Eilen kerroimme Venuksen, Marsin ja Jupiterin syksyisestä tanssista aamutaivaalla. Puoli seitsemän aikoihin taivas on vielä sen verran tumma, että ne kaikki näkyvät hyvin – tosin planeetat jäävät helposti puiden taakse, ellei hakeudu avoimelle paikalle.

Kolmen planeetan vaeltelua seuraa sivusta Leijonan tähdistön kirkkain tähti Regulus. Sen nimi juontuu latinasta ja tarkoittaa "Pientä kuningasta", mikä sopii hyvin eläinten kuningasta kuvastavalle tähdistölle. Monissa muissakin kulttuureissa tähti on liitetty monarkiaan ja esimerkiksi babylonialaisten antama nimi oli Sharru eli "Kuningas".

Moni on ehkä kiinnittänyt huomiota aamuvarhaisella itäkaakon suunnalla loistavaan kirkkaaseen valopisteeseen. Venushan se siellä kerjää huomiota itselleen. "Aamutähti" ei kuitenkaan ole ainoa planeetta, jota voi ihailla aamunkoiton taivaalla.

Ennen auringonnousua Venuksesta itään eli sen vasemmalta puolelta hieman alaviistosta löytyvät myös Mars ja Jupiter. Selkeästi himmeämpi Mars erottuu punaisen värinsä ansiosta, mutta Jupiter on Venuksen jälkeen kirkkain planeetta, joten selkeällä säällä sen löytäminen ei ole vaikeaa.

Otsikkokuva on otettu tänään maanantaina aamuseitsemän aikoihin. Venus – ja myös Kuu – näkyivät silloin vielä hyvin, mutta taivas oli jo sen verran valoisa, että Mars oli hävinnyt näkyvistä ja Jupiter oli piilossa puun takana. Kuvaan on kuitenkin merkitty kaikkien kolmen planeetan paikat: tällaista muodostelmaa voi haeskella taivaalta.

Lokakuun aikana kolmikko lähestyy toisiaan ja vähenevä Kuukin piipahtaa niiden seurassa. Tulevana torstaina eli 8. lokakuuta kapeneva kuunsirppi ohittaa Venuksen – tosin ne ovat lähimmän ohituksen aikaan horisontin alapuolella – ja seuraavana päivänä Kuu kulkee Marsin ja Jupiterin ohi – jälleen taivaanrannan takana.

Kaikkein tiiveimmän ryppään kolme planeettaa muodostaa 26. lokakuuta, jolloin ne ovat alle viiden asteen sisällä toisistaan. Jupiter ja Venus ovat silloin vieretysten vaihtamassa paikkaa ja seuraavina päivinä Venus on Marsin ja Jupiterin välissä.

Koko lokakuun lopun ajan planeettojen etäisyys toisistaan on vain muutaman asteen luokkaa. Kuu tulee samaan sakkiin vielä 7. marraskuuta, mutta sen jälkeen planeettojen välimatkat kasvavat siten, että marraskuun lopussa Venuksen ja Jupiterin välinen etäisyys on jo yli 30 astetta. Mars on silloin kahden muun planeetan välissä.

Lokakuussa on mahdollista bongata auringonnousua edeltävältä taivaalta myös Merkurius. Aurinkokunnan pienin planeetta on aina melko lähellä Aurinkoa eikä Suomen leveysasteilta näy koskaan täysin pimeällä taivaalla.

Tällä kertaa Merkurius on kauimpana Auringon länsipuolella eli suurimmassa läntisessä elongaatiossaan 16.10. Silloin se nousee pari tuntia ennen Aurinkoa. Jos hakeutuu aukealle paikalle, jolta on esteetön näkymä itäiseen horisonttiin, pienen valopisteen erottaa melko helposti. Silloin voi ihastella samanaikaisesti peräti neljää planeettaa.

