Tänään 13.12. vietetään Lucian päivää. Lucia-neidolla on päässään yleensä kruunu, jossa on kynttilöitä. Mutta miten nuo kynttilät palaisivat avaruuden painottomuudessa? Bonuksena kiva temppu pikkujouluihin ja perjantai-illan iloksi!
Painovoima vaikuttaa moniin arkisiin ilmiöihin, emmekä tule edes ajatelleeksi painovoiman olemassaoloa.
Esimerkiksi lämmön siirtyminen: lämmin ilma nousee ylöspäin ja kylmempi ilma laskeutuu alaspäin. Ilmiö pitää talojen ilmanvaihtoa toiminnassa, viilentää laitteita ja on laajemmin ilmakehän kierron sekä sääilmiöiden taustalla.
Tämä näkyy myös palamisessa. Kynttilän liekin muoto tulee siitä, että palamisessa syntyvät palokaasut nousevat ylöspäin ja venyttävät liekin korkeaksi, kauniisti lepattavaksi kellertäväksi valoilmiöksi.
Jos kynttilän sytyttää avaruusasemalla, missä vallitsee painottomuus (tai mikropainovoima, jos ollaan ihan tarkkoja), niin liekistä tulee tylsä, sinertävä pallo.
Alla on muutamia videoita, joissa näytetään miten kynttilä ja liekki yleisesti palaa avaruudessa.
Kiinan Tiankong-2 -avaruusasemalla:
Nasan video palamisesta avaruudessa:
Kansainvälisellä avaruusasemalla tutkitaan liekkiä:
Tee "unelmaraketti!"
Lämpimän ilman nousemista voi käyttää hyväksi myös näyttävän tempun tekemiseen – joko omaksi, lasten tai lastenmielisten iloksi!
(Tempussa käsitellään tulta, joten ole sen kanssa varovainen ja katso, ettei tuli pääse sytyttämään mitään ympärillä.)
Ota käteesi tavallinen paperinen teepussi ja kysy katselijoilta: mikä tämä on?
Vastaa mahdollisten arvuuttelujen jälkeen itse: tämä on unelmaraketti.
Näytä teepussin lappua ja kysy, mikä tämä on (kysymys toistuu joka vaiheessa ja jossain vaiheessa katselija ehkä lähtee mukaan leikkiin).
Vastaus: Tämä on hintalappu, eikä sitä unelmaraketissa tarvita (leikkaa lappu saksilla pois).
Seuraavaksi näytä jäljelle jäänyttä langanpätkää ja kysy mikä se on.
Vastaus: se on sytytyslanka.
Sitäkään ei unelmaraketissa tarvita. Leikkaa lanka pois niin, että leikkaat samalla teepussista yläosan pois mahdollisine saumoineen ja nastoineen.
Kysy kuulijoilta, mitä sisällä oleva teeaines on.
Vastaus: se on ruutia. Sitäkään ei unelmaraketissa tarvita, joten sen voi kaataa sisältä pois. Kaada huolellisesti kaikki tee pois niin, että jäljelle jää vain ohut paperinen teepussin kuori.
Lopuksi sinulla on kädessäsi unelmaraketti (teepussin paperinen pussiosa), jonka voit muotoilla rakettimaiseksi putkiloksi. Aseta unelmaraketti pöydälle tai lautaselle. Jos käytät lautasta alla, kysy katselijoilta ensin, mikä tämä on. Vastaus: se on laukaisualusta).
Tämän jälkeen pyydä lasta (tai aikuista) unelmoimaan oikein kovasti.
Sytytä unelmaraketti tulitikuilla yläosasta – ja katso! Se lentää unelmien voimalla!
Huomaa, että unermaraketti kannattaa sytyttää saumaosan kohdalta, koska teepussin saumaosa on muuta osaa painavampi. On hyvä, että se lähtee palamaan ensin, jotta raketti varmasti lähtee lentoon.
Lopuksi voit kertoa lapsille, mihin lentoonlähtö perustuu: teepussin paperi on niin ohutta ja kevyttä, että hieman ennen kuin raketti palaa loppuun saakka, se lähtee kuuman ilman mukana lentoon, koska ... kuuma ilma nousee ylöspäin!
