Maa

Vuorokauteen tulee jatkuvasti lisää tunteja, mutta niin hitaasti, että pahimpiin kiireisiin se ei ihan heti tuo helpotusta.

1,4 miljardia vuotta sitten Maan pyörähdysaika oli vain hieman yli 18 tuntia. Syypää löytyy ihan naapurista: oma kiertolaisemme Kuu.

"Kun Kuu loittonee, Maa on kuin piruettia tekevä taitoluistelija, jonka pyöriminen hidastuu, kun hän ojentaa kätensä", havainnollistaa Stephen Meyers.

Uudessa tutkimuksessa Meyers on kollegoineen kehitellyt tilastollisen menetelmän, jolla tähtitieteellinen teoria ja geologiset havainnot pystytään linkittämään toisiinsa. Kiviin ja kallioihin rekisteröinyt tieto kertoo menneistä ajoista, sekä Aurinkokunnan historiasta että muinaisista ilmastonmuutoksista.

"Tavoitteenamme oli soveltaa astrokronologiaa ajanmääritykseen kaukaisessa menneisyydessä ja hahmottaa hyvin vanhoja geologisia ajanjaksoja", Meyers toteaa.

"Pyrimme tutkimaan miljardeja vuosia vanhoja kiviä samaan tapaan kuin selvittelemme nykyisiä geologisia prosesseja."

Maan liikkeeseen vaikuttavat vetovoimallaan muut Aurinkokunnan kappaleet, sekä planeetat että Kuu. Ne muuttavat Maan rataliikettä, pyörähdysaikaa ja pyörimisakselin asentoa. Aikakausien kuluessa tapahtuneet muutokset noudattavat Milankovićin jaksoja, jotka vaikuttavat auringonvalon jakautumiseen maanpinnalla ja sitä kautta ilmaston hitaaseen muuttumiseen.

Pitkät jaksot näkyvät kivissä, joilla on ikää satoja miljoonia vuosia. Sitä kauemmas menneisyyteen on kuitenkin vaikea kurkistella, sillä geologiset ajoitusmenetelmät eivät ole enää riittävän tarkkoja, kun puhutaan miljardeista vuosista.

Tutkimusta vaikeuttaa myös epävarmuus Kuun ja sen rataliikkeen historiasta sekä Aurinkokunnan kaoottisuus. Jacques Laskarin vuonna 1989 esittämän teorian mukaan vähäiset vaihtelut planeettojen radoissa kumuloituvat vuosimiljoonien kuluessa merkittäviksi muutoksiksi, joita on vaikea laskea ajassa taaksepäin.

Jo aiemmin Meyers on kollegoineen pystynyt määrittämään kivikerrostumista Maan ilmastohistoriaa 90 miljoonan vuoden taakse, mutta mitä pidemmälle tähdätään, sitä suurempia ovat epävarmuustekijät.

Esimerkiksi Kuu etääntyy tällä hetkellä Maasta 3,82 senttimetrin vuosivauhdilla. Jos loittonemisnopeus on pysynyt samana, 1,5 miljardia vuotta sitten Kuu olisi ollut niin lähellä Maata, että vuorovesivoimat olisivat repineet sen hajalle. Tiedämme kuitenkin Kuulla olevan ikää noin 4,5 miljardia vuotta. Jokin ei täsmää.

Vuonna 2016 Meyers aloitti yhteistyön Alberto Malinvernon kanssa, ja he onnistuivat kehittämään tilastollisen menetelmän, jolla tähtitieteellinen ja geologinen tieto saatiin yhdistettyä luotettavaksi dataksi.

He testasivat TimeOptMCMC-menetelmäänsä kahdessa kalliokerrostumassa, Kiinan pohjoisosissa sijaitsevassa Xiamaling-muodostelmassa, jolla on ikää 1,4 miljardia vuotta, ja eteläisellä Atlantilla 55 miljoonan vuoden ikäisessä Walvis-harjanteessa.