Päivälleen 53 vuotta sitten avaruuteen laukaistiin Mariner 2, ensimmäinen tehtävässään onnistunut planeettaluotain. Alus lähetettiin matkaan Atlas-Agena-raketilla, joka oli pienempitehoinen kuin Atlas-Centaur, jota alkujaan oli tarkoitus käyttää. Tehokkaampi kantoraketti ei kuitenkaan valmistunut ajoissa, joten luotaimen mittalaitteet jouduttiin rajaamaan 18 kilon pakettiin.

Mariner 2 saavutti Venuksen 14. joulukuuta ja ohitti sen 34 773 kilometrin etäisyydeltä. Luotain lähetti tietoja seuraavan vuoden tammikuun alkuun asti ja se kiertää sammuneena edelleen Aurinkoa. Luotain mittasi Venuksen lämpötilaa, tutki sen kaasukehää ja teki havaintoja planeetan lähiavaruudesta.

Mittaukset varmistivat Venuksen huikean korkean lämpötilan, joka oli päätelty jo Maasta tehtyjen havaintojen perusteella. Vaikka myöhemmin todettiin, että Venuksella on heikko magneettikenttä, Mariner 2 ei sitä pystynyt havaitsemaan.

Tietotekniikka oli 1960-luvun alussa hyvin alkeellista, joten planeetasta ja sen lähiavaruudesta saadut numeromuotoiset tiedot tulostettiin telex-laitteilla pitkiksi paperiliuskoiksi.

Vaikka Mars-huuma vaani 1800-luvun puolivälin jälkeen jo nurkan takana, tuolloin todennäköisimpinä naapureinamme pidettiin Venuksen asukkaita.

Venus on jokseenkin samankokoinen kuin Maa ja silloisten vähäisten tietojen varassa sen ajateltiin olevan vain hieman kuumempi maailma, koska se kiertää Aurinkoa lähempänä kuin Maa.

Sittemmin kävi ilmeiseksi, että Venuksella ja Maalla ei oikeastaan olekaan muuta yhteistä kuin suunnilleen sama koko, massa ja tiheys. Olosuhteet ovat tyystin toisenlaiset. 

Venuksella on tiheä hiilidioksidikaasukehä ja kasvihuoneilmiö on nostanut planeetan pintalämpötilan lähelle 500 celsiusastetta. Paine valtaisien laavavirtojen muokkaamalla pinnalla on sama kuin Maan merissä noin kilometrin syvyydessä ja pysyvän pilvipeitteen verhoamia maisemia piiskaavat happosateet.

Miksi Venus ja Maa ovat niin erilaisia? Mark Jellinekin johtaman tutkijaryhmän mukaan yhtenä keskeisenä syynä on uraanin ja kaliumin vähäisyys maapallon kuorikerroksessa.

Kun Maa muinoin jäähtyi, sille muodostui kiinteä kuori, jossa näitä alkuaineita oli runsaasti. Radioaktiivisen hajoamisen tuloksena ne tuottavat lämpöä. Ankara kosminen pommitus kuitenkin pirstoi alkuperäisen kuoren ja sinkosi suuren osan siitä avaruuteen. Samalla katosi merkittävä osa uraanista ja kaliumista.

Tutkijoiden mukaan näiden kahden alkuaineen puutostila johti Maan laattatektoniikan, magneettikentän ja ilmasto-olojen kehittymiseen. Ne kaikki ovat keskeisiä tekijöitä Maan asuttavuuden kannalta.

Laattatektoniikan seurauksena Maan kuorikerros on jatkuvassa liikkeessä. Mannerlaatat painautuvat toisiaan vasten ja paikoin sukeltavat syvälle Maan vaippaan, jolloin se jäähtyy. Tektoniikka pitää yllä myös tulivuoritoimintaa, joka vapauttaa kaasuja Maan ilmakehään ja pitää sen koostumuksen elämälle edullisena. 

