perjantai 9. syyskuuta 2016

VENUS

Tervetuloa helvettiin eli aurinkokunnan mittakaavassa planeetalle nimeltä Venus. Tämä Maata lähinnä sijaitsevaa planeettaa kutsutaan toisinaan myös sisarplaneetaksemme, vaikka ulkoisilta puitteiltaan se näyttäisi edustavan kaikkea muuta kuin elämää kuhiseva pallomme. Läheisyytensä ansiosta Venus on myös selvästi kirkkain kaikkien planeettojen joukossa.


Venus on tunnettu jo esihistoriallisella ajalla ja varhaisimmat kirjatut havainnot löytyvät jo babylonialaisten aikakaudelta noin vuodelta 1600 ennen ajanlaskun alkua. Tähän muinaiseen havaintotaulukkoon on kirjattu Venuksen näkyminen peräti 21 vuoden ajalta. Jo tuolloin tämä kirkas taivaan kohde sai jumalallisen luonteen ja sitä kutsuttiin sumerilaisten ja babylonialaisten keskuudessa taivaan valtiattareksi. Nykyisen nimen planeetta on saanut roomalaisen mytologian mukaan, jossa Venus oli rakkauden jumalatar. Maya-intiaaneille Venus oli yksi tärkeimmistä taivaankappaleista ja monet heidän temppeleistään on rakennettu niin, että niiden tärkeät sivut suuntautuvat Venuksen nousun tai laskun mukaan. Antiikin Kreikassa Venusta kutsuttiiin aamu- tai iltatähdeksi ja sitä luultiinkin aluksi kahdeksi erilliseksi taivaankappaleeksi. Luultavasti kuitenkin jo Pythagoras (582 – 496 eaa.) oivalsi, että kyseessä oli yksi ja sama kappale. Ilman optisia apuvälineitä Venus näyttää pistemäiseltä kohteelta, joten yksityiskohtia sen oikeaan olemukseen saatiin odottaa aina 1600-luvulle saakka. Tällöin Galileo Galilei havaitsi kaukoputkellaan Venuksella olevan samanlaiset vaiheet kuin Kuulla. Venuksen vaiheiden havaitseminen olikin yksi lisätodiste aurinkokeskiseen maailmankuvaan, eikä katolinen kirkko siitä tietystikään kovin innoissaan ollut. Venuksen olemus säilyi kuitenkin pitkään tämänkin jälkeen salaperäisenä, sillä sitä ympäröivä paksu pilviverho estää pinnan yksityiskohtien havaitsemisen, eikä planeetalta löydetty myöskään yhtään kiertolaista. Vasta 1900-luvulla saatiin Venuksen olosuhteista tarkempaa tietoa uusien menetelmien kuten spektroskopian ja radioastronomian avulla. Nykyiset tietomme Venuksesta perustuvat enimmäkseen useiden avaruusluotaimien tekemiin lentoihin.

Venuksen pilvissä näkyy pientä vaihtelua Akatsuki-luotaimen ottamassa ultraviolettikuvassa.
Image credit: JAXA

Venus on kooltaan ja sisäiseltä rakenteeltaan melko paljon Maan kaltainen. Sen halkaisija on noin 12 100 kilometriä (95 % Maasta) ja massa 82 % Maan massasta. Planeetan sisin osa koostuu noin 6 000 kilometrin läpimittaisesta rautaytimestä. Pinnan ja ytimen välissä on sulasta kivestä koostuva vaippa kuten Maallakin. Venuksen magneettikenttä on kuitenkin selvästi heikompi kuin Maalla. Venus kiertää Aurinkoa noin 108 miljoonan kilometrin etäisyydellä ja sen vuosi kestää hieman alle 225 vuorokautta. Venuksen pyörähdysaika oman akselinsa ympäri on peräti 243 vuorokautta eli Venuksen päivä on pidempi kuin sen kokonainen vuosi. Venuksen pinnanmuodot ovat melko tasaisia, vaikka planeetalta löytyy toki myös vuoristoja. Pinnalla (nyt kun pilvien alle on luotainten avulla päästy) näkyy selvästi Venuksen tuliperäinen historia. Paikoitellen pinnalla on suuria kivettyneen laavan peittämiä alueita. Venuksella ei kuitenkaan ole samanlaisia mannerlaattoja kuin Maalla, joten sen tuliperäisyys on peräisin pääosin tulivuorista. Tulivuoria onkin joka puolella pitkin planeetan pintaa. Suhteellisen aktiivisen tulivuoritoiminnan vuoksi Venuksen pinta uusiutuu melko nopeasti. Tästä johtuen myös meteoriittien törmäyskraatereita on varsin vähän.