Uudella menetelmällä he pystyivät määrittämään geologisten havaintojen perusteella sekä Maan pyörimisakselin suunnassa että kiertoradan muodossa tapahtuneet vaihtelut. Samalla selvisi vuorokauden pituus ja Kuun etäisyys Maasta eri aikakausina.

Tutkimuksesta kerrottiin Wisconsinin yliopiston (Madison) uutissivuilla ja se on ilmestynyt Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedejulkaisussa (maksullinen).

Kuva: NASA

Tagit

Maa

kuu

vuorokauden pituus

Aurinkokunnan kehitys

Lähipäivinä kasvava Kuu on jälleen hyvin näkyvissä iltataivaalla – edellyttäen, että pilvet eivät peitä sitä taakseen. Kuten kansa ennen vanhaan lausui, silloin "vanha kuu on uuden kuun harteilla".

Kun Kuu laskee kohti läntistä horisonttia ja taivas hiljalleen tummuu, valaistuna näkyvän kapean kuunsirpin kupeella alkaa kajastaa himmeä kuvajainen Kuusta: maatamo.

Aikojen alusta taivaalle tähyävät lajitoverimme yrittivät pohtia, mistä oikein on kyse. Miksi sirppinä näkyvän Kuun pimeä puolikin erottuu himmeästi, mutta kun kuunsirppi lihoo, toinen puolisko katoaa näkyvistä?

Yleisnero Leonardo da Vinci selitti ilmiön 1500-luvun alussa. Codex Leicester -nimellä tunnetussa käsikirjoituksessa, jonka da Vinci laati vuosina 1506–1510, hän selittää, kuinka sekä Kuu että Maa heijastavat samalla tavalla auringonvaloa.

Uudenkuun aikaan Kuu on Auringon suunnassa, joten emme näe sitä ollenkaan. Jos Kuu on täsmälleen Auringon suunnassa, sattuu täydellinen auringonpimennys. Yleensä Kuu kuitenkin ohittaa Auringon sen ylä- tai alapuolelta.

Kuusta katsottuna on silloin "täysimaa" eli kiertolaisemme sysimustalla taivaalla näkyy kokonaan valaistu Maa. Se on aika lailla näyttävämpi spektaakkeli kuin täysikuu Maan taivaalla, sillä kotiplaneettamme läpimitta on melkein neljä kertaa suurempi kuin Kuun.

Pari päivää uudenkuun jälkeen iltataivaallemme ilmestyy kasvava kuunsirppi, mutta Kuusta katsottuna Maa on päinvastoin lähtenyt kutistumaan.

Melkein täytenä loistava Maa heijastaa kuitenkin pilvineen ja merineen yhä voimakkaasti valoa, joten Kuun pimeälläkin puolella on melko valoisaa, paljon valoisampaa kuin kirkkaimmankaan meikäläisen kuutamon aikaan. Siksi näemme Kuun pimeän puolen maatamona – ja tämän da Vinci siis oivalsi jo yli 500 vuotta sitten.

Kun Kuu illasta toiseen kasvaa, Kuusta katsottuna Maa vastaavasti pienenee. Kutistuvasta Maasta heijastuu päivä päivältä vähemmän valoa, joten maatamo himmenee. Huolimatta siitä, että Maa pysyttelee Kuun taivaalla lähes paikallaan.

Vastaavasti Maasta katsottuna Kuun valoisa osa kasvaa ja alkaa häikäistä niin, että maatamo ei senkään takia enää erotu, ei ainakaan paljain silmin. Viimeistään puolikuun eli Kuun ensimmäisen neljänneksen aikoihin maatamoa on käytännössä mahdoton erottaa paitsi hieman pidempään valotetuissa kuvissa.

Silloin myös Maa on Kuusta katsottuna puolikas. Pari viikkoa myöhemmin – kun siinä välissä on ollut täysikuu – on jälleen puolikuun aika. Kuu on viimeisessä neljänneksessä ja näkyy nyt aamupuolella taivasta.

Kuun yhä kutistuessa maatamo ilmestyy jälleen näkyviin, mutta nyt kapea kuunsirppi nousee aamuvarhaisella vähän ennen Aurinkoa. Siksi aamuinen maatamo jää usein huomiota vaille.