"Maa olisi voinut hyvinkin kehittyä samanlaiseksi kuin nykyinen Venus", sanoo Jellinek. "Keskeinen erottava tekijä, joka muutti tilanteen, oli todennäköisesti kosmisen pommituksen aiheuttamat muutokset kuoren koostumuksessa."

Venuksessa ne olivat vähäisempiä, joten planeetan kehitys seurasi toisenlaista reittiä. Tuliperäinen toiminta vaihteli hyvin paljon ja se sai aikaan miljardin vuoden mittaisia ilmastojaksoja. Tällä hetkellä naapuriplaneettamme sääolot ovat tappavat.

"Kun tarkastelimme kosmisen pommituksen seurauksia, saimme selville, että planeetan alkuperäisellä koostumuksella saattaa olla keskeinen vaikutus sen myöhempään kehitykseen", toteaa Jellinek. "Maa on muotoutunut aivan erityisissä olosuhteissa."

Tutkimuksesta kerrottiin University of British Columbian uutissivuilla ja se on julkaistu Nature Geoscience -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA

Näinä päivinä Venus ja Jupiter näkyvät taivaalla hyvin lähellä toisiaan. Jos yksinäänkin kumpikin näistä kirkkaista planeetoista näyttää komealta iltataivaalla, ovat ne yhdessä näky, jota jopa taivasta tuntemattomat ihmiset huomatessaan pysähtyvät ihmettelemään. Niiden välinen etäisyys oli pienimmillään eilen, jolloin välimatkaa oli alle kaksi astetta.

Siis täysikuu olisi peittänyt molemmat hyvin taakseen, jos se olisi ollut samalla suunnalla. Kaksikon välinen etäisyys on noin 2/3 Kuun halkaisijasta.

Kyseessä on aivan normaali ilmiö: Venus, Maa ja Jupiter ovat nyt kukin radoillaan sellaisissa kohdissa, että täältä katsottuna Venus ja Jupiter näyttävät olevan samalla suunnalla – ja jopa lähes samassa paikassa. Venus on kaksikosta kirkkaampi, se on tähtitieteilijöiden jargonin mukaan magnitudiltaan -4,14 (mitä miinuksempi, sitä kirkkaampi), ja Jupiter on -1,37. Kun arvo on negatiivinen, on kyseessä aina jo selvästi kirkas kohde.

Taivaanmekaniikan ansiosta kumpikin planeetta näyttää nyt lähes saman kokoiselta kiikarilla tai kaukoputkella katsottaessa, sillä vaikka aurinkokuntamme suurin planeetta Jupiter on paljon suurempi kuin Venus (halkaisijat 152 000 km ja 12 100 km), on Jupiter 910 miljoonan kilometrin päässä ja Venus "vain" 77 miljoonan.

Se, että planeetat osuvat lähelle toisiaan tähtitaivaalla, ei ole mitenkään erikoista, mutta Venus ja Jupiter eivät ole olleet näin lähellä toisiaan pariin tuhanteen vuoteen. Itse asiassa Sky & Telescope -lehden avustaja Fred Schaaf äkkäsi, että tapaus on lähes samanlainen kuin kaksi tai kolme vuotta ennen ajanlaskun alkua. Silloin Jupiter ja Venus olivat paitsi hyvin lähellä toisiaan, jopa vain noin asteen päässä toisistaan, niin lisäksi ne olivat aivan kuten nyt kirkkaahkon (magnitudi 1,35) Regulus-tähden luona, joten voi olla, että tätä on pidetty Betlehemin tähtenä.

Betlehemin tähdestä ei ole havaintoja, mutta näky on siis saattanut olla siis samankaltainen kuin nyt näkyy taivaalla. Etenkin etelämpänä maapallolla, missä kaksikko loistaa hyvin tummansinisellä taivaalla, on näky sykähdyttävän kaunis ja epätavallinen. Juuri tämänkaltaisia tapauksia on aikanaan pidetty jumalten ilmoituksina tai taivaiden merkkeinä.