Siellä se taas on! Planeetoista kirkkain eli Venus näkyy auringonlaskun jälkeen matalalla etelälounaassa.
Kuluvana vuonna naapuriplaneettamme on näkynyt hyvin kehnosti, käytännössä ei juuri ollenkaan. Venus kiertää Aurinkoa Maan radan sisäpuolella, joten se ei ole koskaan oppositiossa eli taivaalla vastapäätä Aurinkoa kuten Mars ja muut ulkoplaneetat. Joko planeetta on aamutaivaalla ja nousee ennen Aurinkoa tai sitten iltataivaalla ja laskee horisontin taakse Auringon perässä.
Suurimmassa elongaatiossa Venus on mahdollisimman kaukana Auringosta, parhaimmillaan 47 asteen etäisyydellä. Tänä vuonna tällaista elongaatiota ei ole ollut ollenkaan: edellinen, suurin läntinen elongaatio oli 23. lokakuuta 2023, ja seuraava, itäinen, on 10. tammikuuta 2025. Siihen on aikaa siis vajaa kuukausi, joten Venuksen näkyvyys paranee kaiken aikaa.
Joulukuun alussa planeetta laski noin 2,5 tuntia Aurinkoa myöhemmin, vuodenvaihteessa se viipyilee taivaalla vielä 4,5 tuntia Auringon jälkeen. Venus pysyttelee kuitenkin melko matalalla, joten planeetan bongaaminen edellyttää suhteellisen esteetöntä näkymää etelän ja lounaan suuntaan. ”Iltatähti” on kuitenkin niin kirkas, että se kajastaa helposti puiden lomitsekin.
Elongaatioiden välillä Venus on vuorotellen Auringon takana eli yläkonjunktiossa ja Maan ja Auringon välissä eli alakonjunktiossa. Edellisessä sitä on mahdoton nähdä, mutta jälkimmäisessä se toisinaan onnistuu. Venus on hyvin harvoin täsmälleen Maan ja Auringon välisellä linjalla, jolloin se kulkee Auringon kiekon editse – viimeksi vuonna 2012, seuraavan kerran vuonna 2117 – joten se ohittaa Auringon yleensä ylä- tai alapuolelta.
Tammikuussa 2022 Venus kulki viitisen astetta Auringon yläpuolelta, joten sen saattoi hyvällä tuurilla nähdä vielä lähes tai jopa täsmälleen alakonjunktion hetkellä. Puolisentoista vuorokautta ennen ”h-hetkeä” Venus näyttäytyi kapeana sirppinä, jonka sakarat sojottivat oudosti ylöspäin. Pari päivää myöhemmin planeetta oli siirtynyt aamutaivaan puolelle.
Kreikkalaiset pitivät ilta- ja aamutaivaalla näkyvää Venusta kahtena eri planeettana, joilla oli nimet Hesperos ja Fosforos. Sittemmin kävi selväksi, että kyseessä on yksi ja sama taivaankappale, joka vain näkyy vuoroin aamulla, vuoroin illalla. Seuraavan kerran vaihto iltataivaalta aamuiselle tapahtuu maaliskuussa 2025. Silloin Venus on taas mahdollista nähdä hyvin kapeana sirppinä, sillä se ohittaa Auringon useiden asteiden päästä. Toki se edellyttää selkeää säätä juuri oikeaan aikaan.
Otavan jälkeen todennäköisesti tunnetuin tähtikuvio on Orion. Se toimiikin oivallisena siirtymänä syystalven tähtitaivaasta talvisiin näkymiin.
Orion, jättiläismetsästäjä ja soturi, oli komeimmista komein ja myös tiesi sen. Rangaistukseksi ylvästelystään jumalat lähettivät skorpionin pistämään häntä kuolettavasti jalkaan. Kumpainenkin päätyi taivaalle tähtikuvioksi, mutta Orionin rakastetun, jumalatar Dianan pyynnöstä siten, että Orion pääsee pakenemaan läntisen taivaanrannan taakse, kun Skorpioni nousee idästä.