Kuvat: Markus Hotakainen, Codex Leicester

Tagit

Vallitsevan käsityksen mukaan Kuu syntyi, kun muotoutumassa olleeseen Maahan törmäsi suunnilleen Marsin kokoinen kappale. Teoria on nyt saanut lisävahvistusta ja samalla alkaa selvitä Maan veden alkuperä.

Ennen kuulentoja Kuun synnylle oli kolme teoriaa. Se olisi irronnut vinhaan pyörivästä Maasta, se olisi Maan sieppaama kappale tai se olisi syntynyt samaan aikaan Maan kanssa samasta Aurinkoa ympäröineen kaasu- ja pölypilven tihentymästä.

Kun astronauttien Kuun pinnalta keräämät kivet saatiin laboratorioihin, kävi ilmi, että mikään näistä teoriasta ei pidä paikkaansa.

Tutkijat kehittivät uusien tietojen pohjalta hypoteesin, jonka mukaan muinaisen Maan ja vähän pienemmän kappaleen törmäys sinkosi avaruuteen ainetta, josta osa jäi Maata kiertävälle radalle ja kasautui lopulta Kuuksi.

Ongelmana on ollut se, että Maan ja Kuun koostumuksissa on kuitenkin sekä yhtäläisyyksiä että eroja. Jos nuoren Maan ja törmänneen kappaleen koostumukset ovat olleet hyvin erilaiset – kuten Aurinkokunnan planeettojen nykykuosin perusteella voisi olettaa – miksi Maa ja Kuu eivät ole yhtä lailla selvästi toisistaan poikkeavat.

Tutkijat ovat ratkaisseet ongelman olettamalla törmäyksen olleen niin raju, että kappaleiden aineet sekoittuivat lähes täydellisesti, jolloin ruhjoutuneen Maan ja avaruuteen sinkoutuneen materian koostumukset olivat jokseenkin identtiset. Nykyisin havaittavat erot Maan ja Kuun välillä olisivat seurausta myöhemmästä asteroidipommituksesta.

Richard Greenwoodin johtama ryhmä on tutkinut hapen isotooppijakaumia sekä Kuusta tuoduissa että Maasta kerätyissä näytteissä. Kuun kivissä ja Maan oliviinimineraalissa eroa ei käytännössä ole, mutta kuukivien ja meikäläisten basalttien välillä havaittiin hapen isotooppien pitoisuuksissa muutaman miljoonasosan suuruisia eroja.

Tutkijoiden mukaan havainto tukee käsitystä, että törmäyksen aiheuttama aineen sekoittuminen oli lähes täydellistä. Mitatut erot selittyisivät "loppusilauksella" (late veneer), myöhemmin Maahan osuneiden asteroidien ja meteoriittien tuomalla aineksella.

Isotooppimittausten tulokset viittaavat myös siihen, että suuri osa Maan vedestä oli planeetallamme jo ennen törmäystä, jonka seurauksena Kuu syntyi. Aiemmin on arveltu, että valtaosa vedestä olisi tullut "jälkitoimituksena" Maahan osuneiden vesipitoisten asteroidien ja komeettojen mukana. Greenwoodin johtaman tutkimuksen mukaan ainoastaan 5–30 prosenttia nykyisestä vedestä olisi peräisin näistä myöhemmistä kosmisista törmäyksistä.

Havainnolla, että Maa onnistui säilyttämään suuren osan vedestään tuhoisasta törmäyksestä huolimatta, saattaa olla merkitystä myös eksoplaneettojen elinkelpoisuuksia arvioitaessa.

Tutkimuksesta kerrottiin ScienceDaily-uutissivustolla.

Kuva: Michael Elser/University of Zurich

Tagit

Ennätykset on tehty rikottaviksi, mutta toisinaan niiden särkyminen vie vähän pidemmän ajan.

Helmikuussa 1990 eli lähes päivälleen 28 vuotta sitten jättiläisplaneettoja tutkinut Voyager 1 otti kuvan, jossa Maa näkyi "vaaleansinisenä täplänä".

Luotain oli silloin 6,06 miljardin kilometrin etäisyydellä maapallosta, mikä vastaa melkein 41-kertaista Maan ja Auringon välistä etäisyyttä.

Nyt etäisyysennätys on vihdoin rikottu.

Joulukuussa New Horizons -luotain, joka ohitti kääpiöplaneetta Pluton heinäkuussa 2015, otti kuvan Kölin tähdistön suunnassa olevasta tähtijoukosta NGC 3532. Tähtirykelmä tunnetaan myös nimillä "Jalkapallojoukko" ja "Kaikkea hyvää".

Tähtitieteen historiankirjoihin se on jäänyt kohteena, josta Hubble-avaruusteleskooppi otti ensimmäisen kuvansa keväällä 1990.

Luotain otti joukosta kalibrointikuvan LORRI-kameralla (Long Range Reconnaissance Imager). Tuolloin New Horizons oli 6,12 miljardin kilometrin etäisyydellä Maasta, joten se oli kauimpana Maasta otettu kuva.

Ennätys ei säilynyt kovin pitkään, sillä kaksi tuntia myöhemmin luotain otti kuvat Kuiperin vyöhykkeen kappaleista 2012 HZ84 ja 2012 HE85. Kun New Horizons ottaa seuraavan kuvan, ennätys rikkoutuu jälleen, sillä luotain taittaa joka päivä yli miljoonan kilometrin matkan.

"New Horizons on ollut monessa mielessä 'ensimmäinen' — se tutki ensimmäisenä Plutoa ja se tutkii ensimmäisenä Kuiperin vyöhykettä. Se on myös kaikkien aikojen nopein luotain", toteaa päätutkija Alan Stern Southwest Research Institutesta. "Nyt se on onnistunut ottamaan kuvia kauempana Maasta kuin yksikään aiempi luotain."

Joulukuisen kuvaussession jälkeen New Horizons vaipui jälleen "uneen", josta se herätetään seuraavan kerran ensi kesäkuun alussa. Luotain alkaa silloin valmistautua ensi vuoden alussa tapahtuvaan Kuiperin vyöhykkeen kiertolaisen MU₆₉ ohilentoon.

Tuolloin sen etäisyys Maasta on noin 6,5 miljardia kilometriä ja radiosignaalien matka luotaimesta maapallolle kestää yli kuusi tuntia.

Kuvat: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Tagit

Kuu syntyi – todennäköisesti – kun Maa oli vasta muotoutumassa ja suunnilleen Marsin kokoinen kappale törmäsi planeettamme varhaiseen aihioon. Törmäys paiskasi osan proto-Maan kiviaineksesta avaruuteen ja siitä tiivistyi Kuu. Prosessin arvellaan olleen hyvin nopea, korkeintaan vuosien, ehkä vain kuukausien tai viikkojen mittainen.

Maa ja Kuu ovat sen jälkeen olleet tiivis pari ja niitä voidaan pitää melkein yhtä lailla kaksoisplaneettana kuin planeettana ja sen kuuna. Kuu on Maahan verrattuna iso, läpimitaltaan noin neljäsosa siitä, joten se on vaikuttanut vetovoimallaan myös Maan myöhempään kehitykseen.

Kuun pyöriminen, vaikka se onkin hyvin hidasta, on saanut sen pullistumaan päiväntasaajan eli ekvaattorin kohdalta. Jo parisataa vuotta sitten ranskalainen matemaatikko ja fyysikko Pierre-Simon de Laplace laski, että Kuun ekvaattoripullistuma on selvästi liian suuri siihen nähden, että sen pyörähdysaika on melkein kuukausi.

Alkujaan eli Kuun ollessa vielä valtaosin sula sen on arveltu pyörineen paljon nopeammin, jolloin pullistuma olisi ollut vielä nykyistäkin suurempi. Kun pyörimisliike vähitellen hidastui, pullistuma kutistui. Mutta kun Kuu noin neljä miljardia vuotta sitten jäähtyi ja jähmettyi, kutistumista ei enää päässyt tapahtumaan, vaikka pyöriminen edelleen hidastui.

