keskiviikko 30. joulukuuta 2015

LIIKETTÄ AURINKOKUNNASSA

Oletko koskaan ajatellut mihin päin olet menossa? Näin äkkiseltään sohvalla lojuessa voisi kuvitella, että enpä juuri mihinkään. Toki nykypäivänä tiedämme Maan kiertävän Auringon ympäri ja Kuun pyörivän radallaan tuossa meidän ympärillämme, mutta näitä arkipäiväisiä asioita ei kovin usein tule ajatelleeksi tarkemmin tai varsinkaan niiden vaikutusta arkeemme. Aloitetaan siksi aivan alusta ja kuvitellaan olevamme muutamia miljoonia vuosia sitten puusta laskeutuvia esi-isiämme ja –äitejämme. Mitä tapahtuu, kun ensimmäisen kerran nostamme päätämme ylöspäin ja näemme kirkkaan valopallon loistavan taivaalla. Tässä vaiheessa tietomme maailmasta ovat täysin olemattomia. Mikä olisikaan ensimmäinen viitteemme jostain poikkeavasta? Aivan. Auringon nousu ja lasku jokaisena päivänä. Yksinkertainen ja selkeä asia, mutta antaa kuitenkin mahdollisuuden kahteen erilaiseen tulkintaan. Joko Aurinko kiertää Maata tai vaihtoehtoisesti Aurinko pysyy paikallaan ja pyörimme itse akselin ympäri niin, että yö ja päivä vaihtelevat säännölliseen tahtiin. Koska emme tunne pyörryttävää huimausta, niin päädymme aistinvaraiseen tulkintaan ja asetamme Auringon kiertämään Maata. Näin saamme varhaisen elämämme sujumaan helposti seuraavien satojen tuhansien vuosien ajaksi. Kun ei ole tarvetta miettiä liikoja, niin voimme keskittyä pysymään hengissä jääkausien ja muiden katastrofien ohessa.

Yön ja päivän vaihtelu on selvin merkki siitä, että kaikki ei pysy paikallaan. Savojärvi, Pöytyä, 6.8.2014.

Pian Auringon havaitsemisen jälkeen olemme huomanneet taivaalla jo toisenkin kirkkaan kappaleen, Kuun. Aluksi Kuu oli helppo laittaa Auringon tapaan kiertämään meitä ympäri, mutta pian huomaamme, että toisin kuin Aurinko, vaikuttaa Kuu käyttäytyvän suoraan sanottuna erikoisella tavalla. Se ei nimittäin näytä aina samalta, vaan sen ulkomuoto ja sijainti Auringon suhteen vaihtelee. Mikä siis neuvoksi? Me ainakin hyppäämme tässä kohdassa kirjoitustaidon kehittymiseen ja tutkimme näitä varhaisia asiakirjoja taivaankappaleista. Esihistoriallisten havaintojen ja kirjoitusten perusteella taivaankappaleet päätettiin laittaa eri kehille kiertämään Maata. Lähimpänä Kuu, sitten Aurinko ja viimeisenä tähdet. Kun tähän vielä lisättiin viisi liikkuvaa tähteä eli planeettaa, oli kehien sillisalaatti valmiina. Monimutkaisesta järjestelmästä huolimatta usko Maan asemasta kaiken keskipisteenä oli vahva, eikä kovin moni sitä edes kyseenalaistanutkaan. Kaikesta vaivannäöstä huolimatta erityisesti planeetat tuottivat matemaatikoille jatkuvasti harmaita hiuksia. Kehäteoriaa paranneltiin sen vuoksi jatkuvasti antiikin kreikkalaisten toimesta (eivätkä ne pahuksen planeetat silti osuneet ennusteen mukaisiin paikkoihin). Lopulta kopernikaaninen vallankumous 1500-luvun puolivälistä alkaen alkoi hiljalleen rikkoa tuota maakeskistä käsitystä. Samalla huomattiin, että planeettojen liike saatiin osumaan oikeaksi, jos Aurinko asetettaisiin kaiken keskipisteeksi. Palaan tähän vallankumoukseen vielä jossain vaiheessa ihan omana aiheenaan, joten unohdetaan historia toistaiseksi ja tarkastellaan aurinkokunnassa havaittavia erilaisia liikeratoja hieman tarkemmin nykyisten tietojen valossa.

Palataan siis takaisin ensimmäisenä kerrottuun Maan pyörivään liikkeeseen. Nykyään uskallamme olla jo siis melko varmoja siitä, että pyörimme Maan mukana, vaikka emme sitä itse tunnekaan. Päivän pituuden perusteella voidaan laskea matemaattisesti, että päiväntasaajalla seisovan henkilön nopeus on noin 1 670 kilometriä tunnissa. Tällä vauhdilla pääsemme maapallon ympäri siis noin 23 tunnissa 56 minuutissa ja karvan verran yli 4 sekunnissa. Tässä ajassa tulevat esiin kaikki pyörimisliikkeen vaikutukset. Toisessa ääripäässä Aurinko on planeettamme takana ja taivas on pimeä, kun toisessa päässä taivas loistaa kirkkaan sinisenä yllämme. Siinä välissä (aamuin ja illoin) taivas punertuu, kun Aurinko laskee tai nousee horisontista ja sininen valo siroaa pois joutuessaan kulkemaan pidemmän matkan ilmakehän läpi. Mielenkiintoista kyllä, päivän pituus ei pysy vakiona, vaan muuttuu ajan kuluessa. Kuun vuorovesivoimat nimittäin hidastavat päivän pituutta noin 1,6 millisekuntia 100 vuodessa. Ei kovin paljon, mutta ajan mittaan vaikutus kyllä näkyy. Geologisten tutkimusten mukaan esimerkiksi noin 600 miljoonaa vuotta sitten päivän pituus oli vain 22 tuntia.

Aurinko valaisee Kuuta eri kulmista kuukauden eri päivinä. Kuvassa hieman yli puolikas Kuu ja täysikuu. Länsinummi, Turku, 12 & 18.10.2013.

Toinen helposti havaittava liike, jonka jo alustuksessa mainitsin, on Kuun liike. Kuu onkin ainoa kappale (satelliittien lisäksi), joka oikeasti kiertää Maata ja siten jo historiallisesti ensimmäinen näennäiseltä liikkeeltään oikeaksi tulkittu kappale. Kuun kiertoon liittyy kaksi selvästi havaittavaa ominaispiirrettä. Ensimmäinen on Kuun vaiheet, jotka kertovat missä kulmassa Kuu sijaitsee Auringon suhteen. Jos et ole sitä aikaisemmin ajatellut, niin tutkipa tarkemmin esimerkiksi täysikuuta. Se näkyy nimittäin aina vastakkaisella puolella kuin Aurinko. Tällöin Aurinko paistaa suoraan sen pinnalle niin, että näemme koko Kuun pinnan valaistuna. Vastaavasti uudenkuun aikana Kuu sijaitsee aina hyvin lähellä Aurinkoa, eikä sitä voi silloin nähdä. Kapea sirppi näkyy puolestaan aina joko heti pimeän tulon jälkeen tai vastaavasti juuri ennen aamun sarastusta. Toinen Kuun liikkeeseen liittyvä erikoinen piirre on sen oma pyörimisliike akselinsa ympäri. Mikäli katsot Kuuta säännöllisesti, huomaat varmasti sen kääntävän aina saman puolen Maata kohti. Kiertorata on siis lukkiutunut niin, että Kuun kiertoaika Maan ympäri on yhtä pitkä kuin sen pyöriminen akselinsa ympäri. Pienen huojunnan (libraation) ansiosta voimme kuitenkin nähdä Kuun pinnasta hieman enemmän eli noin 59 %.

Historiallisesta näkökulmasta mielenkiintoisin Maan liike on sen kierto Auringon ympäri. Nikolai Kopernikuksen aloittama, Johannes Keplerin jatkama ja Isaac Newtonin viimeistelemä planeettojen kiertoratoja koskevat laskelmat ja painovoimateorian synty saivat aikaan suuria mullistuksia tieteen näkökulmasta. Maan kiertoon Auringon ympäri liittyy yhä jonkin verran väärinkäsityksiä. Aika usein nimittäin kuulee, että vuodenajat johtuisivat Maan kiertoliikkeestä Auringon ympäri. Tämähän ei tietystikään pidä paikkaansa, sillä Maan kiertorata on hyvin lähellä ympyrää. Etäisyyden vaihteluväli on noin 147 – 152 miljoonaa kilometriä, eikä se riitä aiheuttamaan merkittävää lämpötilan vaihtelua Maan pinnalla. Meidän näkökulmastamme on kaiken lisäksi nurinkurista, että Maan radan kaukaisin piste osuu heinäkuun alkuun ja lähin piste tammikuun alkuun. Vuodenajoista joudummekin syyttämään akselimme kaltevuutta, josta lisää seuraavassa kappaleessa. Vuorokauden lisäksi vuosi eli kiertoaikamme Auringon ympäri on yksi kalenterijärjestelmämme peruspilareista. Vuoden kuluttua Aurinko on nimittäin samassa kohtaa taivasta kuin tänäkin päivänä. Vuoteen perustuvasta kalenterijärjestelmästä on ollut korvaamaton apu esimerkiksi viljan kylvöä suunniteltaessa. Aivan helppoa ei vuoden määrittely ole ollut, sillä se ei millään tahdo osua sopivasti vuorokauden jaksollisuuteen. Vuositasolla muutaman tunnin virheellä ei toki ole merkitystä, mutta esimerkiksi 50 vuodessa se on jo kasvanut hieman turhan suureksi. Vielä nykyäänkin lisäämme joka 4. vuosi yhden ylimääräisen päivän helmikuun loppuun. Vuosi Maassa kestää 365,2422 vuorokautta mikäli se lasketaan Auringon sijainnin perusteella (ns. trooppinen vuosi). Niin ja meidän liikkeemme nopeus matkalla Auringon ympäri on muuten huimat 107 200 kilometriä tunnissa.

Maan asento Auringon suhteen eri vuodenaikana. 

Ja sitten vielä niihin vuodenaikoihin, joiden vaihtelu on erityisen helppo huomata täällä Suomessa. Kaikki ovat varmasti havainneet, kuinka päivän pituus vaihtelee kuukaudesta toiseen. Talvella Aurinko jaksaa hädin tuskin kohota Etelä-Suomessakaan horisontin yläpuolelle, kun kesällä puolestaan on valoisaa käytännössä läpi koko yön. Tähän on syypäänä Maan akselin kaltevuus, joka on noin 23,5 astetta. Sama ilmiö aiheuttaa myös vuodenaikojen vaihtelun, sillä ne riippuvat suureksi osaksi Auringon saapuvan säteilyn määrästä. Vähemmän auringonpaistetta, vähemmän lämpöä ja tietysti päinvastoin. Aivan näin suoraviivainen asia ei ole, sillä ilmastoon vaikuttaa myös monia muita tekijöitä kuten meren läheisyys, matalapaineiden reitit ym. Auringon korkeuden vaihtelu on havaittu jo hyvin varhaisessa vaiheessa ihmisen historiaa ja monien esihistoriallisten monumenttien rakenteessa on havaittu selkeitä suuntaviivoja tärkeiden tapahtumien kuten kesä- ja talvipäivänseisauksien suhteen. Silloinhan Auringon korkeus horisontista on joko korkeimmillaan tai matalimmillaan. Merkkejä on havaittu jopa Stonehengen aikaisissa rakennelmissa. Ajankohdan määrittely Auringon korkeuden mukaan oli tärkeää myös esimerkiksi Egyptissä Niilien tulvien ennustamisessa.

Keskitalvella päivä on Suomessa lyhimmillään (ja kylmääkin on). Riihikallio, Turku, 24.12.2014.

Jotta liikeratojemme laskuihin saataisiin lisää haastetta, otamme mukaan vielä yhden Maan liikkeeseen vaikuttavan tekijän. Maan akselin suunta ei nimittäin ole stabiili. Ajattele hyrrää, joka pyörii pöydällä. Huomaat nopeasti, että hyrrän kärjen suunta muuttuu sen pyöriessä. Näin toimii myös Maan akseli ja tätä liikettä kutsutaan prekessioksi. Maan osalta akseli pyörähtää ympäri 25 725 vuoden jaksoissa. Prekession vaikutuksesta akseli ei siis osoita aina samaan kohtaan taivasta. Tällä hetkellä akseli osoittaa likimääräisesti kohti Pohjantähteä, jonka ympärillä kaikki tähdet näyttävät kiertävän, mutta esimerkiksi noin vuonna 14 000 tällaisena suuntaa antavana ”napatähtenä” toimiikin Lyyran tähdistön kirkas Vega.

Maan akselin suunta osoittaa nykyisin hyvin lähelle Pohjantähteä, jonka ympäri muut tähdet näyttävät kiertävän, Kevola, Paimio, 28.12.2015.

Samat liikelait koskevat myös kaikkia muita aurinkokunnan kappaleita. Ei siis ihme, että erilaisten ratojen ja paikkojen tarkka laskeminen osoittautui historiassa huomattavan vaikeaksi. Yksi yhteinen tekijä Auringon, Kuun ja planeettojen liikkeessä Maasta katsoen kuitenkin on. Ne nimittäin näyttävät seuraavan melko tarkalleen samaa linjaa taivaalla. Tätä rataa kutsutaan ekliptikaksi tai ehkä kansanomaisemmin eläinradaksi. Radan säännönmukaisuus on seurausta siitä, että kaikki edellä mainitut taivaankappaleet liikkuvat Auringon ympäri melko tarkasti samassa tasossa. Maan akselin kallistumasta johtuen ekliptikan korkein asema ulottuu Kravun ja matalin Kauriin tähdistöjen kohdalle (aivan, juuri siihen 23,5 asteeseen ekvaattorin tasosta). Taivaankappaleiden eläinradan mukaan liike tunnettiin jo muinaisessa Mesopotamiassa ja sieltä ovat peräisin myös kaikkien tuntemat horoskooppimerkit eli ne 12 tähdistöä, joiden kautta taivaankappaleet kulkevat. Aivan yhdenmukaista rataa nämä kappaleet eivät kuitenkaan kulje. Tarvitaan vielä yksi termi lisää sanastoomme, koska planeettojen kiertoradat ovat keskenään hieman kaltevia. Ratojen kaltevuuden eli inklinaation vuoksi voivat planeettojen sijainnit poiketa ekliptikasta muutamia asteita pohjoiseen tai etelään. Inklinaation vuoksi planeetat eivät myöskään kulje toistensa editse tai peity Kuun taakse jokaisella kerralla, kun ne radallaan liikkuvat eteenpäin. Tällaiset tapahtumat ovat oikeastaan hyvin harvinaisia ja esimerkiksi nyt 9.1.2016 tapahtuva Venuksen ja Saturnuksen konjunktio eli lähikohtaaminen (1/12 astetta) on jo varsin harvinainen tapahtuma. Esimerkiksi vuonna 2016 vähintään kaksi planeettaa on alle asteen eli kahden täysikuun läpimitan etäisyydellä toisistaan vain kahdeksan kertaa. Seuraavan kerran kaksi planeettaa ovat täsmälleen toistensa kohdalla vasta vuonna 2065. Kuu on sentään kooltaan sen verran suurempi, että sen taakse planeettoja katoaa (ja tulee esiin) vuosittain.
Eräs mielenkiintoinen ylikulkutapahtuma on myös Merkuriuksen liike Auringon editse. Tällaiset ylikulut ovat kohtuullisen harvinaisia tapahtumia, joita voi nähdä noin 1-2 kertaa vuosikymmenessä. Seuraava Merkuriuksen ylikulku näkyy myös Suomessa ja se on havaittavissa jo ensi keväänä 9.5.2016. Tarkempia tietoja ja vinkkejä tulee myös tänne blogiin lähempänä tapahtumaa. Myös toinen sisäplaneetoista, Venus, kulkee toisinaan Auringon edestä. Tämä tapahtuma on kuitenkin äärimmäisen harvinainen. Seuraavaa saamme nimittäin odotella vuoteen 2117. Edellinen ylikulku oli tosin vain jokunen vuosi sitten eli 6.6.2012.

Venus ja Jupiter ohittivat toisensa taivaalla alle puolen asteen etäisyydeltä kesällä 2015. Mallemort, Ranska, 29.6.2015.

Helpoin tapa havaita kahden taivaankappaleen välinen ylikulku on seurata Jupiterin kuiden liikettä sen editse. Iso-Heikkilä, Turku, 31.3.2015.

Lopuksi vielä kaksi parasta esimerkkiä taivaankappaleiden liikkeisiin perustuvista tapahtumista eli kuun- ja auringonpimennys. Molemmat tapahtumat ovat periaatteessa yhtä yleisiä, mutta auringonpimennyksen näkyvyysalue on useimmiten enimmillään vain muutamia satoja kilometrejä. Kuunpimennys puolestaan näkyy yleensä koko sen puoleisella Maan pinnalla, jossa Kuu on pimennyksen aikaan horisontin yläpuolella. Tästä johtuen samalla paikkakunnalla on pitkän ajan kuluessa mahdollista nähdä huomattavasti useampia kuun- kuin auringonpimennyksiä. Pimennysten laajuus johtuu Maan ja Kuun välisestä kokoerosta. Kun Maa sijaitsee Auringon ja Kuun välissä, on sen aiheuttaman varjon laajuus huomattavasti suurempi ja kestää paljon pidempään kuin silloin, kun näennäisesti samankokoiset Aurinko ja Kuu ovat samalla linjalla. Koska Kuun etäisyys vaihtelee Maasta, ovat myös auringonpimennykset eripituisia. Parhaimmillaan auringonpimennys voi kestää jopa yli seitsemän minuuttia. Toisinaan voi käydä jopa niin, että Kuu sijaitsee niin kaukana, että Aurinko ei pimennykään täydellisesti, vaan sen ulkoreuna jää näkyviin. Tällöin tapahtuu rengasmainen auringonpimennys. Varsinaisen pimennysalueen ulkopuolella on nähtävissä osittainen auringonpimennys huomattavasti leveämmällä alueella kuin varsinainen täyspimennys. Viimeisin sellainen näkyi Suomessa 20.3.2015 eli viime keväänä. Pimennysten jaksollisuus havaittiin jo Mesopotamiassa lähes tuhat vuotta ennen ajanlaskun alkua. Tämä Saros-jaksoksi kutsuttu aika on noin 18 vuoden mittainen. Sen perusteella voitiin jo varhaisessa historiassa ennustaa kuunpimennyksiä. Väitteet auringonpimennysten ennustamisesta tuona aikana perustuvat todennäköisesti väärinkäsityksiin, sillä varhainen matematiikka ei vielä riittänyt laskemaan kapean kaistaleen sijaintia täsmällisesti. Jakson avulla voitiin toki arvioida sitä, milloin auringonpimennys voisi olla mahdollinen.
Seuraava Suomessa näkyvä täydellinen kuunpimennys on 31.1.2018 eli noin kahden vuoden kuluttua. Seuraavaan täydelliseen auringonpimennykseen Suomessa kuluu vielä hieman yli 100 vuotta (v. 2126), joten sellaisen nähdäkseen täytyy valitettavasti matkustaa jonnekin muualle. Rengasmainen auringonpimennys Suomessa on puolestaan mahdollista nähdä (jo) vuonna 2039 ja osittainen sentään 11.8.2018. Tuo osittainen pimennys on tosin melko vaatimaton ja auringosta peittyy parhaimmillaan Pohjois-Suomessa noin 30 %.

