiksi, ja täten se saattaakin itse asiassa olla yksi kosmisen säteilyn lähteistä", sanoo tutkija Elisa Bernardini saksalaisen DESY-hiukkastutkimuskeskuksen Zeuthenin tutkimuslaitoksesta.
Kosmisten säteiden lähteiden löytäminen on hankalaa monesta syystä.
"Positiivisesti varautuneet protonit ohjautuvat avaruudessa magneettikenttien vaikutuksesta pois reiteiltään. Ne eivät siis matkaa suorassa linjassa, emmekä näin ollen tiedä mistä suunnasta ne tulevat."
Neutriinot ja fotonit ovat sitä vastoin varauksettomia, minkä ansiosta ne matkaavat maailmankaikkeudessa suorinta reittiä. Siksi niiden alkuperä voidaan jäljittää luotettavasti. Blasaarien taustalla oleviin prosesseihin etsitään kuitenkin yhä selityksiä.
"Meitä kiinnostavat tarkka paikka sekä protoneja kiihdyttävä mekanismi, joihin sekä korkeaenergisten neutriinojen että fotonien alkuperä juontavat juurensa", selittää edelleen MAGICin Mirzoyan.
Alkuperä suihkun protoneissa
MAGICin tutkimus tarjoaa mahdollisia vastauksia neutriinojen alkuperästä. Neutriinolöydöksen jälkeen teleskoopeilla havaittiin blasaarin roihuavan ja sitä tarkasteltiin yhteensä noin 41 tunnin ajan. Tutkimusaineisto viittaisi siihen, että protonit ovat blasaarin laukaisemissa suihkuissa vuorovaikutuksessa keskenään.
"Tulokset todentavat myös sen, että neutriinon lisäksi osa gammasäteistä syntyy korkeaenergisten protonien vaikutuksesta – ei muusta suihkun hiukkasvuorovaikutuksesta", Mirzoyan lisää. "Tämä on ensimmäinen kerta, kun voimme vahvistaa sekä neutriinojen että gammasäteiden juontuvan protoneista."
Tutkijat löysivät ainutlaatuisen tunnusmerkin TXS 0506+056 -blasaarista tulleiden korkeaenergisten gammasäteiden spektrissä.
"Havaitsimme fotonien määrän vähenevän tietyn energia-alueen sisällä, eli hiukkasten on täytynyt absorboitua, sulautua yhteen", kertoo Bernardini.
Tunnusmerkki viittaa myös siihen, että IceCuben havaitsema neutriino saattaa olla tulosta protonien ja blasaarin laukaisemissa suihkuissa olevien fotonien vuorovaikutuksesta.
"Nämä tulokset todentavat sen, että eri hiukkasviestintuojien, neutriinojen ja fotonien, välillä on aito yhteys", iloitsee Mirzoyan.
Gammasäteilyn avulla saadaan tietoa siitä, miten supermassiivisten aukkojen ”voimalat” toimivat, eli miten äärimmäisen korkeaenerginen suihku syntyy, ja mitkä hiukkasfysiikan prosessit ovat silloin käynnissä.
MAGIC-teleskooppi juhlisti 15-vuotista taivaltaan
Turun yliopiston tutkijat ovat olleet mukana MAGIC-teleskoopin toiminnassa alusta alkaen. Suomen ESO-keskuksesta mukana ovat erikoistutkija Elina Lindfors ja yliopistotutkija Kari Nilsson. Fysiikan ja tähtitieteen laitokselta yhteistyössä ovat olleet mukana yliopistotutkija Aimo Sillanpää sekä tohtorikoulutettavat Vandad Fallah Ramazani ja Auni Somero. Somero työskentelee parhaillaan MAGIC-teleskoopilla Espanjan La Palmalla.
Turkulaisryhmällä on ollut merkittävä rooli blasaaritutkimuksessa. Lindfors on johtanut havainto-ohjelmaa, jonka ansiosta on löydetty yli kymmenen uutta erittäin korkeaenergistä gammasäteilyä lähettävää blasaaria. Ryhmä on myös havainnut La Palmalla sijaitsevalla KVA-teleskoopilla optista säteilyä blasaareista, joita MAGIC havaitsee korkean gammasäteilyn alueella.
"Nyt tehty löytö on pitkäjänteisen tiimityön tulosta", toteaa Elina Lindfors.
"MAGIC-teleskoopissa on panostettu siihen, että sen suorituskyvystä saadaan kaikki irti, ja havaintostrategioita on optimoitu. Jo vuosia on puhuttu siitä, että blasaarien laukaisemat suihkut ovat todennäköisesti erittäin korkeaenergisten neutriinojen lähteitä, mutta neutriinojen havaitseminen on hyvin vaikeaa. Vielä vaikeampaa on saada kaikki loksahtamaan kohdalleen eli paikallistaa neutriinon potentiaalinen lähde ja seurata sitä korkeimmilla mahdollisilla gammaenergioilla. Nyt se onnistui!"