Tiimalasia muistuttava Orionin hahmo komeilee talvisella iltataivaalla pystyasennossa suoraan etelässä. Jättiläismetsästäjän ”olkapäällä” on α Orionis, punainen Betelgeuze, joka on satoja kertoja Aurinkoa suurempi jättiläistähti. Betelgeuze on elämänsä ehtoopuolella oleva tähti. Se on kuluttanut ydinpolttoaineensa lähes loppuun ja voi räjähtää milloin tahansa supernovana.
Orionin toisena ”jalkana” on hieman pienempi jättiläistähti Rigel. Vaikka Rigel on tähdistön β-tähti, se on todellisuudessa kirkkaampi kuin α-tähti. Rigel on puolestaan väriltään sinertävänvalkoinen. Sekä Betelgeuze että Rigel ovat niin kirkkaita, että niiden värit erottuvat selvästi paljain silmin.
Keskellä Orionin kuviota on kolmen tähden muodostama Orionin vyö, joka osoittaa vasemmalle alaviistoon lähes suoraan naapuritähdistön, Ison koiran, kirkkaimpaan tähteen Siriukseen. Vyöstä roikkuu Orionin miekka, niin ikään kolmen hieman himmeämmän tähden muodostama jono. Orionin miekan ja vyön muodostamaa kuviota sanotaan suomalaisittain Väinämöisen viikatteeksi, jota se melkoisesti muistuttaakin.
Jo kiikarilla näkyy selvästi, että miekan keskimmäinen ”tähti” onkin jotain aivan muuta: se on tähtienvälinen kaasupilvi, jossa syntyy kaiken aikaa uusia tähtiä kaasusta tiivistymällä. Orionin suuri kaasusumu eli Messier 42 on ainoa Suomen leveysasteilta helposti havaittava kaasusumu.
Kaukoputkella sumun keskellä erottuu neljän vastikään syntyneen tähden muodostama joukko, Trapetsi, ja sumun sisällä on infrapunakaukoputkilla havaittu syntymässä olevia tähtiä. M42 ja sen vieressä oleva himmeämpi M43 ovat näkyvimmät osat valtavasta tähtienvälisestä vetykaasupilvestä, joka kattaa suuren osan Orionin tähdistön alueesta. Kaasusumun vety hohtaa punaista väriä, joka ei kuitenkaan erotu kuin kaukoputkilla otetuissa kuvissa.
Näihin aikoihin joulukuussa yöt ovat pimeimmillään – etenkin kun suuressa osassa Suomea ei ole lunta haittaamassa valkoisella hohdollaan taivaan katselua. Kannattaa siis kääntää katseet yöäs tähtitaivaalle!
Maapallon kiertäessä Aurinkoa ja vuodenaikojen vaihtuessa sen mukaisesti myös tähtitaivas näyttää kiertyvän eri asentoon. Hitaasti, mutta varmasti iltaisin näkyvissä oleva osa tähtitaivasta muuttuu, kun tähtikuviot nousevat koko ajan aikaisemmin.
Planeetat vaeltavat taivaalla omia reittejään, ja tulevat välillä vierailemaan aamutaivaalla, välillä iltataivaalla. Nyt syystalvella 2024 saamme ihastella erituisesti Jupiteria (kuten mm. Yllätysten joulukalenterissa kerrotaan).
Syystalvella näkyvät illalla mukavasti mm. nämä tähtikuviot:
Kyllä, se on Jupiter – joka ei kuitenkaan ole tähti, vaan Aurinkokunnan suurin planeetta.
Kiikarilla Jupiterin rinnalla erottuu neljä kuuta, jotka Galileo Galilei löysi vuonna 1610. Siksi ne tunnetaan Galilein kuina, mutta niiden viralliset nimet ovat Io, Europa, Ganymedes ja Kallisto.
Talvisella iltataivaalla on kaksi muutakin melko kirkasta Auringon kiertolaista: Saturnus, joka on Kuun kanssa laskemassa länsilounaaseen, ja Mars, joka jää hiukan etelän suuntaa kuvaavan kartan vasemman reunan ulkopuolelle. Se on kuitenkin helppo tunnistaa punaisesta väristään.
Iltayhdeksältä tähtitaivas alkaa olla jokseenkin perinteisessä talvikuosissaan. Kaakon kulmalta on kiertymässä etelän suunnalle useita kirkkaita tähtikuvioita.