Suomesta näky ei ole aivan niin hieno, mutta Venus ja Jupiter näkyvät kyllä taivaalla lännessä ennen kuin ne laskevat noin klo 23 eteläisessä Suomessa. Vaikka taivas ei ole täysin tumma, ne pystyy näkemään kyllä. Reguluksen näkemisen kanssa saattaa tehdä jo tiukkaa. 

Taivaan asennon eri puolilla Suomea näkee kätevästi Ursan nettisivuilla olevasta interaktiivisesta tähtikartasta. Kartassa Venus peittyy vielä tänään Jupiterin taakse, mutta se on siellä iltataivaalla lännessä. Ursan Taivaanvahti-järjestelmässä on myös kuvia tapauksesta.

Yllä olevan kuvan on ottanut kirjoittaja Ranskassa.

Naapuriplaneettamme Venus on ollut hyvin tuliperäinen maailma. Sen pinnasta noin 80 prosenttia on vain joidenkin satojen miljoonien vuosien ikäisten laavakenttien peitossa ja ympäri planeettaa on satoja sammuneita tulivuoria. Tutkijoita on askarruttanut jo pitkään, onko Venuksessa edelleen vulkanismia. Nyt näyttää siltä, että vastaus on kyllä.

Venuksen pinnan tutkiminen on hankalaa, sillä planeettaa verhoaa paksu ja pysyvä pilviverho. Tutkan avulla on kuitenkin mahdollista kartoittaa maastonmuotoja ja infrapunasäteilyn aallonpituuksilla saadaan tietoa pinnan lämpötilasta.

Jo vuonna 2010 havaittiin Euroopan avaruusjärjestön Venus Express -luotaimen avulla, että kolmen vulkaanisen muodostelman alueella infrapunasäteily oli hieman ympäröiviä seutuja voimakkaampaa. Sen tulkittiin tarkoittavan, että alueiden laavavirrat ovat melko nuoria, kenties alle 2,5 miljoonan vuoden ikäisiä.   

Kaksi vuotta myöhemmin julkaistiin tieto, että vuosina 2006–2007 kaasukehän yläosien rikkidioksidipitoisuus kasvoi selvästi ja väheni sitten hitaasti seuraavien vuosien aikana. Se puolestaan saattoi olla merkki tulivuoritoiminnasta, joka vapautti rikkidioksidia Venuksen kaasukehään. 

Nyt ESAn luotaimen välittämistä tiedoista on laadittu karttoja eri alueiden lämpösäteilystä ja niissä näkyy selviä muutoksia jopa muutaman päivän kuluessa. Havainnot on tehty Venus Expressin VMC-kameralla (Venus Monitoring Camera).

Venusta kahdeksan vuoden ajan kiertänyt eurooppalaisluotain Venus Express on vaiennut. Viimeinen yhteys luotaimeen oli 19. tammikuuta. 

On todennäköistä, että sen on syöksynyt pilvisen planeetan paksuun kaasukehään ja tuhoutunut – mutta tämä ei ollut mikään yllätys. Luotaimen polttoaine loppui jo joulukuussa uskaliaan ja vaarallisen ilmajarrutusmanöveerin jälkeen tehdyn ratamuutoksen aikana.

Polttoaineen määrää oli luonnollisesti seurattu tarkasti koko lennon ajan, joten kun viime keväänä tankin tiedettiin olevan jo aika tyhjillään, päätettiin luotaimella tehdä uskaliaita koukkauksia Venuksen kaasukehän yläosiin, koska näin sieltä saataisiin erittäin kiinnostavia mittaustietoja. Tähän uskallettiin ryhtyä luotaimen ollessa joka tapauksessa elinikänsä lopussa.

Samalla haluttiin testata luotaimen tekniikan toimintaa vaativissa olosuhteissa sekä mm. lämpötilojen muuttumista luotaimen sisällä lähiohitusten aikana. Venus Express kävi lähimmillään noin 130 kilometrin korkeudella planeetan pinnasta ja opetti paljon niin ilmajarrutuksen dynamiikasta, luotaimen tekniikan suorituskyvystä ja Venuksen kaasukehästä.