Osittaisen auringonpimennyksen vaiheet näkyivät kohtuullisesti pienestä pilvisyydestä huolimatta. Iso-Heikkilä, Turku, 20.3.2015.

 Kuvat: © Jani Laasanen



perjantai 25. joulukuuta 2015

TAMMIKUUN TÄHTITAIVAS

Kuukausikatsauksen otsikko pitää varmaan nimetä toisin jossain vaiheessa. Se on nimittäin varsin harhaanjohtava, sillä nämä katsaukset sisältävät käytännössä vain tapahtumia aurinkokunnastamme eli niistä taivaankappaleista, jotka muuttavat paikkaansa viikkojen ja kuukausien kuluessa. Joka tapauksessa vuosi alkaa jälleen parempien säiden toiveessa, sillä ainakin täällä Turun suunnalla pilvisyys on haitannut havaitsemista todella paljon. Muun muassa joulukuun puolivälin Geminidien tähdenlennot jäivät pilviverhon taakse, vaikka suuressa osassa Suomea taivas olikin kirkas. Samana iltana oli sitten näkynyt tietysti myös kirkkaita revontuliakin. No, tällaista tämä suomalainen tähtiharrastus tahtoo usein olla. Tammikuussa täytyy taas toivoa hieman kirkkaampia kelejä, sillä tiedossa on muutamia kiinnostavia tapahtumia kuten Venuksen ja Saturnuksen lähikohtaaminen, kvadrantidien tähdenlennot ja tietysti komeetta Catalinan eteneminen.

Tammikuussa päivä alkaa jo vähitellen pidentyä, mutta kovin kauan Aurinko ei jaksa olla esillä edes kuun lopussa. Kuun tärkeimmät hetket ovat 10.1.2016 kello 03.30, jolloin on uudenkuun aika ja 24.1.2016, jolloin Kuu puolestaan loistaa taivaalla täytenä tarkalleen ottaen kello 03.46. Tammikuun aikana voi jälleen nähdä myös kaikki planeetat.
Merkurius on mahdollista nähdä hyvin pian auringonlaskun jälkeen aivan tammikuun alussa. Loppiaiseen mennessä se ehtii jo siirtyä niin lähelle Aurinkoa, että se katoaa vaalealle taivaalle. Kiikarit ovat hyvä apuväline Merkuriuksen etsimiseen, kunhan pitää huolen, että Aurinko on jo kadonnut horisontin taakse.

Venus näkyy puolestaan juuri ennen Auringon nousua. Se erottuu selvästi paremmin kuin Merkurius kirkkautensa ansiosta, mutta se sijaitsee myös melko matalalla eli kovin korkeita esteitä ei kaakon suunnassa saa olla mikäli sitä haluaa katsella. Venus ja Saturnus ovat hyvin lähellä toisiaan 9.1.2016. Niiden välinen etäisyys on pienimmillään vain 5 kaariminuuttia. Paljain silmin ne näkyvät lähes yhtenäisenä kirkkaana kohteena, joten näky on varmasti mielenkiintoinen. Kaukoputkella ne saa helposti näkymään samanaikaisesti sen näkökentässä. Suurin haaste niiden katselussa on sään lisäksi matala sijainti kaakossa. Esimerkiksi Oulun korkeudella ne jäävät aamun kirkastuessa alle viiden asteen korkeudelle, eikä Etelä-Suomessakaan tilanne kovin paljon parempi ole. Edellisenä ja seuraavana päivänä planeetat ovat jo selvästi kauempana toisistaan, joten tuo 9.1. lauantaiaamu on ainutlaatuinen tilaisuus tämän konjunktion havaitsemiseen.

Venus ja Jupiter olivat noin Kuun läpimitan päässä toisistaan kesä-heinäkuun vaihteessa. Ensi kuussa Venus ja Saturnus ovat vielä selvästi lähempänä toisiaan. Mallemort, Ranska, 30.6.2015.

Mars näkyy tammikuussa aamun sarastaessa suurin piirtein etelässä. Se on alkukuusta Neitsyen tähdistössä ja siirtyy Vaakaan kuun lopulla. Mars on radallaan melko kaukana Maasta, joten se on himmeämpi kuin tavallisesti. Siitä huolimatta se on kirkkaampi kuin muut lähistöllä sijaitsevat tähdet lukuun ottamatta Neitsyen Spica-tähteä, joka sijaitsee Marsin länsipuolella.
Jupiter näkyy tammikuussa jo lähes koko yön ja on taivaan kirkkain kohde silloin, kun Kuu tai Aurinko eivät siellä ole. Jupiter sijaitsee Leijonan ja Neitsyen tähdistöjen rajalla. Jupiterin kuut erottuvat helposti jo kiikareilla.

Jupiter näkyy tammikuussa lähes koko yön. Sen neljä suurinta kuuta erottuvat jo kiikareilla. Kevola, Paimio, 5.3.2015.

Saturnus sijaitsee hyvin matalalla vielä monta vuotta. Etelä-Suomessa se jää parhaimmillaankin alle 10 asteen korkeudelle. Pohjoisessa tilanne on vielä tätäkin huonompi. Tammikuussa Saturnus näkyy aivan aamuhämärässä matalalla kaakossa. Kuun alkupuolella se löytyy parhaiten kirkkaan Venuksen avulla, ennen 9.1. kohtaamista sen itäpuolelta ja sen jälkeen Venuksen länsipuolelta.
Uranus löytyy kiikareilla lounaiselta iltataivaalta. Sen etsimiseen tarvitaan useimmiten jonkinlaista tähtikarttaa. Neptunus on puolestaan jo katoamassa lounaiseen horisonttiin heti iltahämärän saavuttua. Sen voi kuitenkin nähdä vielä tammikuun aikana, jos paikan tietää tarkasti.
Kuu ohittaa kirkkaimmat planeetat seuraavasti. Mars 3./4.1., Venus ja Saturnus 7.1. sekä Jupiter 27./28.1.

Tarkemmat etsintäkartat ja tietoa taivaankappaleista löytyy myös Tähtitieteellisen yhdistyksen, Ursan, sivuilta: https://www.ursa.fi/taivaalla/tahtitaivas-tanaan.html

Kirkkaimmista asteroideista ovat näkyvissä (4) Vesta, joka sijaitsee iltataivaalla Kalojen ja Valaskalan tähdistöjen rajalla (kirkkaus + 8.1 magnitudia), (5) Astraea Leijonan tähdistössä lähellä kirkasta Regulusta (+ 9.8 magnitudia), (15) Eunomia Pegasuksen neliön itäpuolella (+ 9.6 magnitudia) ja (27) Euterpe Härän ja Kaksosten tähdistöjen rajalla (+ 9.2 magnitudia).

Kirkkaimpien ja tietysti myös himmeämpien asteroidien etsimiseen voi käyttää apuna esimerkiksi Heavens-aboven sivustoa ja karttoja osoitteessa: 

Vaikka en itse saanut joulukuussa ihailla Geminidien tähdenlentoja, on tammikuun alussa mahdollisuus jälleen uuden parven havaitsemiseen. Kyseessä ovat kvadrantidit, jonka maksimin aikaan voi nähdä 60 meteoria tunnissa. Kyseessä on siis melko aktiivinen parvi, vaikka varsinainen huippu kestääkin vain muutamia tunteja. Mainittu maksimi on tällä kertaa 4.1. noin kello 10, jolloin aamu on jo ehtinyt valjeta Suomessa. Parvea kannattaa kuitenkin silmäillä ennen aamun sarastamista, vaikka Kuukin saattaa hieman haitata havaintoja.

Lopuksi vielä komeetta Catalinan kuulumisia. Komeetta on kivunnut jo melko korkealle ja se näkyy tammikuun alussa aamulla ja aamuyöstä idän suunnalla. Uudenvuoden aattona ja sitä seuraavina parina päivänä se on hyvin lähellä kirkasta Arcturus-tähteä. Tämän jälkeen sen liike muuttuu nopeammaksi, sillä se lähestyy Maata ja on lähimmillään meitä 17. tammikuuta. Etäisyys komeettaan on kuitenkin turvalliset 100 miljoonaa kilometriä. Tammikuun puolivälin jälkeen Catalina näkyy Otavan kahvan lähistöllä. Samalla se alkaa näkyä käytännössä koko yön. Catalinan kiinnostavin piirre on se, että sillä on ainakin toistaiseksi kaksi erillistä pyrstöä. Kaasupyrstö, joka osoittaa poispäin Auringosta, on pituudeltaan tällä hetkellä noin 3-4 astetta. Selvästi lyhyempi pölypyrstö seuraa puolestaan komeettaa sen rataa pitkin. Catalina ei ole kirkastunut riittävästi, jotta se näkyisi paljain silmin. Siinä rajoilla se kuitenkin on, sillä sen arvioitu kirkkaus on tällä hetkellä noin + 6 magnitudia. Kiikareilla sen pitäisi kuitenkin näkyä hyvin helposti. Pyrstö ei valitettavasti ole erityisen selvä ja se tuleekin näkyviin lähinnä valokuvissa. Tammikuun 18.-22. päivä vietämme Turun Ursassa Kuu-viikkoa ja katselemme samassa yhteydessä myös komeetta Catalinaa.

Komeetta Catalinan kaksi pyrstöä näkyvät kohtuullisen helposti valokuvissa. Kevola, Paimio, 11.12.2015. 

Jo edellisessä kuukausikatsauksessa mainitut kaksi muuta komeettaa ovat kirkastuneet hieman odotettua enemmän, mutta aivan kiikarikohteiksi niistä ei vielä taida olla. Komeetta C/2014 S2 (PanSTARRS) käväisi joulukuun puolivälissä jopa + 8.5 magnitudissa. Komeetta sijaitsee Suomesta katsoen korkealla Lohikäärmeen tähdistössä ja se näkyy käytännössä koko kevään ajan hiljalleen himmeten. Tammikuu on vielä erittäin hyvää aikaa sen etsimiseen.
Komeetta C/2013 X1 tulee puolestaan kirkastumaan koko kevään ajan, mutta Suomesta katsoen se katoaa valoisan taivaan puolelle jo helmikuun lopussa tai maaliskuun alussa. Tammikuussa sen kirkkauden pitäisi olla noin + 9 magnitudia. Komeetta sijaitsee kuun aikana likimääräisesti Pegasuksen neliön vasemmassa alakulmassa ja näkyy parhaiten heti alkuillasta, kun pimeys saapuu.

Komeettojen etsintäkartat löytyvät esimerkiksi Heavens-aboven sivuilta. Listalla on myös muita himmeämpiä komeettoja.

Kuvat: © Jani Laasanen



perjantai 18. joulukuuta 2015

VUOSIKATSAUS 2015

Näin loppuvuodesta myös blogin kirjoittaja rauhoittuu viettämään hetkeksi joulua ja päivittää tekstejä hieman kevyemmällä otteella ilman syvällisempiä ajatuksia maailmankaikkeuden mysteereistä. Ehkä kuitenkin tässä vaiheessa voisi vielä kerrata mielenkiintoisimpia uutisia ja tapahtumia vuodelta 2015 niin paikallisesta kuin maailmanlaajuisesta näkökulmastakin.
Oman ja paikallisen tähtiharrastusyhdistyksen näkökulmasta vuoden kohokohta oli taatusti Kevolan observatorion perusparannuksen valmistuminen. Varsinaiset rakennustyöt sekä kaukoputken ja jalustan pystytys tapahtuivat jo toki viime vuoden loppupuolella, mutta varsinainen toiminta pääsi käytännössä käynnistymään vasta tämän vuoden alussa, jolloin myös uusi kaukoputkemme, Planewave CDK 17’’ sai ensivalonsa. Vuoden alkupuolella saimme valmiiksi myös hankkeen paperityöt ja näin muutaman vuoden projekti saatiin valmiiksi myös virallisesti. Loppuvuodesta Turun Ursa sai lisää positiivisia uutisia, kun Jenny ja Antti Wihurin rahasto myönsi seuralle apurahan, jonka avulla voimme nyt hankkia kaukoputkeen ihan oikean tähtikuvaukseen tarkoitetun CCD-kameran. Samalla jatkamme talkoovoimin tähtitornin alueen kunnostusta. Kiireisiä aikoja on siis tiedossa myös lähivuosina.

Uuden tornin virallisia avajaisia pääsimme viettämään 28. helmikuuta, jonne oli kutsuttu myös mediaa sekä päävieraaksi avaruustähtitieteen professori Esko Valtaoja. Päivä ja ilta kuluivat mukavasti tuttujen ja vieraiden kanssa keskustellen. Ohjelmaan kuului tietenkin myös muutamia puheita ja runsaasti kahvin juontia. 

Kupu nousee talkoovoimin nätisti tornin huipulle ulkokautta nostaen. Kuva: Jere Saarinen.

Ensimmäiseksi omaksi kohteeksi uudella kaukoputkella valikoitui suuri spiraaligalaksi, Messier 81, Ison Karhun tähdistössä.

”Saman kylän pojat” Kemin Peurasaaresta eli Esko Valtaoja ja Jani Laasanen keskustelemassa tähtitieteestä Kevolan avajaisissa. Kuva: Jere Saarinen.

Turun Ursan varsinaisista yleisötapahtumista kiinnostavin oli varmasti osittaisen auringonpimennyksen näkyminen 20. maaliskuuta. Pilviharsosta huolimatta yleisöryntäys Iso-Heikkilän tähtitornille oli hämmästyttävän runsas ja vierailijat pitivät seuran esittelijät kiireisinä koko pimennyksen keston ajan. Tilaisuudessa vieraili kaikkiaan arviolta noin 100 henkilöä ja toivon mukaan suurin osa poistui tyytyväisenä hieman kehnosta säästä huolimatta. Turussa Auringosta oli peittyneenä parhaimmillaan noin 84 %, joten aika mukavasta pimennyksestä oli kysymys.

Blogin kirjoittaja valmistautuu auringonpimennyksen alkuun säätämällä kameran asetuksia ja lisäämällä suodattimen linssin eteen. Kuva: Jere Saarinen.

Maailmalta kantautuneista uutisista ja tutkimustuloksista suurimman mediahuomion vuonna 2015 sai ehkäpä kääpiöplaneetta Pluto ja sen ohittanut New Horizons luotain. New Horizons ohitti Pluton 14. heinäkuuta 2015 ja jatkoi matkaansa saman tien vauhdikkaasti kohti aurinkokunnan ulko-osia. Havaintojen tekoon luotaimella oli aikaa vain muutamia tunteja tai muutamia päiviä riippuen tutkimuskohteesta. Median kannalta kiinnostavinta oli luonnollisesti luotaimen lähettämä kuvamateriaali Pluton ja sen suurimman kuun, Kharonin (ks. alla), pinnanmuodoista. Rajallisesta tiedonsiirtokapasiteetista johtuen luotain keskittyi ohilennon aikana lähinnä kohteiden havainnointiin. Ohilennon jälkeen luotain on lähettänyt jatkuvasti uutta kerättyä dataa tästä kiinnostavasta kääpiöplaneetasta. Kaiken kerätyn aineiston lähettäminen Maahan kestää lokakuuhun 2016 saakka. Tällä hetkellä luotain suuntaa kohti uutta jäistä kappaletta, joka tunnetaan nimellä 2014 MU69. Tavoitteena on luonnollisesti kerätä tietoa näistä aurinkokunnan ulkolaidalla sijaitsevista vielä toistaiseksi tuntemattomista jääkimpaleista. Kohteeseen sen pitäisi saapua 1. tammikuuta vuonna 2019.

Lisätietoa New Horizons-luotaimen matkasta löytyy Nasan sivuilta:

Image credit: NASA’s New Horizons spacecraft captured this high-resolution enhanced color view of Charon just before closest approach on July 14, 2015. The image combines blue, red and infrared image taken by the spacecraft’s Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC); the colors are processed to best highlight the variation of surface properties.

Näin vaatimattomasti Pluto näkyy Maan pinnalta jopa melko suurella kaukoputkella. Kuva on otettu vain 9 päivää luotaimen ohituksen jälkeen. Kevola, Paimio, 23.7.2015.

Vaikka suurin mediakohu Rosetta-luotaimen ja sen komeettalaskeutujan, Philaen, osalta onkin jo tänä vuonna laantunut, on Rosetta uurastanut koko vuoden tekemällä mittauksia ja seuraamalla komeetta 67P/ Churyumov-Gerasimenkon Auringon ohitusta. Kun vielä jo menetetyksi uskottu Philae-laskeutuja heräsi kesällä melkein kuukaudeksi henkiin, voidaan koko projektia pitää jo nyt erinomaisena menestyksenä. Aurinkokunnan ja komeettojen tutkijoilla onkin varmasti kädet täynnä työtä seuraavien vuosien ajan. Uusia tutkimustuloksia ilmestyy säännöllisesti ja niitä voi seurata parhaiten ESAn omilta Rosetta-sivuilta:

Komeetta 67P/ Churyumov-Gerasimenko Rosetta-luotaimen kuvaamana. 
Image credit: ESA/Rosetta/NAVCAM - CC BY-SA IGO 3.0

Ehkä erikoisimman uutisen tittelistä voisi tänä vuonna kisata vaikkapa tähti KIC 8462852, josta mediakin sai varsin repäiseviä otsikoita aikaiseksi. Kyseessä on siis poikkeuksellisen valokäyrän omaava tähti, jonka valonvaihtelun syyksi on tavallisten selitysten lisäksi ehdotettu jopa vieraan sivilisaation tekemää rakennelmaa, ns. Dysonin kehää, tähden ympärillä. Selitys ei ole kovin todennäköinen, mutta toisaalta sitä ei ole voitu tieteellisesti sulkea pois mahdollisten selitystenkään joukosta. Eräänä mahdollisena luonnollisena selityksenä tällä hetkellä pidetään suuren komeetan tai kokonaisen komeettajoukon hajoamista, jolloin sen osat olisivat ajautuneet tähden ympärille eräänlaiseksi pilveksi aiheuttaen epämääräisiä kirkkauden vaihteluita meiltä päin katsottuna. Tässä, kuten muissakin teorioissa on omat puutteensa, joten villit veikkaukset ja tietysti myös tähden kirkkauden seuranta jatkuvat varmasti myös tulevaisuudessa. Tähdestä on artikkeli myös uusimmassa Tähdet ja Avaruus lehdessä 8/2015 ja luonnollisesti myös internetistä on saatavilla asiallista ja vähemmän asiallista tietoa tähdestä.

