Kuun hämärät säteet

To, 09/05/2013 - 11:55 Markus Hotakainen

Viimeisestä miehitetystä kuulennosta on kulunut yli 40 vuotta, mutta monet Apollo-astronauttien näkemistä ilmiöistä ovat yhä vailla selitystä. Yksi niistä on Kuun hämäränsäteet.

Ilmiön “ennusti” jo vuonna 1956 tieteiskirjailija Hal Clement. Hänen novellissaan Dust Rag astronautit selvittävät outoa kajastusta, joka himmentää tähdet lähellä Kuun taivaanrantaa. Se osoittautui todelliseksi jo 1960-luvun alkuvuosina, kun Surveyor-luotaimet lähettivät Kuun pinnalta valokuvia, joissa horisontti hehkui himmeästi.

Apollo 8, 10, 15 ja 17 -lennoilla Kuuta kiertävät astronautit seurasivat omin silmin, kuinka auringonnousua Kuun horisontin takaa edelsi – ja auringonlaskua seurasi – valoisa kajo. Siinä erottui hetken ajan myös selviä säteitä, samanlaisia kuin toisinaan maanpäällisen auringonnousun tai -laskun yhteydessä (alla Gene Cernanin ja Harrison Schmittin Apollo 17 -lennolla tekemiä piirroksia).

Auringon painuessa maisen horisontimme taakse voi hämärtyvälle taivaalle ilmestyä tummia ja vaaleita viiruja, jotka näyttävät lähtevän horisontin alapuolella olevasta päivätähdestämme. Tummat viirut aiheutuvat itse asiassa taivaanrannan takana olevista pilvistä, joiden varjot heittyvät iltaruskon värjäämälle taivaalle.

Toisinaan varjot voivat venähtää niin pitkiksi, että ne kurkottuvat yli koko taivaan vastakkaiseen horisonttiin saakka. Vastapäätä auringonlaskun tai -nousun suuntaa näkyviä säteitä sanotaan vastahämäränsäteiksi.

Ilmiön selitys on siis yksinkertainen, mutta Kuun tapauksessa ongelmana on se, että siellä ei ole pilviä eikä edes kaasukehää. Tai kyllä Kuullakin tarkkaan ottaen on kaasukehä, mutta se on äärimmäisen harva: sen tiheys on noin 1/10000000000000 Maan ilmakehän tiheydestä.

Argonin, heliumin, natriumin ja kaliumin muodostama kaasukehä on kuitenkin aivan liian olematon selittääkseen Apollo-lennoilla havaitut säteet. Eikä siellä taatusti ole pilviä, jotka voisivat heittää varjoja. Silti ilmiö on pystytty havaitsemaan myös myöhempien luotainten, esimerkiksi Clementinen, kuvissa (alla).

Kymmeniä vuosia tutkijoita askarruttaneeseen arvoitukseen yritetään saada vastaus NASAn LADEE-luotaimella (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), joka on määrä laukaista matkaan huomenna (Suomen aikaa ylihuomenna).

Luotain tutkii nimensä mukaisesti Kuun äärimmäisen harvaa kaasukehää ja pinnan läheisyydessä esiintyvää pölyä. Kuun pintaa peittää kauttaaltaan hieno pöly, joka on syntynyt lukemattomien kosmisten iskujen seurauksena.

Avaruudesta tulleet erikokoiset kivenkappaleet, kallionlohkareet ja asteroidit ovat murskanneet Kuun pintakerroksen rikkonaiseksi regoliitiksi, joka on pintaosiltaan puuterimaisen hienoa pölyä.

Kun auringonvalo lankeaa Kuun pinnalle, ultravioletti- ja röntgensäteily aiheuttaa ionisaatiota, joka saa pölyssä aikaan sähkövarauksen. Vähäisessä vetovoimassa sähköistyneet ja toisiaan hylkivät pölyhiukkaset saattavat kohota pinnalta jopa kilometrien korkeuteen ja aiheuttaa astronauttien näkemän ilmiön.

LADEE-luotaimen mukana on mittalaite, joka kerää pölyhiukkasia Kuun lähiavaruudesta ja selvittää niiden ominaisuuksia. Tutkijat toivovat tulosten antavan ratkaisun tähän vanhaan, mutta visaiseen arvoitukseen.