Orion on niistä selkein: sen keskellä on kolmen tähden muodostama Orionin vyö, josta roikkuu niin ikään kolmen tähden muodostama Orionin miekka. Todellisuudessa miekan keskimmäinen ”tähti” on Orionin kaasusumu, jossa syntyy kaiken aikaa uusia tähtiä.
Jupiter loistaa Härässä, joka on tähdistöistä vanhimpia – ellei kaikkein vanhin. Kuvio tunnettiin Härkänä jo Babyloniassa. Sen ”silmänä” on jättiläistähti Aldebaran, joka on väriltään selvästi punainen samaan tapaan kuin Orionin vasemmalla olkapäällä tuikkiva Betelgeuze.
Kaksoset, Ajomies, Perseus, Kassiopeia, Andromeda ja Pegasus ovat vanhoja kreikkalais-roomalaisia kuvioita, jotka eivät tähtitaivaalta tuttuun tapaan juurikaan muistuta taruhahmoina tunnettuja esikuviaan.
Samaa voi sanoa eteläistä horisonttia viistävistä ”vesitähdistöistä”, jotka ovat vain himmeähköjen tähtien muodostamia epämääräisiä jonoja. Niiden erottaminen kunnolla vaatii pimeän havaintopaikan: taajamien valosaasteen keskellä niitä ei näe.
Joulukalenterin karttaan ei ole piirretty kuvioiden tähtiä yhdistäviä viivoja, koska niitä ei ole todellisella taivaallakaan. Useimmista tähdistöistä löytyy tarkempi karttapiirros Tiedetuubin juttusarjoista Syksyn tähtitaivas ja Syystalven tähtitaivas.
Koska painottomuus on yksinkertaisesti vapaasta putoamisliikkeessä olemista, on painottomuutta helppo "tehdä" itsekin: heitä mitä vain ilmaan tai pudota alas, niin tuo kappale on painoton. Tässä ohjeet yhteen tapaan tehdä ja visualisoida painottomuutta.
Ota esimeriksi puolentoista litran limupullo. Revi siitä muovit ympäriltä pois siten, että pullon sisälle näkee hyvin. Pese ja kuivaa pullon sisusta, ja laita sinne vaikkapa pieniä värikkäitä karkkeja, nappeja tai muita pieniä kappaleita. Tai pieniä ruuveja, kuten otsikkokuvassa ja alla olevassa videossa.
Heitä pullo ilmaan ja katso tarkasti mitä pullon sisällä tapahtuu: sisällä olevat kappaleet leijuvat aivan kuten astronautit avaruusaseman sisällä.
Jos lyhyen lennon aikana tätä on vaikea nähdä, niin teippaa kännykkä kiinni pullon kylkeen siten, että kamera näkee sisälle. Laita känny kuvaamaan hidastettua videota ja heitä pullo ilmaan.
Tietystikin nyt kannattaa heittää pullo pehmeään paikkaan tai ottaa siitä koppi, ettei kännykkä mene rikki.
Video näyttää selvästi leijumisen.
Jos haluat hifistellä, niin pullon voi korvata esimerkiksi läpinäkyvällä muovisella pakasterasialla ja kännykän toimintakameralla. Kamera kannattaa laitaa kuvaamaan videota 120 tai 240 kuvaa sekunnissa.
Mitä korkeammalle uskallat boksin tai pullon heittää, sitä pitemmän painottomuuden saat aikaan!
Se liikkuu sittenkin! Näin tarina kertoo Galileo Galilein mutisseen, kun joutui inkvisition edessä perumaan puheensa aurinkokeskisestä maailmanmallista.
Arestiin joutuva tähtitieteilijä ilmaisi näillä sanoilla näkemyksensä, että katolisen kirkon hyväksymästä ja hartaasti vaalimasta ajattelutavasta huolimatta Aurinko ei kierrä Maata, vaan Maa kiertää Aurinkoa: Maa siis liikkuu.
Kyse voi olla tyypillisestä urbaanista legendasta, joka ei pidä kutiaan, mutta faktojen ei pidä antaa pilata hyvää kertomusta. Joskus Galilein sanomaksi väitetty lause on käännetty muodossa ”se pyörii sittenkin”, mikä sopisi hyvin hänen tekemiinsä havaintoihin Auringosta. Päivätähtemme pinnalla näkyi tummia läiskiä, jotka vaelsivat hitaasti Auringon kiekon poikki.