Luotainten tekemien kartoitusten perusteella tietokoneella simuloitu kuva Venuksen pinnasta.
Image credit: NASA/JPL

Selvästi merkittävin Maasta poikkeava piirre Venuksessa on sen kaasukehä. Tiheä kaasukehä on syntynyt hallitsemattoman kasvihuoneilmiön seurauksena ja koostuu lähinnä hiilidioksidista. Lämpötila Venuksen pinnalla on keskimäärin noin 460 C, eikä se missään kohdin laske alle 400 asteen. Paikoitellen lämpötila voi olla jopa yli 500 astetta. Lämpötila laskee kuitenkin melko nopeasti ylöspäin mentäessä ja yläilmakehässä, noin 60 kilometrin korkeudella lämpötila se on enää vain 0 astetta. Kaasukehän alin kerros noin 35 kilometrin korkeudelle saakka on kirkas ja selkeä. Ilmanpaine pinnalla on lähes 100-kertainen Maan vastaavaan verrattuna. Paine on siten yhtä suuri kuin kilometrin syvyydellä meressä. Selkeän alailmakehän yläpuolella alkaa Venuksen pilvikerros, joka on likimääräisesti noin 40-50 kilometriä paksu. Alin ja ylin osa pilvistä on utumaista pilviharsoa. Paksuimmillaan pilvet ovat noin 50 kilometrin korkeudessa ja ne peittävät näkyvyyden koko planeetan osalta niin, että Maan pinnalta ei ole mahdollista havaita yksityiskohtia Venuksen pinnalta. Näkyvässä valossa pilvet ovat melko piirteettömiä, mutta ultraviolettivalossa otetuissa kuvissa niissä näkyy selviä rakenteita.

Venuksen ominaisuuksia on tutkinut tähän mennessä jo suuri joukko avaruusluotaimia. Planeetan lähistölle on lähetetty jo yli 30 luotainta, joista varsinkin alkuvaiheen lennot epäonnistuivat useasti. Erityisesti 1960-luvulla Neuvostoliiton Venera- ja Kosmos-ohjelmien lennot menettivät yhteyden Maahan jo ennen planeetan ohitusta. Ensimmäinen todella onnistunut lento Venukseen oli amerikkalainen Mariner 2, joka ohitti planeetan 14. joulukuuta vuonna 1962 noin 35 000 kilometrin etäisyydeltä. Lennon mittauksilla saatiin tärkeää lisätietoa planeetan kaasukehän lämpötiloista sekä pinnalla että pilvien korkeudella. Neuvostoliiton ensimmäinen varsinainen onnistunut lento oli puolestaan Venera 4 luotain, joka saapui Venuksen läheisyyteen 18. lokakuuta vuonna 1967. Sen tehtävänä oli muun muassa mitata kaasukehän koostumusta ja tarkentaa lämpötilamittauksia. Luotain sisälsi myös laskeutumiskapselin, joka kuitenkin tuhoutui ennen sen saapumista planeetan pinnalle. Venera- ja Mariner-ohjelmat jatkuivat aina 1980-luvulle saakka ja osa lennoista merkitsi suuria edistysaskeleita Venuksen tutkimuksessa. Esimerkiksi Neuvostoliiton Venera 9 oli ensimmäinen luotain, joka onnistui lähettämään valokuvia toisen planeetan pinnalta (lokakuu 1975). Yhdysvaltojen Pioneer Venus Orbiter asettui puolestaan Venuksen kiertoradalle vuonna 1978, jossa se oli toiminnassa peräti vuoteen 1992 saakka. Lähes samaan aikaan lähetetty Pioneer Venus Multiprobe sisälsi puolestaan useita eri tehtäviin tarkoitettuja luotaimia, jotka keräsivät tietoa muun muassa ilmakehän koostumuksesta, paineesta ja lämpötilasta. 1980-luvun loppupuolelta alkaen luotainlennot ovat harventuneet. 1990-luvun ainoa varsinainen Venus-luotain oli Yhdysvaltojen Magellan, joka kartoitti Venuksen pinnanmuotoja hyvinkin tarkasti. Lisäksi 1990- ja 2000-luvulla Jupiteriin, Saturnukseen ja Merkuriukseen suuntautuneet Galileo-, Cassini- ja Messenger-luotaimet tekivät planeetan ohilentoja. Myös Euroopan avaruusjärjestö, ESA, on lähettänyt yhden luotaimen tutkimaan Venuksen olosuhteita 2000-luvulla. Venus Express toimi planeetan kiertoradalla huhtikuusta 2006 aina syyskuuhun 2015 kunnes luotain vajosi kiertoradallaan syvemmälle Venuksen kaasukehään. Viimeisin Venus-luotain on japanilaisten Akatsuki, joka lähetettiin kohti planeettaa vuonna 2010. Kiertoradalle asettuminen kuitenkin epäonnistui saman vuoden lopulla ja japanilaiset joutuivat odottamaan uutta yritystä aina vuoteen 2015 saakka, jolloin Akatsuki onnistui tässä tehtävässä. Akatsukin odotetaan toimittavan tietoa kaasukehästä, tulivuoritoiminnasta ja mahdollisesta salamoinnista kaasukehässä.