Kuun pyörimisliikkeen hidastuessa se on samalla loitontunut Maasta. Maan ja Kuun välimatka kasvaa edelleen noin neljällä sentillä vuodessa, sillä järjestelmä menettää kaiken aikaa energiaa. Se kuluu niiden keskinäisen vetovoiman aiheuttamaan vuorovesi-ilmiöön.

Vuoksi ja luode loiskuttavat Maan valtamerten vesiä edestakaisin ja siitä syntyvät kitkavoimat hidastavat Maan pyörimisliikettä, mutta saavat samalla Kuun vähitellen etääntymään Maasta. Siis karkeasti kuvailtuna, yksityiskohdiltaan ilmiö on paljon mutkikkaampi.

Tutkijoita on pitkään askarruttanut, kuinka nopeasti Kuu on etääntynyt Maasta menneinä vuosimiljardeina, ja mitä se voisi kertoa olosuhteista nuoressa Maassa. Boulderin yliopiston fysiikan professorin Shijie Zhongin johtama tutkijaryhmä on selvittänyt asiaa mallintamalla Kuun nykyisen ekvaattoripullistuman syntyä.

Se on ollut ilmeisesti varsin hidas prosessi ja vienyt satoja miljoonia vuosia, kun Kuu on nykyistä paljon hitaammin etääntynyt Maasta. Siitä voidaan päätellä, että vuorovedet maapallolla ovat olleet vähäisempiä tai niitä ei välttämättä ole jossain vaiheessa esiintynyt ollenkaan.

"Jos Maalla on ylipäätään ollut vesikehä hadeeisen aionin [4,57–3,8 miljardia vuotta sitten] aikana, se on voinut olla kauttaaltaan jäässä, mikä on käytännössä eliminoinut vuorovesien synnyttämän kitkan", Zhong arvelee.

Ajatus umpijäässä olevasta "lumipallo-Maasta" ei ole uusi. Auringon kehitystä koskevan teorian mukaan se on ollut nuoruudessaan nykyistä noin 30 prosenttia himmeämpi, joten Maahan lankeava energiamäärä olisi myös ollut paljon nykyistä pienempi. Sille ei kuitenkaan ole saatu vahvistusta havainnoista. Nyt ratkaisu ongelmaan voi olla yllättäen löytymässä Kuusta.

Uudesta mallista kerrottiin Boulderin yliopiston uutissivuilla ja tutkimus on ilmestynyt Geophysical Research Letters -tiedejulkaisussa (maksullinen).

Kuva: Markus Hotakainen

Tagit

Päivän kummallinen kuva tulee Marsista, ja on otettu itse asiassa jo marraskuun 20. päivänä viime vuonna.

Kyseessä on itse asiassa kaksi Mars Reconnaissance Orbiter -luotaimen HiRISE-kameran ottamaa kuvaa, jotka on yhdistetty yhdeksi kuvaksi; näin Maa ja Kuu saatiin kuvaan oikealla tavalla valotettua.

Kummakin taivaankappaleen suhteellinen koko ja etäisyys toisistaan – Marsista tuolloin katsottuna – ovat luonnolliset.

Mikäli Maata lähestyvät alienit siis kuvaisivat meitä tänne lentäessään, ne näkisivät kotiplaneettamme ja sen kiertolaisen juuri näin.

Tai ei ihan, sillä todellisuudessa Kuu on paljon maapalloa tummempi. Jopa niin tumma, että Maan mukaan kuvaa valotettaessa ei Kuuta juuri näkisi. Siksi tässä kuvassa on kaksi eri tavalla valotettua kuvaa. Lisäksi kuva on otettu teleobjektiivilla – paljain silmin katsottaessa Maa on vain piste taivaalla.

Kuu ja Maa näyttävät olevan kuvassa myös suhteettoman lähellä toisiaan, mutta näin oli tuolloin Marsista katsottaessa – kaksikko ei ollut näkyvissä suoraan "sivulta" 20. marraskuuta sieltä suunnalta katsottaessa. Maan ja Kuun välinen etäisyys on noin 30 kertaa Maan halkaisijan verran.