Galilei päätteli – aivan oikein – muodostelmien verkkaisen liikkeen johtuvan Auringon pyörimisestä, mikä oli päätelmänä yhtä mullistava kuin Galilein havainnot kraattereiden kirjomasta Kuusta, Venuksen vaiheista ja Jupiterin neljästä kuusta. Kaikki viittasi siihen, että Maa ei ollut kaikkeuden liikkumaton keskus.
Näkemiensä läiskien olemuksen suhteen Galilei sen sijaan ei osunut oikeaan. Hän arveli niiden olevan lituskaisia pilviä, jotka ovat jollain lailla jumittuneet pinnan suhteen paikoilleen. Siksi niiden liikkuminen paljasti myös Auringon pyörimisliikkeen.
Vanhemmiten Galilei sokeutui, minkä usein oletetaan johtuneen siitä, että hän katseli Aurinkoa kaukoputkensa läpi ilman mitään varotoimenpiteitä. Tuntuu kuitenkin kummalliselta, jos Auringon katselu olisi vaurioittanut Galilein näköaistia vuosikymmenien viiveellä – ja vielä kummassakin silmässä.
Todennäköisenä pidetäänkin, että Galilei kärsi harmaakaihista ja glaukoomasta, joiden oireilun alkaminen liki 70 vuoden iässä ei olisi ollut mitenkään harvinaista.
Jos vaatimattomuus kaunistaa, Sisilisko on öisen taivaan näteimpiä kuvioita. Harmi vain, että tähdistöä on varsin vaikea hahmottaa.
Sisiliskon pieni tähdistö sijaitsee Linnunradan valovyön reunamilla, Kefeuksen ja Pegasuksen välissä. Näinä aikoina se on illalla melkein suoraan pään yläpuolella eli periaatteessa hyvin havaittavissa.
Taivaallinen matelija koostuu kuitenkin niin himmeistä tähdistä, että tähtikartoissa viivoilla yhdistetty tähtikuvio hukkuu helposti tähtien paljouteen. Hahmoltaan se muistuttaa hieman Kassiopeiaa: sen kirkkaimmat tähdet muodostavat w-kirjaimen. Toisinaan tähdistöä onkin kutsuttu ”pieneksi Kassiopeiaksi”.
Sisiliskon kuvio on kuitenkin paljon pienempi ja muodostuu paljon himmeämmistä tähdistä kuin Kassiopeian W, joten erehtymisen vaaraa ei käytännössä ole, vaikka kummatkin ”kirjaimet” ovat melkein samassa asennossa.
Sisiliskolla ei ole antiikkista tai mytologista alkuperää, sillä se on muodostettu Joutsenen ja Andromedan välillä olevista himmeistä tähdistä vasta 1600-luvulla. Menneiden aikojen ihmisillä oli vilkas mielikuvitus heidän kansoittaessaan tähtitaivaan omituisilla otuksilla, eivätkä uudemmat tähtien kartoittajat jääneet siinä suhteessa yhtään huonommiksi.
Tähdistön "keksijä" Johannes Hevelius – jälleen sama heppu – oli näkevinään siinä "kippurahäntäisen näädänkaltaisen olion”. Jos osuu riittävän pimeälle paikalle, voi himmeiden tähtien joukosta haeskella tällaista hahmoa, mutta helposti se ei silmiin osu.
Sisiliskon tähdistön alueella ei ole ainuttakaan Messierin luettelon kohdetta, mutta kiikarilla voi katsastaa avoimen tähtijoukon NGC 7243. Siihen kuuluu toistatuhatta tähteä, jotka ovat varsin nuoria: niillä on ikää vain noin 100 miljoonaa vuotta.
Jälleen kerran on kohti Maata tuleva ja planeettaamme osuva meteoroidi - tai pieni asteroidi - havaittu etukäteen. Nyt varoitus tuli 12 tuntia ennen osumaa, joka tapahtui klo 18.15 Suomen aikaa tänään 3. joulukuuta 2024.
Kyseessä on arviolta 70 cm halkaisijaltaan oleva murikka, joka oli suoralla kurssilla maapallon kanssa.
Se osui juuri laskelmien mukaisesti Siperiaan klo ~18:15 Suomen aikaa. Se tuhoutui ilmakehässä, eikä saanut aikaan vahinkoa. Törmätessään ilmakehään tuloksena oli bolidi, kirkas tähdenlento, mistä saatiin runsaasti kuvia ja videoita.
Esimerkiksi tässä ja tässä näkyy hyvin tämän, väliaikaisen nimen COWEPC5 saaneen kivenmurikan tuhoutuminen hyvin. Osia kappaleesta putosi todennäköisesti alla olleeseen metsikköön.
Törmääjä havaittiin Kitt Peakin observatorioalueella Yhdysvalloissa olevalla Bok-teleskoopilla. Kyseessä on 2,3-metrisellä peilillä varustettu havaintolaite.
Tämä on jo 12. Maahan osua törmääjä, joka on havaittu etukäteen ja jonka törmäyspaikka ja -aika on voitu laskea etukäteen. Tekniikan ja havaintometodien kehittyessä näitä havaitaan koko ajan enemmän, sillä törmääjiä avaruudessa riittää - tänäänkin maapallon ohitse menee läheltä neljä aiemmin tunnettua, suurempaa asteroidia.
Pieni lisäys jälkikäteen: Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin IAU:n määritelmän mukaan kyseessä on meteoroidi, ei asteroidi. Näiden kahden raja menee metrissä, eli pienemmät ovat meteoroideja, suuremmat asteroideja. Pienempiäkin tosin kutsutaan usein myös asteroidiksi (mm. ESAn uutisessa).
X-käyttäjä Kiril Bakanovin julkaisema kuva COWEPC5:stä, kun se tuhoutui ilmakehässä kirkkaana bolidina. Kuvauspaikka on Oljokminskin kaupunki Jakutiassa.
Jos tähtitaivaalla järjestettäisiin maailmalla suosittu look-alike contest eli kaksoisolentokilpailu, Kolmio veisi jokseenkin kiistatta voiton.
Kolmio on pohjoisen taivaan tähdistöistä ainoa, joka on täsmälleen esikuvansa näköinen. Kolmion tähdet eivät ole kovin kirkkaita, mutta se on silti helppo löytää geometrisen muotonsa ansiosta Andromedan ja Oinaan tähdistöjen välistä. Sen lähettyvillä ei ole muita yhtä kirkkaita tähtiä, sillä se on jo selvästi Linnunradan tähtiä vilisevän vyön ulkopuolella.
Kolmion tähdistön nimenä on ollut myös Iso kolmio, kun Johannes Hevelius muodosti 1600-luvulla sen alapuolelle Pienen kolmion tähdistön. Uudempi kolmio teki tähtikartoilla kuitenkin vain pikavisiitin eikä Kolmion kokoon sittemmin ole enää viitattu.
Selkeän puhdaslinjaisesta ulkomuodostaan huolimatta tähdistön on eri aikoina ajateltu kuvaavan eri asioita. Siitä on käytetty esimerkiksi nimeä Nili Donum, Niilin lahja, sillä se on symboloinut suuren virran hedelmällistä suistoaluetta, kolmion muotoista deltaa.
Kolmion galaksi Messier 33 on pohjoisen taivaan toiseksi kookkain galaksi, mutta silti hyvin haastava kohde. Se kuuluu Paikalliseen galaksiryhmään Andromedan galaksin ja Linnunradan sekä noin neljänkymmenen pienemmän tähtijärjestelmän kanssa. Galaksin näennäinen koko on samaa luokkaa kuin Kuun, mutta se erottuu kiikarillakin vain hyvin himmeänä – ja paljon Kuuta pienempänä – utuläikkänä.
Taivaan on oltava täysin selkeä ja havaintopaikan hyvin pimeä, jotta galaksia kannattaa ylipäätään etsiä. Jos sen löytää, on onnistunut kurkistamaan vielä kauemmas avaruuteen kuin Andromedan galaksia katsoessaan, sillä M33 on noin kolmen miljoonan valovuoden etäisyydellä.