Yksi ihan hyvä kirjoitus aiheesta löytyy esimerkiksi Sky & Telescope lehden verkkosivuilta:



© Jani Laasanen ellei kuvan yhteydessä ole toisin mainittu.  

torstai 10. joulukuuta 2015

KUNINGATAR KASSIOPEIA

Miten Etiopian kuningatar Kassiopeia, kuningas Kefeuksen puoliso on päätynyt pohjoisen taivaalle pyörimään Pohjantähden ympäri kiinni valtaistuimessaan? Kuka onkaan tähtien ja tähdistöjen nimien takana ja mistä nimet ovat peräisin? Kuningatar Kassiopeian tarina on oikeastaan hyvin tyypillinen esimerkki antiikin aikakauden myytistä, johon liittyy tarunomaisia sankareita ja hirveitä petoja. Koska vielä antiikin aikana luku- ja kirjoitustaito olivat harvinaista herkkua, oli helppoa ja tarkoituksenmukaista asettaa tärkeimmät myyttien hahmot taivaalle kertomaan omaa tarinaansa. Näiden tarinoiden kautta voimme vielä tänäkin päivänä samaistua ihmisiin, jotka elivät jo 2 – 3 000 vuotta sitten. Kuningatar Kassiopeian tarina liittyy suurempaan kokonaisuuteen, jossa osallisena on koko joukko lähialueen tähdistöjä. Mukana tarinassa ovat Kassiopeian puoliso Kefeus, heidän tyttärensä Andromeda ja itse tarinan sankari Perseus. Unohtaa ei myöskään sovi Pegasus-ratsua eikä Cetus nimistä merihirviötä, joka nykyisin tunnetaan Valaskalan tähdistönä suomalaisen käännöksen mukaisesti.


Koko tarinahan sai kuitenkin alkunsa Kassiopeiasta, joka ylpeänä kauneudestaan meni kehumaan olevansa kauniimpi kuin kukaan muu, jopa kauneimpina pidetyt merenneidot jäisivät selviksi kakkosiksi, kun kyse oli Kassiopeian kauneudesta. Tämä tietysti suututti meren jumalan Poseidonin, joka päätti rangaistukseksi lähettää merihirviön, Cetuksen, piinaamaan Etiopian rannikkoa. Pitkän kärsimyksen jälkeen Kefeus sai neuvoteltua Poseidonin kanssa sopimuksen, jonka seurauksena ainoaksi keinoksi päättää hirviön aiheuttama kauhu, oli uhrata kuningasparin tytär, prinsessa Andromeda sille. Niin kuin tarinoissa yleensä, saapui viime hetkellä kuitenkin sankarimme Perseus sotaretkeltään hirviö Meduusan luota ja Meduusan pään avulla hän muutti merihirviön kiveksi ja pelasti Andromedan. Palkakseen hän sai Andromedan puolisokseen ja niin he lensivät yhdessä pois lentävän hevosen, Pegasuksen, selässä. Tällainen oli siis lyhyt versio tuosta vanhasta antiikin Kreikan tarinasta. Ai niin, entäs se ylpeä ja turhamainen Kassiopeia. Poseidon tietysti tulkitsi tapahtuneen sopimusrikkomukseksi, ja niin muinaiset jumalat päättivät rangaistukseksi kahlita koko tarinan syypään, kuningatar Kassiopeian, valtaistuimeensa ja asettaa hänet taivaalle pyörimään ikuisesti Pohjantähden ympäri.

Kassiopeia on kuvattu näinkin ilmeikkäästi Johannes Heveliuksen vuonna 1690 laatimassa Uranometriassa.

Afrikasta ja antiikin Kreikasta voidaankin sitten jälleen palata nykyaikaan. Kassiopeian valinta ensimmäiseksi esiteltäväksi tähdistöksi oli oikeastaan melko helppo tehtävä. Sen selvä ja kirkas W-kirjaimen muotoinen kuvio näkyy aina Suomen taivaalla ja näin joulukuussa se sijaitsee illan pimentyessä lähes suoraan zeniitissä. Vaikka itse W-kirjain sijaitseekin melko pienellä alueella, on tähdistö kooltaan peräti 25. suurin kaikista taivaan tähdistöistä. Se kattaa taivaalla 598 neliöasteen kokoisen alueen. Tähdistön rajanaapureita ovat edellä mainitusta myytistä tutut Kefeus, Andromeda ja Perseus. Tarinan ulkopuolelle jäävistä tähdistöistä sen naapurina ovat lisäksi Kirahvi ja Sisilisko. Kassiopeia sijaitsee Linnunradan maitomaisen nauhan suunnalla, joten alueella on runsaasti tähtiä. Tähtien valtava määrä paljastuu helposti hyvillä kiikareilla tai pienellä kaukoputkella. Sijainti Linnunradan tason suunnassa tarkoittaa myös sitä, että suurin osa tähdistön alueella olevista syvän taivaan kohteista on joko avoimia tähtijoukkoja tai erilaisia sumumaisia kohteita. Toki alueelta löytyy myös muutama kiinnostava galaksi, joista kirkkaimmat ovat Andromedan kaksi satelliittigalaksia NGC 147 ja NGC 185. Messierin luettelon (kerron luettelosta joskus myöhemmin) kohteita tähdistön alueella on kuitenkin vain kaksi, Messier 52 ja 103, jotka molemmat ovat avoimia tähtijoukkoja. Kassiopeian tähdistöstä olen valinnut tarkempaan esittelyyn 20 kohdetta, joihin kuuluvat muun muassa tähdistön seitsemän kirkkainta tähteä ja kaksi hyvin poikkeuksellista keltaista hyperjättiläistähteä. Kaikki esiteltävät tähdet voi nähdä myös paljain silmin. Loput 11 kohdetta ovat syvän taivaan kohteita, mutta niiden näkeminen vaatii käytännössä optisten apuvälineiden, kuten kiikareiden tai kaukoputken käyttöä. Valitettavasti tämä Suomen talvisää osoitti jälleen luonteensa, enkä ole ehtinyt kaikkia esiteltäviä kohteita kuvaamaan itse. Onneksi apua löytyi Nasan kuva-arkistosta, josta niitä saa kopioida ei-kaupalliseen käyttöön sekä kuvauskaveriltani Mikolta, joka auliisti lahjoitti kuvamateriaalia tähän tarkoitukseen. Kaikkia kohteita ei lisäyksistä huolimatta ole kuitenkaan esitetty valokuvin.

Kassiopeian tähdistö peittyy lähes kokonaan Linnunradan maitomaiseen usvaan. Paimio, Kevola, 11.11.2015.

Ennen kohteiden esittelyä laitan lyhyen tiivistelmän taivaankappaleiden kirkkausjärjestelmästä, jolloin kohteiden kirkkaudet on helpompi hahmottaa.

0 magnitudia = kaikkein kirkkaimmat tähdet taivaalla (planeetat Jupiter ja Venus ovat selvästi kirkkaampia).
+ 3-4 magnitudia = likimääräinen tähden kirkkaus, jonka voi vielä nähdä kaupungissa.
+ 6 magnitudia = paljain silmin näkyvien tähtien raja pimeällä maaseudulla.
+ 9 magnitudia = tavallisten kiikareiden näkökyvyn rajoilla oleva kirkkaus
+ 11-12 magnitudia = kohtuullisen kokoisen kaukoputken näkyvyyden kirkkausraja.
+ 20 magnitudia = tähdet, joita olen onnistunut saamaan näkyviin valokuvaamalla.
+ 30 magnitudia = Hubble-avaruusteleskooppi.

Negatiivikuvaksi käännetty Kassiopeian tähdistön kartta, johon on merkitty alempana esitetyt kohteet. Siniset kohteet ovat tähtiä, keltaiset avoimia tähtijoukkoja, vihreät kaasusumuja, punaiset galakseja ja ruskea supernovajäännös.

1.    Kassiopeian W-kirjain muodostuu siis viidestä kirkkaasta tähdestä, jotka näkyvät melko selvästi jopa valosaasteen keskeltä kaupunkiolosuhteissa. Tähdistä oikeanpuoleisin on nimeltään Caph (β Cassiopeiae).  Caph sijaitsee noin 55 valovuoden päässä. Se on F2 spektriluokan kellanvalkoinen jättiläistähti, jonka kirkkaus on + 2.25 magnitudia. Caphin kirkkaus tosin muuttuu aavistuksen (+ 0.05 magnitudia) kahden ja puolen tunnin jaksoissa. Muutosta ei voi havaita paljain silmin.

2.    Käytännössä yhtä kirkas tähti on myös W-kirjaimen oikea alatähti, Schedar (α Cassiopeiae). Sen kirkkaus on niin ikään + 2.25 magnitudia. Se kuitenkin sijaitsee kauempana (230 valovuotta) kuin Caph eli se on sitä huomattavasti valovoimaisempi jättiläinen. Schedarin spektriluokka on K0, joten se on väriltään oranssi.

3.    Keskimmäinen Kassiopeian ”kirjaintähdistä” on γ Cassiopeiae. Se on samalla ainoa W-kirjaimen tähdistä, jolla ei ole erillistä nimeä. Tähti sijaitsee vielä edellisiäkin kauempana eli noin 550 valovuoden päässä. Tältä etäisyydeltä se loistaa silti keskimäärin kirkkaudella + 2.45 magnitudia. Sen kirkkaus kuitenkin vaihtelee huomattavasti eli noin + 2.20 ja + 3.40 magnitudin välillä. Tähti on tyyppiesimerkki sellaisesta purkautuvasta muuttujasta, jossa tähden kirkkaus vaihtelee nopean pyörimisliikkeen ja siitä aiheutuvan kaasun ulosvirtauksen vuoksi. Edellä mainitut tapahtumat aiheuttavat myös sen, että tähti on navoiltaan selvästi litistynyt ja muistuttaa muodoltaan hieman kallellaan olevaa kananmunaa. Spektriluokaltaan se on B, mikä antaa tähdelle sinivalkoisen värin ja korkean pintalämpötilan.

mm. wikipedia kertoo lisää tästä tavanomaisesta poikkeavasta tähdestä: 

4.    Oikealta vasemmalle kulkevassa järjestyksessä seuraava tähti on Ruchbah (δ Cassiopeiae), jonka kirkkaus on + 2.70 magnitudia. Kirkkaus tosin vaihtelee hieman, sillä se on kaksoistähti, jonka toinen komponentti kulkee säännöllisesti sen editse. Väriltään tähti on valkoinen ja spektriluokaltaan se on A5-luokan tähti. Se on elinkaarensa siinä vaiheessa, jossa siitä on juuri alkamassa kehittyä jättiläistähti. Ruchbah on iältään noin 600 miljoonaa vuotta ja se sijaitsee 100 valovuoden päässä Auringosta.

5.    Segin (ε Cassiopeiae) sijaitsee Kassiopeian W-kirjaimen vasemmalla reunalla ja on näistä tähdistä kaikkein himmein. Sen kirkkaus on noin + 3.35 magnitudia ja etäisyys Auringosta hieman yli 400 valovuotta. Tyypiltään se on B-spektriluokan sinivalkoinen jättiläistähti. Vaikka se on iältään vain 15 miljoonaa vuotta, on sen elinkaari tulossa jo tiensä päähän. Tämä on kuitenkin hyvin tyypillistä monille massiivisille tähdille, jotka elävät kuuman ja kiihkeän, mutta tähtien mittakaavassa lyhyen elämän. Seginin massa on noin 10-kertainen Aurinkoon verrattuna.

6.    Achird (η Cassiopeiae) on lähes yhtä kirkas kuin W-kirjaimen muodostavat tähdetkin. Se sijaitsee melko lähellä Schedaria (no 2) ja erottuu melko vaivattomasti paljain silmin ”ylimääräisenä” tähtenä tutussa W-kuviossa. Achird on kaksoistähtijärjestelmä, jossa kirkkaampi päätähti on Auringon kaltainen G0-spektriluokan tähti (massa 0.97 ja halkaisija 1.03 kertainen) ja seuralainen puolestaan himmeämpi punainen kääpiö. Tähtien kirkkaudet ovat + 3.45 ja + 7.50 magnitudia ja ne sijaitsevat vain hieman alle 20 valovuoden päässä aurinkokunnasta. Tähtipari on varsin suosittu kohde myös harrastajien keskuudessa, sillä keltainen ja punainen väri tuovat kohteeseen mukavaa kontrastia. Näennäisesti ne sijaitsevat noin 11 kaarisekunnin päässä toisistaan eli ne erottuvat helposti jo pienelläkin kaukoputkella.

Achird on kaunis kaksoistähtipari Kassiopeiassa. Kevola, Paimio, 11.11.2015.

7.    ζ Cassiopeiae on viimeisin Kassiopeian tähdistön helposti paljain silmin erottuvista tähdistä. Se on B-spektriluokan sinivalkoinen tähti, joka sijaitsee lähes 600 valovuoden päässä. Tähti löytyy melko helposti kirkkaan Schedarin (no 2) alapuolelta. Tähden erikoisuus löytyy sen kirkkauden vaihtelussa. Se nimittäin kuuluu melko harvinaiseen hitaasti sykkivien muuttuvien tähtien joukkoon (SPB). Ryhmästä tunnetaan toistaiseksi noin 50 tähteä ja ehdokkaita lienee suurin piirtein saman verran. Kirkkauden vaihtelut näillä tähdillä tapahtuvat lähinnä ultraviolettisäteilyn aallonpituudella.

Tästäkin muuttuvien tähtien ryhmästä löytyy tarkempaa tietoa mm. wikipediasta: https://en.wikipedia.org/wiki/Slowly_pulsating_B-type_star

8.    ρ Cassiopeiae kuuluu vielä edellistäkin harvinaisempaan tähtiryhmään. Se on keltainen hyperjättiläinen, joita tunnetaan koko Linnunradalta vain noin 15 kappaletta. Näistäkin kuusi sijaitsee erikoisessa tähtijoukossa, Westerlund 1, joka näkyy vain eteläisellä pallonpuoliskolla. ρ Cassiopeiae, jonka kirkkaus on yleensä + 4.50 magnitudia, erottuu melko helposti jopa paljain silmin. Tämä on melko hämmästyttävää, sillä tähti sijaitsee peräti 8 200 valovuoden päässä. Tähti saattaa olla jopa kaukaisin paljain silmin näkyvä tähti. Toisaalta tähden kirkkaus onkin 500 000- ja läpimitta 450-kertainen Aurinkoon verrattuna. Jotta tähden kokoa ehditään hieman sulatella, laitetaan tähän väliin pieni vertaileva analyysi. Aloitetaan aluksi Maasta, joka sekin saattaa tuntua välillä aika suurelta. Kutistetaan se nuppineulanpään kokoiseksi eli halkaisijaltaan noin 2 millimetrin palloksi. Aurinko on halkaisijaltaan hieman yli 100 kertaa maapalloa suurempi eli nuppineulamaapallon rinnalla Aurinko olisi ehkäpä hyvin pienen vesimelonin kokoinen (tiedättehän ne kaupan minivesimelonit, Ø 20 cm). Kun rinnalle laitetaan vielä ρ Cassiopeiae, niin mittasuhteet saavat jälleen uuden ulottuvuuden. Tähden halkaisija olisi samassa mittakaavassa noin 90 metriä eli likimääräisesti jalkapallokentän kokoinen. Siinä kyllä meidän minivesimelonimme näyttää varsin vaatimattomalta. Ai niin, ja muistaako joku vielä sen nuppineulanpään… Keltaisten hyperjättiläisten yksi merkittävistä erityispiirteistä onkin niiden valtava koko. Toinen tyypillinen ja ehkä jopa kiinnostavin piirre tämän luokan tähdissä on niiden arvaamattomuus ja äärimmäisen epävakaa tila. Esimerkiksi ρ Cassiopeiaen kirkkaus vaihtelee noin 50 vuoden välein tapahtuvissa purkauksissa. Purkausten aikana sen kirkkaus putoaa noin + 6 magnitudiin ja se saattaa siten kadota samalla paljailta silmiltä näkymättömiin. Tähden pintalämpötila putoaa purkauksien aikana tuhansia asteita normaalista noin 7 000 asteesta ja samalla se syöksee avaruuteen suunnattomia määriä materiaa. Tähden erikoisen käyttäytymisen vuoksi sitä on tutkittu hyvin tarkkaan, sillä nämä voimakkaat muutokset voivat hyvinkin ennakoida ρ Cassiopeiaen loppua lähitulevaisuudessa (lue: ehkä jo huomenna, mutta viimeistään 100 000 vuoden kuluessa). Tähti onkin yksi parhaista ehdokkaista jopa seuraavaksi supernovaksi omassa Linnunradassamme. Viimeisin purkaus tähdessä tapahtui aivan 2000-luvun alkupuolella, jonka jälkeen sen kirkkaus himmentymisen jälkeen on taas palautunut noin + 4.5 magnitudiin. Itse katselin tähteä viimeksi marraskuussa, jolloin se näytti olevan yhä edelleen omalla paikallaan.

Keltaisista hyperjättiläisistäkin löytyy lisätietoa monista lähteistä. Itse suosin perustietojen selailuun wikipedian tekstejä, vaikka niissä toisinaan virheitä onkin: https://en.wikipedia.org/wiki/Yellow_hypergiant

9.    Kassiopeian tähdistöstä löytyy myös toinen keltainen hyperjättiläinen, V509 Cassiopeiae. Tai oikeastaan tähti on osoitus juuri sellaisesta epävakaudesta, joita tämän tyyppiset tähdet käyvät läpi. Vuonna 1985 sen pintalämpötila alkoi nimittäin yllättäen kohota 5 000 asteesta noin 8 000 asteeseen ja näin keltaisena loistanut tähti muuttuikin valkoiseksi hyperjättiläiseksi vain kahdessa vuosikymmenessä. Tähti on ollut nyt vakaassa tilassa vuoden 2000 jälkeen ja voi olla mahdollista, että se ei enää palaudukaan aikaisempaan tilaansa keltaiseksi hyperjättiläiseksi. Mitä sitten tälle 4 500 valovuoden päässä tapahtuvalle tähdelle tulevaisuudessa tapahtuu, onkin ihan oma kysymyksensä. Ainoa varma asia on, että jonain päivänä sekin tulee päättämään päivänsä näyttävänä supernovana. Myös V509 näkyy paljain silmin hyvissä olosuhteissa, sillä sen kirkkaus on keskimäärin + 5.3 magnitudia. Viimeisten parinsadan vuoden aikana sen kirkkaus on vaihdellut + 4.6 ja + 6.1 magnitudin välillä purkauksien vuoksi. Viimeisimmän purkauksen jälkeen on tähdessä lämpötilamuutoksen lisäksi tapahtunut muutoksia myös sen valovoimassa ja koossa. Nykyään se onkin halkaisijaltaan ”vain” noin 400-kertaa Aurinkoa suurempi.

10. Messier 52 on yksi Kassiopeian tähdistön näyttävistä avoimista tähtijoukoista. Se sijaitsee noin 4 500 valovuoden päässä ja sisältää vähintään 200 tähteä. Kaikkiaan tähtijoukon alueella on näkyvissä peräti 6 000 tähteä, jotka ovat kirkkaampia kuin + 20 magnitudia. Joukon todellinen tähtimäärä saattaa siten olla huomattavasti suurempi kuin mainittu 200. Tähtijoukon kirkkain tähti on G8 spektriluokan keltainen jättiläistähti, joka erottuu joukon laidalta vaivattomasti. Tähden etäisyydeksi on ilmoitettu noin 3 500 valovuotta, joten se näyttäisi sijaitsevan hieman lähempänä kuin varsinainen tähtijoukko. Linnunradan kaasun ja pölyn vuoksi etäisyyksien arviointi on kuitenkin melko vaikeaa tässä tapauksessa ja sen vuoksi on toistaiseksi mahdotonta sanoa kuuluuko tähti fyysisesti tähän joukkoon vai ei. Avoimen tähtijoukon nuoren iän vuoksi (noin 35 miljoonaa vuotta) on suurin osa sen kirkkaimmista tähdistä sinivalkoisia B-spektriluokan tähtiä. Tähtijoukon on löytänyt Charles Messier 7. syyskuuta vuonna 1774 seuratessaan sen läheltä kiitänyttä komeettaa. Joukon todellinen koko on noin 22 valovuotta, mutta meille se näyttäytyy varsin tiiviinä, noin puolikuun kokoisena alueena (16 kaariminuuttia). Messier 52 kirkkaus on + 6.9 magnitudia, joten sitä ei voi nähdä paljain silmin. Utumaisena se näkyy jo kiikareilla tai pienillä kaukoputkilla. Jo 10 senttimetrin kaukoputkella voi erottaa kymmeniä erillisiä tähtiä. Messier 52 kuuluu säännöllisesti myös Turun Ursan yleisönäytöksissä esitettäviin kohteisiin, sillä Suomessa se näkyy käytännössä läpi vuoden hyvin korkealla taivaalla. 

Messier 52 on yksi Kassiopeian kirkkaimmista avoimista tähtijoukoista. Kevola, Paimio, 23.11.2015.

11. Messier 103 on niin ikään avoin tähtijoukko ja samalla viimeisiä Messierin luetteloon lisättyjä kohteita. Sen on löytänyt Charles Messierin pitkäaikainen apulainen Pierre Mechain 27. maaliskuuta vuonna 1781. Tämä tähtijoukko on Messierin luettelon kohteeksi melko vaatimaton, mutta toisaalta se sijaitseekin peräti 8 000 valovuoden päässä eli se on kaukaisin luettelon avoimista tähtijoukoista. Sijainti Linnunradan kaasun ja pölyn suunnalla himmentää kohteen tähtien valoa todellisesta ja vaikeuttaa entisestään kohteen havaitsemista. Mikään himmeä kohde se ei kuitenkaan ole, sillä sen näennäinen kirkkaus on + 7.4 magnitudia. Joukosta erottuu muutama selvästi kirkkaampi tähti, jotka kuitenkin sijaitsevat selvästi lähempänä meitä kuin varsinainen joukko. Kirkkaimmat joukkoon kuuluvat tähdet ovat noin + 11 magnitudia. Kaikkiaan joukkoon kuuluvia tähtiä on yleisesti arvioitu olevan noin 60, mutta todellinen luku saattaa olla jonkin verran suurempi. Messier 103 on nuori tähtijoukko, noin 25 miljoonan vuoden ikäinen ja se on syntynyt niin sanotussa Kassiopeian molekyylipilvessä, jossa sijaitsee myös useita muita lähialueen avoimia tähtijoukkoja. Aivan Messier 103 joukon läheisyydestä löytyvät myös kirkkaat NGC 654, 659 ja 663. Myös niitä kannattaa vilkaista, sillä ne ovat lähes yhtä näyttäviä kuin M 103. Tähtijoukko löytyy melko helposti W-kirjaimen vasemmassa alakulmassa sijaitsevan Ruchbahin läheltä. Joukon todellinen läpimitta on noin 15 valovuotta, joten 8 000 valovuoden päästä se näkyy vain 6 kaariminuutin kokoisella alueella. Messier 103 on pienen koon vuoksi parhaimmillaan kaukoputkella, mutta sen voi kyllä havaita myös kiikareilla.

12. NGC 457 kutsutaan myös Pöllöjoukoksi tai ET-joukoksi sen ulkomuodon vuoksi. Joukon kaksi kirkkainta tähteä muodostavat pöllön silmät ja ne näkyvät helposti jo kiikareilla, sillä niiden kirkkaudet ovat + 5.0 ja + 7.0 magnitudia. Kirkkaampi tähti näkyy siis jopa paljain silmin. Kirkkaimmat tähdet eivät kuitenkaan tässäkään tapauksessa kuulu fyysisesti varsinaiseen tähtijoukkoon. Joukon muut, noin 8 000 valovuoden päässä sijaitsevat tähdet ovat asettuneet silmien alle ja sivuun pöllön vartaloksi ja siiviksi. Sieltä parhaiten erottuu + 8.6 magnitudin punainen jättiläistähti. Tietysti kuvion hahmottamiseen tarvitaan mukaan ripaus omaa mielikuvitusta. Pöllöjoukon kokonaiskirkkaus on + 6.4 magnitudia, joten se on yksi Kassiopeian kirkkaimmista avoimista tähtijoukoista. Sen näennäinen koko on noin 13 kaariminuuttia eli hieman alle puolikuun halkaisijan verran. Joukon ikä on noin 20 miljoonaa vuotta ja siihen kuuluu jopa lähes 150 tähteä. Pöllöjoukko on yksi Turun Ursan tähtinäytöksien peruskohteita, sillä se näkyy helposti jopa kaupungin valosaasteen keskeltä. 

Image and credits: Henryk Kowalewski: CC BY-SA 2.5

13.NGC 7789 eli Carolinen Ruusu on yksi Kassiopeian hienoimmista ja kirkkaimmista avoimista tähtijoukoista ja onkin oikeastaan ihme, että se jäi aikanaan Messieriltä huomaamatta. Kohteen löysi tunnetun tähtitieteilijän William Herschelin sisar, Caroline, vuonna 1783. Tämä erittäin tähtirikas joukko suorastaan pursuaa himmeähköjä tähtiä ja sen ulkomuoto muistuttaa hieman ruusua. Lempinimensä joukko onkin saanut löytäjän sekä ulkonäön mukaan. ”Ruusun” kirkkaus on + 6.7 magnitudia, joten sen voi erottaa utumaisena kohteena jo kiikareilla. Näennäinen läpimitta on puolestaan noin 16 kaariminuuttia eli noin puolikuun verran. NGC 7789 sijaitsee 7 500 valovuoden päässä ja siihen kuuluu satoja tähtiä. Koska joukon yksittäiset tähdet ovat alle + 10 magnitudia, jää kohde melko helposti kaupunkiolosuhteissa piiloon. Tämän vuoksi kohdetta esitellään melko harvoin Iso-Heikkilässä Turun Ursan yleisönäytöksissä.

Oma kuvani Carolinen Ruususta kärsii hieman epäterävyydestä ja ylivalotuksesta. Tähtien runsaus käy kuitenkin hyvin ilmi kuvasta. Kevola, Paimio, 11.11.2015. 

14.Avoimien tähtijoukkojen jälkeen ovat esittelyvuorossa erilaiset sumumaiset kohteet. Näistä ensimmäinen on NGC 281 eli Pacman-sumu lähellä Schedaria ja Achirdin kaksoistähteä. Sumumaiset kohteet ovat huomattavasti vaikeampia havaintokohteita kuin tähtimäiset kohteet. Syynä on niiden kirkkauden jakaantuminen huomattavasti laajemmalle alueelle.  Sumut vaativatkin usein pimeää taustataivasta ja mahdollisesti joidenkin suodattimien käyttöä. Pacman-sumu on saanut nimensä legendaarisen videopelin hahmon mukaan, ja kyllähän se kieltämättä siltä vähän näyttääkin. Ainakin jos sitä katsoo kokonaisuutena hieman laajemmasta perspektiivistä. Väri tosin on punertava eikä keltainen. Sumun ytimessä on nuori avoin tähtijoukko IC 1590 sekä muutamia tummempia pölyjuovia. Sumu on osa Linnunratamme Perseuksen spiraalihaaraa, joka sijaitsee hieman alle 10 000 valovuoden päässä. Etäisyydestä huolimatta sumun koko on 40 x 30 kaariminuuttia eli se näkyy suurempana kuin täysikuu. Sen todellinen läpimitta on lähes 50 valovuotta. Mielenkiintoisia yksityiskohtia Pacman-sumussa ovat sen reunoilla näkyvät pilarit. Pilarit ovat tiheämmän pölyn ja kaasun tiivistymiä, joiden ympäriltä on sumun keskustassa sijaitsevien nuorien tähtien säteilypaine puhaltanut kevyemmän aineksen pois. Pilarien tiivistyneet ytimet ovat usein uusien tähtien syntymäpaikkoja.

Lähikuva Pacman-sumun ytimessä sijaitsevasta avoimesta tähtijoukosta. Kuvassa mukana niin röntgen- kuin infrapunan aallonpituudet.
Image Credits: X-ray: NASA/CXC/CfA/S.Wolk; IR: NASA/JPL/CfA/S.Wolk

15.Seuraava sumumainen alue Kassiopeiassa sijaitsee hyvin lähellä avointa tähtijoukkoa Messier 52. Kohdetta kutsutaan yleisesti Kuplasumuksi. Virallisella tunnuksella se kulkee nimellä NGC 7635. Nimensä se on saanut sumussa olevasta kuplamaisesta rakenteesta. Kupla on syntynyt, kun sen sisäpuolella sijaitsevan nuoren ja massiivisen kuuman tähden aurinkotuuli on puhaltanut kaasua siitä poispäin. Samalla kaasu on kuumentunut, jolloin se hehkuu tyypilliseen tapaan punertavana. Keskustähden kirkkaus on + 8.7 magnitudia ja sen massa on noin 45-kertainen Aurinkoon verrattuna. Kuplaa ympäröi vielä sitä selvästi laajempi molekyylipilvi, joka koostuu enimmäkseen vedystä. Kuplan etäisyyden arviointi on vaikeahkoa, mutta useimmat arviot osoittavat sen olevan noin 7 000 – 10 000 valovuoden päässä. Sumun todellinen koko on 4-5 valovuotta ja meillä se näkyy noin 20 x 10 kaariminuutin kokoisella alueella. Se vastaa likimääräisesti puolikuun kokoista aluetta. Sumun näkeminen vaatii melko suurta kaukoputkea ja mahdollisesti joitain suodattimia, joten kohde ei ole mukana Turun Ursan yleisönäytöksissä. 

Kuplan ääriviivat erottuvat varsin selvästi sumun keskeltä. Kuvamateriaali: Mikko Heino, Kevola, Paimio, 18x10 minuuttia, maaliskuu 2015. Kuvan jälkikäsittely blogia varten: Jani Laasanen.

16.    IC 1805 - Sydänsumu 
17.    IC 1848 - Sielusumu

      Sydän- ja sielusumu muodostavat lähekkäin sijaitsevien kahden laajan sumumaisen alueen yhdistelmän. Näistä ehkä tunnetumpi on IC 1805 tunnuksen omaava Sydänsumu. Sumun yläkulmassa sijaitseva kirkkaampi kohta on nimetty erikseen myös New General Catalogueen, jossa se kulkee nimellä NGC 896. Sydänsumu on varsin tyypillinen punaisena emissiosumuna hehkuva kaasupilvi, jonka keskustassa on nuori avoin tähtijoukko. Sumua tutkiessa kannattaa kiinnittää huomio myös erityisesti tähteen HD 15558, joka on yksi massiivisimmista tunnetuista tähdistä. Sen massa on peräti 150-kertainen Aurinkoon verrattuna ja se näkyy kiikareilla jopa Sydänsumun tiheän pölyn keskeltä ja 7 500 valovuoden etäisyydeltä + 7.9 magnitudin kirkkaudella. Myös tähden pintalämpötila on poikkeuksellisen korkea, lähes 50 000 astetta. Se on varsin paljon verrattuna esimerkiksi Auringon ”vaatimattomaan” vajaaseen 6 000 asteeseen. Näennäiseltä kooltaan Sydänsumu on erittäin suuri, noin 130 x 70 kaariminuuttia, joka vastaa yli kahdeksan täysikuun kokoista aluetta taivaalla. Sen pintakirkkaus on kuitenkin erittäin pieni ja sen suora havaitseminen on hyvin vaikeaa. Nimensä se on saanut muodostaan, joka kyllä todellakin valokuvissa muistuttaa sydäntä. Toisin on naapurisumun, IC 1848 eli Sielusumun kanssa. Koska minä en ainakaan tiedä miltä sielu näyttää, niin sumun ulkonäöstä on varsin vaikeaa vetää yhtäläisyyksiä nimen kanssa. Ehkä nimipari vain jonkun mielestä kuulosti hyvältä: Heart & Soul – Sydän ja Sielu. Kooltaan Sielusumu on kuitenkin suuri, noin 110 x 60 kaariminuuttia. Se on siis lähes samankokoinen kuin Sydänsumu. Molemmat sumut ovat todelliselta läpimitaltaan vähintään 100 valovuotta, joten mistään pienistä kokonaisuuksista ei ole kyse. Myös Sielusumu sijaitsee noin 7 500 valovuoden päässä, joten sumut lienevät jollain tavalla kytköksissä myös keskenään. Molemmat sumut ovat suosittuja valokuvaskohteita harrastajien keskuudessa niiden runsaiden yksityiskohtien ja suuren koon vuoksi.

Viime hetken kuvamateriaalin blogiin käsiteltäväksi toi Mikko Heino, joka ansiokkaasti kuvasi kohdetta 58x5 minuuttia Kevolassa 7.12.2015. 

18.    NGC 147
19.    NGC 185

NGC 147 ja NGC 185 ovat kaksi kirkasta galaksia Kassiopeian tähdistön eteläosassa. Molemmat kuuluvat omaan paikalliseen galaksijoukkoomme ja ne ovat joukkoa hallitsevan Andromedan galaksin kiertolaisia. Näistä lähempänä sijaitsee NGC 185, jonka etäisyys on aavistuksen yli 2 miljoonaa valovuotta. Tästä puoli miljoonaa valovuotta kauempana sijaitsee NGC 147. Molemmat ovat kääpiögalakseja ja kooltaan ”vain vaivaiset” 10 – 12 000 valovuotta. Se on alle kymmenesosa oman galaksimme halkaisijasta. Ne ovat kuitenkin suhteellisen kirkkaita, hieman alle + 10 magnitudin kohteita, joten ne voi nähdä utuisina läikkinä jo melko pienelläkin kaukoputkella. Eipä niistä tosin yksityiskohtia erotu suuremmillakaan kaukoputkilla, sillä useimpien kääpiögalaksien tapaan niissä ei ole oikeastaan mitään selvää rakennetta. Galaksien näennäiset koot ovat melko suuria. NGC 147 on kooltaan 13 x 8 kaariminuuttia ja NGC 185 puolestaan 12 x 10 kaariminuuttia. Monista muista kääpiögalakseista poiketen, NGC 185 sisältää myös nuoria tähtijoukkoja eli siinä on syntynyt uusia tähtiä vielä aivan viime aikoinakin. Tähtien syntyprosessi on kuitenkin hiljalleen hiipunut ja nykyiset uudet tähdet tässä galaksissa syntyvät enää lähinnä sen keskustan välittömässä läheisyydessä. Nämä galaksit jäivät tällä erää kuvaamatta, joten joudun valitettavasti tyytymään linkkeihin näiden osalta, kun luvallista kuvamateriaaliakaan ei näin lyhyellä varoitusajalla ollut saatavilla.


20.Viimeisenä Kassiopeian tähdistöstä on vuorossa kohde, jota ei käytännössä voi nähdä edes kaukoputkella. Jonkin verran kuvamateriaalia kohteesta toki löytyy myös Suomesta otetuista kuvista, mutta tällä kertaa käytämme Nasan materiaalia, sillä tämä Cassiopeia A:na tunnettu kohde säteilee hyvin voimakkaasti röntgensäteilyn aallonpituudella. Siten mitä otollisin kuvaaja onkin Chandra-avaruusteleskooppi, jonka ottama kuva kohteesta on alempana. Cassiopeia A on supernovajäännös eli räjähtäneen tähden aikaan saama materia- ja kaasukupla. Vaikka sen iäksi on arvioitu vain noin 300 vuotta, ei varsinaisesta supernovasta ole tiedossa varmoja havaintoja. Eräänä mahdollisuutena pidetään englantilaisen John Flamsteedin vuonna 1680 tekemää virheellistä? tähtihavaintoa, jolloin hän luetteloi tähtiä Kassiopeian tähdistössä. Väitteitä havainnosta on myös vuosilta 1630 ja 1667, mutta viimeisimmäksi todistetusti paljain silmin havaituksi Linnunratamme supernovaksi jäänee edelleen vuoden 1604 supernova. Cassiopeia A sijaitsee arviolta noin 11 000 valovuoden päässä. Omaan korvaan välimatka kuulostaa kovin vähäiseltä, jos supernovaa ei tosiaan havaittu paljain silmin. 

Cassiopeia A suorastaan loistaa röntgensäteilyn aallonpituudella.
Image credit: NASA/CXC/SAO

© Jani Laasanen ellei kuvan yhteydessä ole toisin mainittu.