Vaikka Maan kuvaaminen sinällään on kiinnostavaa, oli tärkein syy kuvien ottamiseen kuitenkin HiRISE-kameralaitteiston kalibrointi. Koska Maan ja Kuun värit sekä heijastusominaisuudet tunnetaan hyvin, voidaan niitä käyttää hyvin laitteiston säätämiseen.

Matkaa Maahan oli kuvan ottohetkellä Marista 205 miljoonaa kilometriä. Ja jos ihmettelette mikä on Maan pinnalla oleva punertava alue, niin se on Australia.

Tagit

Vuodenaikojen kierto johtuu Maan akselin kaltevuudesta, ei etäisyydestä Aurinkoon. Olemme itse asiassa keskitalvella lähempänä Aurinkoa kuin kesällä.

Talvipäivänseisaus on tunnetusti vuoden lyhin päivä. Aurinko on nyt Kauriin kääntöpiirin yläpuolella, eli niin etelässä kuin mahdollista. Se porottaa suoraan yläpuolelta vuorokauden kuluessa Australiassa, Etelä-Afrikassa ja Chilessä.

Talvipäivänseisaus sattuu joka vuosittain 21.-22.12. välisenä aikana:

Vuosi	Talvipäivänseisaus
2020	21.12. klo 12.02
2019	22.12. klo 06.19
2018	22.12. klo 00.23
2017	21.12. klo 18.28
2016	21.12. klo 12.44
2015	22.12. klo 06.48
2014	22.12. klo 01.03
2013	21.12. klo 19.11

Meillä Pohjolan perukoilla taas saadaan mahdollisimman vähän elintärkeää valoa. Ja sekin vähä saapuu pinnalle hyvin loivassa kulmassa, joten lämmitys- ja valaistusvaikutus on minimissään. On kaamoksen aika.

Maapallon valaistusolosuhteet talvipäivänseisauksen aikaan

Yllä Maan valaistusolosuhteet talvipäivänseisauksen aikaan. Puolen vuoden kuluttua Maa on siirtynyt Auringon toiselle puolelle (tässä kuvassa valo tulisi oikealta).

Maapallo pyörii akselinsa ympäri vuodesta toiseen erittäin vakaan hyrrän lailla. Vaikka planeetta kiertää samalla myös radallaan Auringon ympäri, "hyrrän tikun" suunta ei muutu. Sen Suomea lähinnä oleva pää (eli pohjoisnapa) osoittaa aina Pohjantähteen. Koska talvipäivänseisauksen aikaan Pohjantähti on hieman poispäin Auringosta, me täällä hyrrän yläosissa saamme vain vähän valoa. Vastapainoksi Australiassa on paraikaa menossa varsin lämmin kesä.

Planeetta kuitenkin jatkaa lähes lähes pyöreällä radallaan eteenpäin. Hyrrän akseli alkaa näennäisesti hivuttautua takaisin kohti Aurinkoa. Päivät pitenevät pohjolassa ja lyhenevät päiväntasaajan tuolla puolen. Neljännesvuoden kuluttua akseli osoittaa radan suuntaisesti, ja päivä ja yö ovat joka puolella planeettaa täsmälleen yhtä pitkät. Kolmen lisäkuukauden päästä on juhannus, ja pohjoisnapa osoittaa mahdollisimman lähelle Aurinkoa. Australialaisille on tullut talvi.

Nyt ollaan lähellä Aurinkoa

Maan akselin suunta ei itse asiassa ole täysin vakio. Tällä hetkellä pienenee 0,013 astetta sadassa vuodessa, kiitos muiden planeettojen rataa epätasapainoittavan vaikutuksen. Vuosituhansien aikana akselin kaltevuus vaihtelee edestakaisin 22 ja 24,5 asteen välillä. Hyrrän tikun suuntakin muuttuu hitaasti: Vajaan tuhannen vuoden kuluttua se osoittaa jo lähemmäs Kefeuksen tähtikuvion Alraita kuin Pohjantähteä.

Myös etäisyytemme Aurinkoon vaihtelee. Sillä ei kuitenkaan ole juuri vaikutusta vuodenaikoihin tai lämpötiloihin.

Keskitalvisin Maa on itse asiassa viitisen miljoonaa kilometriä lähempänä Aurinkoa kuin kesäisin. Tarkka aika lähimpään pisteeseen eli periheliin vaihtelee hieman, mutta sattuu aina tammikuun kolmannen päivän tienoille.

Aurinko siis lämmittää planeettaa enemmän talvemme aikaan kuin kesäisin. Akselin kaltevuus ja sitä kautta Auringon valon suunta vaikuttaa kuitenkin huomattavasti enemmän paikallisiin olosuhteisiin. Talvi täällä on, vaikka planeetta saakin enemmän energiaa.

Valomäärän eroja vuodenaikojen välillä voi ihastella vaikkapa allakin olevalta nopeutetulta videolta.

Juttu on alunperin julkaistu vuonna 2013, mutta se on ajankohtainen joka vuosi. Seisauksen päivämäärät on lisätty kullekin vuodelle erikseen.

Tagit

Keskellä Aurinkoa on parhaillaan iso auringonpilkku, joka päihittää läpimitassa Maan halkaisijan mennen tullen.

Päivän kuva Pilkun kohdalla kaasu – tai plasma, jos tarkkoja ollaan – on 1 500 astetta ympäristöään viileämpää. Lämpötilan paikallinen lasku noin 4 000 celsiusasteeseen johtuu Auringon magneettikentästä.

Pilkun kohdalla kentän voimaviivat läpäisevät "pinnan", jolloin pystysuorat virtaukset hidastuvat. Ne kuljettavat kuuman plasman mukana pinnalle energiaa, jonka havaitsemme valona ja lämpönä. Kun virtauksen vauhti hiipuu, pinnalle noussut plasma ehtii jäähtyä tavallista enemmän ennen kuin lähtee taas vajoamaan syvyyksiin.

Isojen auringonpilkkujen ja -pilkkuryhmien yhteydessä esiintyy usein flare-purkauksia, jotka aiheuttavat koronan massapurkauksia, valtavia avaruuteen sinkoutuvia hiukkaspilviä. Kun sellainen osuu Maan magneettikenttään, voi seurauksena olla kirkkaita revontulia.

Kuva: SDO/HMI

Tagit

Kotiplaneettamme on harvinaisen komeettahyökkäyksen kohteena. Maanantaina 21. maaliskuuta komeetta nimeltä 252P/LINEAR pyyhkäisee ohitsemme 5,2 miljoonan kilometrin etäisyydeltä ja tiistaina P/2016 BA14 vielä lähempää eli 3,5 miljoonan kilometrin päästä.

P/2016 BA14 löytyi vasta pari kuukautta sitten Havaijilla sijaitsevalla PanSTARRS-teleskoopilla, jonka tehtävänä on nimenomaan etsiä tällaisia kosmisia vaeltajia. Alkuun kohdetta luultiin asteroidiksi, mutta sitten sillä havaittiin himmeä pyrstö: se on siis komeetta.

252P/LINEAR on löytynyt jo aiemmin, huhtikuussa 2000, Maan lähettyville tulevia asteroideja metsästävän LINEAR-projektin (Lincoln Near Earth Asteroid Research) tuloksena.

Komeettojen radat muistuttavat niin läheisesti toisiaan, että P/2016 BA14, joka on kooltaan noin puolet 230-metrisestä 252P/LINEAR-komeetasta, on saattanut jossain vaiheessa irrota isoveljestään.

"Tiedämme komeettojen olevan varsin hauraita kappaleita, kuten vuonna 1993 löytynyt komeetta Shoemaker-Levy 9 osoitti: se hajosi ohittaessaan Jupiterin. Kenties komeetan 252P vieraillessa edellisen kerran Aurinkokunnan sisäosissa tai kulkiessa Jupiterin ohitse järkäle, jonka nyt tunnemme nimellä BA14, irtosi siitä", arvelee Paul Chodas NASAn NEO-keskuksesta (Center of NEO Studies).

Kaksikko valloittaa kertaheitolla lähimpien tunnettujen komeettaohitusten kakkos- ja nelossijat. Toukokuussa 1983 IRAS-Araki-Alcock ohitti Maan 4,7 miljoonan kilometrin päästä ja heinäkuussa 1770 suomalaistähtitieteilijän mukaan nimetty komeetta Lexell käväisi ainoastaan 2,2 miljoonan kilometrin etäisyydellä.

252P/LINEAR on lähimpänä Maata 21.3. kello 14.14 ja P/2016 BA14 22.3. kello 16.30 Suomen aikaa. Ohitus tapahtuu meikäläisittäin päiväsaikaan eikä komeettoja voi pienestä etäisyydestä huolimatta nähdä muutenkaan paljain silmin eikä ihan pienellä kaukoputkellakaan. Ammattitähtitieteilijöiden laitteilla niitä sen sijaan seurataan tarkoin.

"P/2016 BA14 ei ole meille uhka. Päinvastoin se tarjoaa erinomaisen tilaisuuden hankkia lisää tietoa komeetoista", Chodas rauhoittelee.

Lähiohituksesta kerrottiin NASAn uutissivuilla.

Kuva: NASA/JPL-Caltech

Tagit

Kansainvälinen tutkijaryhmä on kerännyt 47 vuorokautta kestäneen tutkimusmatkan aikana Keski-Atlantin selänteeltä kivinäytteitä, joissa on merkkejä elämästä ja hiilen kiertokulusta. Löydössä ei olisi muuten mitään erikoista, mutta se tehtiin Maan kuoren alla olevan kuuman vaipan yläosista.

Gretchen Früh-Greenin ja Beth Orcuttin johtama ryhmä otti kivinäytteet merenpohjasta ja sen alta kairaamalla. Tarkoituksena oli tutkia, miten vaipan kiviaines päätyy merenpohjaan ja kuinka se reagoi meriveden kanssa.

Oletus on, että kivien ja veden vuorovaikutus voi tarjota energiaa elämälle, jota esiintyy syvällä auringonvalon ulottumattomissa. Merten syvänteitä arvellaan jopa elämän synnyn tyyssijoiksi muinaisella maapallolla.

Samalla tarkasteltiin hiilen osuutta näissä vuorovaikutuksissa, millä puolestaan voi olla vaikutusta siihen, miten meret sitovat ilmakehän hiilidioksidia.

"Porauksissa löysimme merkkejä vedystä ja metaanista näytteissä, joita mikrobit voivat ’syödä’ kasvaakseen ja muodostaakseen uusia soluja", selittää Orcutt.

"Samanlaisia kiviä ja kaasuja on muillakin planeetoilla, joten tutkimalla elämän edellytyksiä merenpohjan alla vallitsevissa ankarissa olosuhteissa voimme saada vinkkejä elämän etsintään muualta maailmankaikkeudesta."

Tutkimuksessa kairattiin näytteitä Maan vaipan kiinteästä yläosasta, jossa lämpötila nousee "vain" satoihin asteisiin. Vaippa ulottuu kuitenkin paljon syvemmälle, tuhansiin kilometreihin, jossa kuumuuskin on paljon kovempi. Vaippa kattaa valtaosan planeettamme tilavuudesta ja massasta.

Tutkimus oli osa kansainvälistä IODP-ohjelmaa (International Ocean Discovery Program). Retkikunta, johon kuului 31 tutkijaa 13 eri maasta, lähti matkaan 26. lokakuuta viime vuonna James Cook -tutkimusaluksella ja palasi 11. joulukuuta. Sen kohteena oli Keski-Atlantin selänteellä sijaitseva neljän kilometrin korkuinen vedenalainen vuori, Atlantis-massiivi.

Löydöistä kerrottiin Astrobiology-tiedelehdessä.

Kuva: Berkeley Lab

Tagit

Maa

vaippa

Keski-Atlantin selänne

Atlantis-massiivi