Kerroimme tästä vaarallisesta ilmajarrutusmanöveeristä tarkemmin 18. kesäkuuta jutussamme Koukkaus syvälle Venukseen.

Eurooppalainen Venus Express -luotain on kiertänyt Venusta vuodesta 2006 alkaen ja lähettänyt sieltä päivittäin kuvia ja tietoja, jotka ovat kertoneet paljon uutta pilvien peittämästä naapuriplaneetastamme.

Venus Expressin rata on ollut hyvin soikea, jotta se on voinut havaita Venusta kokonaisuudessaan ja tutkia sitä myös läheltä: 24 vuorokautta kiertoajaltaan olleen radan kaukaisin piste oli 66 000 kilometrin päässä ja läheisin vain 250 km.

Nyt, tästä keskiviikosta alkaen, luotain usutetaan vieläkin lähemmäksi Venusta ja lopulta jopa itsetuhoiselle matkalle planeetan paksuun kaasukehään.

Luotaimen polttoaine alkaa olla lopussa ja sen työ olisi siten joka tapauksessa pian päättynyt, joten sen kahdeksan vuotta kestänyt ura tullaan päättämään hyvin dramaattisesti tutkimalla Venuksen kaasukehää yhä syvemmälle ja syvemmälle ulottautuvin sukelluksin.

Rutiinihavainnot päätettiin jo pari viikkoa sitten ja sen jälkeen luotainta on valmisteltu lentämään Venuksen kaasukehässä. Koskaan aikaisemmin Venukseen – tai mihinkään muuhun planeettaan – ole tehty näin syviä koukkauksia ilman laskeutumista planeetan pinnalle.

"Olemme aikaisemmin käyttäneet planeetan kaasukehää jarruttamiseen siten, että olemme lentäneet sen yläosissa noin 165 kilometrin korkeudessa Venuksen pinnasta, mutta nyt haluamme mennä syvemmälle, mahdollisesti jopa 130 kilometrin päähän pinnasta – ja kenties matalammaksikin", kertoo Venus Express -lennon johtaja Patrick Martin.

Tarkoituksena on luonnollisesti päästä tekemään parempia havaintoja Venuksen omalaatuisesta kaasukehästä sekä sen pilvistä. Lisäksi insinöörit ovat kiinnostuneita näkemään miten luotain ja sen laitteet kestävät hurjaa ilmajarrutusta.

Sukellukset aloitetaan tänään 18. kesäkuuta ja niitä jatketaan nykyisen suunnitelman mukaan ainakin heinäkuun 11. päivään saakka. Tämä aikana luotain koukkaa kullakin kierroksellaan ilmakehän ylempien osien läpi yhä alemmaksi ja alemmaksi uskaltautuen. Samalla se mittaa magneettikenttää, aurinkotuulen voimakkuutta ja analysoi ympärillään olevaa kaasua. Luotaimen toimintaa, lämpötilaa ja painetta tarkkaillaan koko ajan.

On mahdollista, että luotaimen polttoaine loppuu jo ilmajarrutuskampanjan aikana tai se ei kestä kaasukehän aiheuttamaa lisärasitusta, joten kyseessä saattaa olla jo nyt Venus Expressin viimeiset päivät toiminnassa. Toisaalta, mikäli kaikki sujuu hyvin ja polttoaineenkulutus on vähäistä, luotain saattaa olla täydessä toimintakunnossa vielä kampanjan jälkeen. Silloin aikomuksena on nostaa kiertorataa jälleen korkeammaksi ja jatkaa tutkimuksia niin kauan kuin polttoainetta riittää – kenties kuukausiakin.

Suurimmassa vaarassa ilmajarrutusten aikana ovat luotaimen kookas pääantenni sekä sähkölaitteet, jotka joutuvat käyttämään akkuja paljon tavallista toimintaa enemmän. Odotettua suurempi kaasukehän kitka voi myös syöstä luotaimen laskettua syvemmälle ja siten imaista sen syöksymään saman tien alas.

Joka tapauksessa tarkoituksena on päättää luotaimen lento sukellukseen Venuksen kaasukehään, viimeistään loppuvuodesta.

"Venus Express on tuottanut paljon enemmän tietoa naapuriplaneetastamme kuin osasimme odottaakaan ja varmasti se jatkaa yllätysten lähettämistä viimeiseen minuuttiin saakka", toteaa Håkan Svedhem, lennon päätutkija.

Itämaan tietäjiä yli kaksituhatta vuotta sitten opastanut Betlehemin tähti on edelleen arvoitus. Ilmiön selitykseksi on tarjottu esimerkiksi supernovaa, kirkasta komeettaa tai Venus-planeettaa. Vankin ehdokas ei kuitenkaan ole yksittäinen taivaankappale, vaan kahden planeetan ja yhden tähden kohtaamisten sarja vuosina 3 ja 2 eKr.

Elokuun 12. päivä vuonna 3 eKr. Jupiter ja Venus olivat aamutaivaalla hyvin lähellä toisiaan; niiden välinen etäisyys oli vain vähän yli kymmenesosa Kuun näennäisestä halkaisijasta. Seuraavaksi Jupiter ohitti noin kuukautta myöhemmin eli syyskuun 14. päivä Leijonan tähdistön kirkkaimman tähden, Reguluksen. Tällä kertaa taivaankappaleiden välinen etäisyys oli puolet Kuun halkaisijasta.

Tuolloin Jupiter oli lähellä oppositiotaan, joten se teki taivaalla suuren silmukan. Jättiläisplaneetan näennäinen liike kääntyi vastakkaiseksi joulukuun alussa ja se palasi Reguluksen läheisyyteen seuraavan vuoden puolella helmikuun 17. päivänä. Nyt tähdellä ja planeetalla oli välimatkaa noin tuplasti Kuun näennäisen halkaisijan verran.

Jupiter muutti suuntaansa uudestaan keväämmällä, huhtikuun alkupuolella, ja toukokuun 8. päivä se kulki jälleen Reguluksen ohi. Jupiterin kulkureitin muodostama silmukka oli kuin Reguluksen eli ”Kuningastähden” yläpuolelle piirtynyt kruunu.

Kohtaamisten sarja huipentui kesäkuun 17. päivänä vuonna 2 eKr. Jupiter ja Venus olivat silloin iltataivaalla niin lähekkäin – noin asteen sadasosan päässä toisistaan – että ne näyttivät sulautuvan yhdeksi kirkkaaksi ”tähdeksi”. Kun kohtaaminen tapahtui kaiken lisäksi Leijonan tähdistössä, jota pidettiin noihin aikoihin merkittävänä kuviona, se saattoi varmistaa lopullisesti taivaallisen tapahtumasarjan tulkinnan erityisenä ennusmerkkinä.

Kuvassa Venus ja Jupiter kohtaavat iltataivaalla maaliskuussa 2012.

Aurinkokunnan sisin planeetta Merkurius on hankala tapaus havaittavaksi. Se on taivaalla aina lähellä Aurinkoa eikä Suomen leveysasteilta näy koskaan täysin pimeällä taivaalla. Tasan kahden viikon kuluttua planeetta on suurimmassa itäisessä elongaatiossaan eli kauimpana Auringosta itään. Silloin se laskee pari tuntia auringonlaskun jälkeen. Jo nyt kannattaa selkeällä säällä tähyillä iltayhdentoista jälkeen luoteen suuntaan ja bongata kesäisen vaalealla taivaalla kiiluva Merkurius. Sen lähettyvillä ovat lähipäivinä myös Venus ja Jupiter, mutta ne laskevat taivaanrannan taakse vielä aikaisemmin. Kuvassa Merkurius on Nuuksion taivaalla eilisiltana.