Lisätietoa Venuksesta ja sen ominaisuuksista löytyy NASAn planeettaa koskevilta teemasivuilta:


Maan pinnalta Venuksesta erottuvat lähinnä sen vaiheet. Iso-Heikkilä, Turku, 12.3.2015.

Kirkkaimpana planeettana Venus näkyy Maahan erinomaisesti. Se ei kuitenkaan koskaan näyttäydy kovin kaukana Auringosta, sillä se sijaitsee Maan oman radan sisäpuolella olevalla kiertoradalla. Enimmillään Venuksen etäisyys Auringosta on noin 48 astetta. Venuksen kirkkaus vaihtelee radan vaiheesta riippuen – 3,5 ja – 4,6 magnitudin välillä. Myös Venuksen näennäinen koko vaihtelee huomattavasti sen sijainnista riippuen. Suurimmillaan se on alakonjunktiossa eli silloin, kun se sijaitsee likimääräisesti Maan ja Auringon välissä. Toisaalta alakonjunktion aikoihin Venuksen pinnasta on valaistuna vain kapea sirppi Auringon paistaessa planeetan vastakkaiselle puolelle. Hyvin harvoin alakonjunktiossa Venus voi kulkea myös suoraan Auringon edestä. Tapahtumaa kutsutaan Venuksen ylikuluksi. Valittettavasti tapahtuma toistuu pareittain yli sadan vuoden jaksoissa ja viimeisimmät ylikulut olivat vuosina 2004 ja 2012. Seuraavan kerran ylikulun voikin nähdä vasta vuonna 2117, joten sitä ei ehkä kannata jäädä odottelemaan. Yläkonjunktiossa Venus on vastaavasti pienimmillään, mutta silloin se näkyy täytenä. Ala- ja yläkonjunktion välillä Venuksen näennäinen kokoero on yli kuusinkertainen. Suurimmillaan Venus voi näkyä 66 kaarisekunnin kokoisena kappaleena ja pienimmillään noin 10 kaarisekunnin kokoisena. Paljain silmin vaiheita ei voi erottaa, vaan siihen vaaditaan optisia apuvälineitä kuten pientä kaukoputkea. Paras aika katsella Venusta on joko suurimman itäisen tai läntisen elongaation aikana, jolloin Venus näkyy likimääräisesti puolikkaana. Tällöin se myös näkyy niin kaukana Auringosta, että taustataivaan kirkkaus ei häiritse havaitsemista. Toisaalta Venuksesta ei siis käytännössä voi nähdä muita yksityiskohtia kuin sen vaiheet. Se ei siksi ole niin antoisa kohde kuin esimerkiksi Mars, Jupiter tai Saturnus. Tällä hetkellä Venus näkyy Suomessa päivätaivaalla ja sen havaitseminen on vaikeaa, joskaan ei mahdotonta. Vuoden lähestyessä loppuaan, alkaa Venus hiljalleen ilmestyä iltataivaalle. Joulukuun puolivälistä alkaen se on jo melko helppo havaintokohde matalalla eteläisessä horisontissa heti auringonlaskun jälkeen.

Puolikas Venus on helppo havaita myös kesäiseltä hämärätaivaalta. Kevola, Paimio, 5.6.2015.

Kuvat, ellei kuvan yhteydessä toisin mainita: © Jani Laasanen
 

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti