torstai 31. maaliskuuta 2016

HUHTIKUUN AURINKOKUNTA

Päivät pitenevät huhtikuussa nopeasti ja kesäaikaan siirtyminen pitää illat valoisana jo hyvin myöhään. Huhtikuun loppuun mennessä yön pimeyttä on jäljellä vain pieni hetki ja satunnainen tähtiharrastaja voikin jo siirtyä hiljalleen kesäloman viettoon. Huhtikuusta alkaen voi toisaalta taivaalta tähyillä aktiivisemmin erilaisia valon ja hämärän ajan ilmiöitä kuten haloja ja muita valoilmiöitä. Haloista kirjoittelinkin jo viime viikon päivityksen yhteydessä eli vanhoista kirjoituksista löytyy niistä lisätietoa. Toisaalta kyllä huhtikuussakin on vielä mahdollista havaita muutamia planeettoja sekä tietysti Kuun liike vaiheineen. Planeetoista huhtikuussa näkyvissä ovat Merkurius, Mars, Jupiter ja Saturnus.

Huhtikuussa Kuu näkyy täytenä 22. päivä, jolloin virallinen täysikuun hetki on aamulla kello 08:24. Uusikuu on puolestaan 7. huhtikuuta kello 14:24. Planeettojen läheltä Kuu kulkee huhtikuussa siten, että 25. ja 26. huhtikuuta se näkyy aamuyöllä hyvin matalalla etelähorisontissa lähellä Marsia ja Saturnusta. Tämä onkin varmasti huhtikuun kiinnostavin yksittäinen tapahtuma tähtitaivaalla ainakin Etelä-Suomessa. Pohjoisessa tapahtumaa on todella vaikea havaita, sillä kohteet näkyvät vielä etelääkin matalammalla. Jupiterin lähellä Kuu puolestaan näkyy 18. huhtikuuta käytännössä läpi koko pimeän ajan. 

Kuun yksityiskohdat näkyvät parhaiten valon ja varjon rajalla. Kevola, Paimio, 8.3.2014.

Merkurius näkyy huhtikuussa iltataivaalla pian auringonlaskun jälkeen. Kauimpana Auringosta eli suurimmassa itäisessä elongaatiossa se on 18.4. Silloin sen etäisyys Auringosta on 20 astetta. Merkuriuksen havaitseminen on aina vaikeaa, sillä taivas on sen näkymisen aikaan vielä varsin vaalea. Parhaiten se löytyy kiikareilla noin tunnin auringonlaskun jälkeen, mutta taivaan ollessa kirkas horisonttiin saakka voi sen havaitsemista yrittää myös paljain silmin. 

Merkuriuksen löytäminen hämärätaivaalta vaatii hieman kokemusta ja mahdollisesti kiikariapua. Kevola, Paimio, 16.5.2014.

Mars näkyy huhtikuussa aamuyöllä hyvin matalalla etelässä. Se sijaitsee huhtikuun aikana Käärmeenkantajan tähdistössä. Parhaiten Marsin löytää kuukauden loppupuolella, kun Kuu on lähellä planeettaa 25. ja 26. huhtikuuta. Myös Saturnus on huhtikuussa Käärmeenkantajan tähdistössä ja planeetat ovatkin varsin lähellä toisiaan. Myös Saturnus on hyvin matalalla horisontissa ja erityisesti pohjoisessa Suomessa vaikea kohde havaittavaksi. Kuun, Marsin ja Saturnuksen kohtaaminen huhtikuun lopussa on ehkäpä tämän kuukauden kiinnostavin tapahtuma taivaalla.

Jupiter näkyy edelleen mainiosti lähes koko hämärän ja pimeyden ajan. Jupiter sijaitsee Leijonan tähdistön alapuolella ja erottuu taivaalla selvästi kirkkaimpana kohteena Kuuta lukuun ottamatta. Jupiterin neljä suurinta kuuta erottuvat helposti jo tavallisilla kiikareilla.

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

Muutama asteroidikin on vielä huhtikuun aikana havaittavissa kohtuullisen helposti. Kirkkaimpana näistä taitaa näkyä (10) Hygieia (+ 10.0 magnitudia), joka sijaitsee hieman Jupiterin eteläpuolella. Lähes yhtä kirkkaana näkyy (6) Hebe (+ 10.2 magnitudia), joka puolestaan sijaitsee kuun puolivälissä aivan Leijonan toiseksi kirkkaimman tähden, Denebolan, pohjoispuolella. Kolmantena voi aamuyön taivaalta yrittää löytää asteroidin (3) Juno (+ 10.1 magnitudia), joka näkyy Vaa'an tähdistössä.

Kirkkaimpien ja tietysti myös himmeämpien asteroidien ja komeettojen etsimiseen voi käyttää apuna esimerkiksi Heavens-aboven sivustoa ja karttoja osoitteessa: http://www.heavens-above.com/.

Komeetta 252P/Linear teki lähiohituksen maapallosta maaliskuun 21. päivä. Etäisyyttä Maahan oli ”vain” 5 miljoonaa kilometriä eli hieman yli 10 kertaa Maan ja Kuun välinen etäisyys. Se kirkastui yllättäen + 4 magnitudin kohteeksi eli se olisi ollut periaatteessa jopa paljain silmin näkyvä kohde. Valitettavasti sen sijainti lähinnä ollessaan oli sellainen, että sitä oli mahdollista havaita vain eteläiseltä pallonpuoliskolta. Komeetta etääntyy ja himmenee nyt nopeasti, mutta se on nyt kohonnut Käärmeenkantajan tähdistöön, joten sen voisi vielä ehtiä havaitsemaan aivan huhtikuun alussa. Komeetan kirkkaus on tosin jo pudonnut noin + 10 magnitudiin. Koko talven näkynyt komeetta C/2014 S2 PanStarrs seilaa puolestaan yhä edelleen Lohikäärmeen tähdistössä ja on kirkkaudeltaan noin + 9 magnitudia. Molempien komeettojen havaitsemiseen tarvitaan käytännössä jonkinlainen kaukoputki.

Komeettatietoa löytyy parhaiten japanilaisen komeettaharrastajan, Seiichi Yoshidan sivuilta.


Aivan lopuksi viikon teemaan eli aurinkokuntaan kuulumaton kuva omasta maaliskuun kuva-arkistosta Paimion Kevolasta. Kuvassa Neulagalaksina tunnettu kohde Bereniken Hiusten tähdistöstä. Etäisyyttä tällä suoraan sivulta päin näkyvällä galaksilla on 32 miljoonaa valovuotta.

Neulagalaksi eli NGC 4565 on suoraan sivulta päin näkyvä galaksi Bereniken Hiusten tähdistössä. Kevola, Paimio, 27.3.2016.

Kuvat: © Jani Laasanen 

keskiviikko 23. maaliskuuta 2016

HALOT

Suomalaisen tähtiharrastuksen yksi merkittävä ominaispiirre on huomattava valoisan ajan vaihtelu vuodenaikojen välillä. Pitkä ja valoisa kesäkausi onkin saanut monet harrastajat laajentamaan näkökulmaa pelkästä yötaivaan tuijottamisesta myös päivällä ja hämärässä näkyviin ilmiöihin tai jopa myrskyihin. Eräs monimuotoisimmista ja yleisimmistä ilmiöistä päivä- tai toisinaan myös yötaivaalla on halo, joka on kirkas tai värikäs kaari, rengas tai läikkä yleensä melko lähellä Aurinkoa (joskus myös Kuuta). Halot ovatkin yksi suosituimmista havaintokohteista esimerkiksi Ursan taivaanvahdin havaintopalstalla. Aktiivinen halohavaitsija voi havaita jopa kymmeniä haloja vain yhden vuoden kuluessa. Kevät on yleensä parasta haloaikaa. Ursa on perinteisesti viettänyt huhtikuussa niin sanottua halohuhtikuuta, jolloin ihmisiltä erityisesti on pyydetty havaintoja erilaisista haloista. Näkemästään halosta voi halutessaan ilmoittaa Taivaanvahdin sivuilla osoitteessa:



Tyypillinen haloilmiö näkyy erilaisina kirkastumina Auringon läheisyydessä. Ohessa kirkkaahkot sivuauringot ja heikko 22 asteen rengas sekä aavistus horisonttirengasta vasemman sivuauringon ja Auringon välissä. Kuninkoja, Turku, 5.4.2014.

Halot ovat siis yksi päivätaivaan yleisimmistä ilmiöistä, joita voi nähdä samalla paikkakunnalla jopa 150 kertaa vuodessa eli melkein joka toinen päivä. Aika harva kuitenkaan tuntee haloja ja saattaapa joku joskus ihmetellä kirkasta ja värikästä haloa ja pitää sitä esimerkiksi sateenkaareena. Toisin kuin sateenkaaret, esiintyvät kirkkaimmat ja värikkäimmät halot kuitenkin lähes aina Auringon suunnassa. Auringon läheisyys on myös yksi tekijä, jonka vuoksi halot saattavat jäädä havaitsematta. Toisinaan haloilmiö voi kuitenkin levittäytyä lähes koko taivaan näytelmäksi, jolloin sen näkemiseltä ei kovin helposti voi välttyä. Haloja voi esiintyä myös muiden kirkkaiden valonlähteiden, kuten Kuun tai keinovalojen yhteydessä.

Suomi sijaitsee halojen kannalta lähes parhaalla mahdollisella paikalla. Ei siis ihme, että suomalainen harrastustoiminta ilmakehän ilmiöiden osalta on vilkasta. Onpa Suomesta käsin löydetty jopa eräitä uusia halotyyppejä. Erilaisia halomuotoja tunnetaankin nykyään yli 70 kappaletta ja osa lienee vielä löytämättäkin. Parhainta haloaikaa Suomessa on kevät, jolloin Atlantilta saapuvat matalapaineet yleensä heikentyvät Suomen kohdalla jättäen jälkeensä vain yläpilvisyyttä, joihin halot useimmiten muodostuvat. Pilvilautat voivat olla laajoja, jolloin halot näkyvät pitkään ja niitä voi esiintyä lähes koko Suomen alueella lähes päivittäin. Parhaimmat halonäytelmät keskittyvätkin siksi yleensä kevääseen. Toki haloja näkyy myös muina vuodenaikoina, mutta silloin haloilmiöt ovat yleensä pienialaisempia ja lyhytkestoisempia. Syksy ja talvi ovat puolestaan usein niin pilvisiä, että halojen näkeminen on vaikeaa. Aivan pohjoisimmissa Suomessa myös talvi on erinomaista haloaikaa sinne helposti muodostuvien jääsumujen vuoksi. Jääsumuissa esiintyy usein harvinaisia ja kiehtovia erikoisuuksia.

Halot syntyvät valon taittuessa tai heijastuessa ilmassa leijuvista jääkiteistä. Halon ulkomuoto riippuu jääkiteen muodosta, asennosta ja niiden jakautumisesta taivaalla. Myös valon tulokulma jääkiteeseen vaikuttaa halon näkymiseen. Kiteet voivat olla laattamaisia tai pylväsmäisiä sekä harvinaisissa tapauksissa monisivuisia pyramidikiteitä. Haloja syntyy, kun kiteet eivät enää olekaan taivaalla satunnaisissa muodoissa ja asennoissa. Kaikkein yleisimmät halot syntyvät yksinkertaisimmista valon kulusta, jolloin valo heijastuu kiteen pinnasta tai menee kiteen sisää toisesta sivusta ja tulee ulos toisesta sivusta. Mikäli valo kulkee kiteen lävitse, hajoaa valkoinen valo spektrin väreihin ja syntyy värillinen halo. Monimutkaisissa tapauksissa valo voi poukkoilla kiteen sisällä useita kertoja ennen kuin se poistuu kiteestä.

Ursalla on erittäin laadukas ilmakehän optisten ilmiöiden jaosto, jonka sivuilta löytyy haloista todella paljon tietoa perusharrastajalle:


HALOMUODOT

Erilaisia halomuotoja tunnetaan siis ainakin 70 kappaletta, mutta neljä niistä on esiintymistiheydeltään aivan omaa luokkaansa.

Kaikkein yleisin halo on 22 asteen rengas, joka sijaitsee nimensä mukaisesti 22 asteen päässä Auringosta. Renkaan sisäreuna on punainen ja ulkoreuna valkea, mutta toisinaan kirkkaimmissa renkaissa voi olla aavistus keltaista ja oranssia. 22 asteen rengas syntyy valon taittuessa satunnaisissa asennoissa leijuvista kuusikulmaisista jääkiteistä. Useimmiten 22 asteen renkaasta on näkyvissä vain osa, mutta joskus rengas saattaa näyttäytyä jopa kokonaisena Auringon ympärillä. 22 asteen renkaan tai sen osan voi nähdä jopa 120-150 kertaa vuoden aikana.

Toisinaan olosuhteet ovat niin hyvät, että 22 asteen rengas näkyy jopa kokonaisena ympyränä Auringon ympärillä. Kuninkoja, Turku, 10.4.2015.

22 asteen sivuava kaari liittyy hyvin usein edellä mainittuun renkaaseen. Sivuava kaari on saanut nimensä siitä, että se liittyy 22 asteen renkaaseen joko sen ylimmässä tai alimmassa pisteessä. Auringon korkeusaseman vuoksi helpommin näistä näkyy ylläsivuava kaari. Usein sivuava kaari näkyy vain 22 asteen ylä- tai alareunan kirkastumana, mutta joskus kaaret voivat olla hyvinkin pitkiä ja muodostaa jopa ehyen ja kokonaisen kaaren, joka ulottuu 22 asteen renkaan ulkopuolelle. Tämä edellyttää kuitenkin, että Auringon korkeus horisontista on vähintään 35 astetta. Kaaren muotoon vaikuttaa siis huomattavasti Auringon korkeus horisontista. Mitä korkeammalla Aurinko sijaitsee, sitä lähempänä kaaret ovat 22 asteen rengasta. Kun Aurinko on matalalla, kohoavat kaaret ylöspäin ja voivat muodostaa hyvinkin näyttävän V-kirjaimen muotoisen kuvion 22 asteen renkaan yläpuolella. 22 asteen sivuavat kaaret syntyvät valon taittuessa pylväsmäisistä ja vaakasuorassa asennossa leijuvista jääkiteistä. 22 asteen sivuavia kaaria esiintyy jopa 100 kertaa vuodessa.

22 asteen sivuava kaaret ovat yleensä vain hyvin lyhyitä kirkastumia 22 asteen renkaan ylä- tai alaosassa. Kuninkoja, Turku, 28.6.2014.

Sivuauringot ovat kolmas hyvin yleinen halotyyppi. Ne voivat parhaimmillaan olla hyvin kirkkaita, jolloin ne näyttävät ylimääräisiltä Auringoilta. Sivuauringot sijaitsevat periaatteessa samalla kehällä kuin 22 asteeen rengas ja näkyvät joko toisella tai molemmilla puolilla Aurinkoa samassa tasossa. 22 asteen etäisyys pätee täydellisesti vain, kun Aurinko on juuri horisontin yläpuolella. Kun Aurinko on korkeammalla, näkyvät sivuauringot hieman 22 asteen renkaan ulkopuolella, jos rengas on näkyvissä. Sivuauringot saattavat olla kirkkauden lisäksi myös erittäin värikkäitä, jolloin ne näkyvät lähes kaikissa spektrin väreissä. Kirkkailla sivuauringoilla voi olla myös niin sanottu häntä, joka näkyy sivuauringosta lähtevänä kirkastumana horisontin suuntaisesti poispäin Auringosta. Nämä hännät voivat olla pituudeltaan useita asteita. Sivuauringot syntyvät valon taittuessa laattamaisista jääkiteistä, jotka leijuvat vaakasuorassa asennossa. Myös sivuaurinkoja voi nähdä jopa 100 päivänä vuoden aikana.

Sivuauringot voivat toisinaan olla hyvin kirkkaita ja värikkäitä. Kuninkoja, Turku, 5.4.2014.

Auringonpilari on neljäs hyvin yleinen haloilmiö, jonka voi niin ikään nähdä jopa 100 päivänä vuodessa. Auringonpilari näkyy suoraan Auringosta ylöspäin kohoavana kirkastumana. Pilari jää kuitenkin melko usein huomaamatta, sillä yleensä se on varsin lyhyt ja näkyy silloin erittäin lähellä Aurinkoa. Parhaiten sen voi havaita, kun Aurinko on matalalla horisontissa. Auringonpilari voi näkyä vielä Auringon laskettua horisontin alapuolellekin. Pilarin väri vastaa Auringon väriä eli se voi olla kellanvalkoinen tai Auringon ollessa matalalla jopa hyvin punertava. Auringonpilari muodostuu valonsäteiden heijastuessa jääkiteiden vaakasuoralta pinnalta.

Auringonpilarit tulevat parhaiten näkyviin, kun Aurinko piiloutuu jonkin esteen taakse. Kuninkoja, Turku, 7.6.2014.

Yksi näyttävimmistä yksittäisistä haloilmiöistä on hieman edellisiä harvinaisempi zeniitinympäristön kaari. Se on usein hyvin kirkas ja värikäs. Kaaren voi nähdä Suomessa noin 30 kertaa vuodessa eli kovin harvinainen sekään ei ole. Zeniitinympäristön kaari sijaitsee korkealla taivaalla melko etäällä Auringosta ja se on kirkkaana halona varsin helppo havaita sen näkyessä. Kaari on yleensä melko lyhyt halo, jossa kaari näyttää taipuvan taivaan lakipisteen, zeniitin, ympärille. Kaari syntyy samanlaisista kuusikulmaisista laattajääkiteistä kuten sivuauringotkin eli kirkkaiden sivuaurinkojen näkyessä kannattaa katsella taivaalle myös hieman laajemmin. Mikäli Aurinko on taivaalla korkeammalla kuin 32 astetta, ei zeniitinympäristön kaarta enää näy. Kaarella on olemassa myös toinen osamuoto, horistontinympäristön kaari, joka ei kuitenkaan voi näkyä Suomessa, sillä Aurinko ei nouse koskaan tarpeeksi korkealle horisontista (vaatimus 58 astetta).

Zeniitinympäristön kaari on usein hyvin kirkas ja värikäs kuten tässä Turun Kuninkojalla otetussa kuvassa 28.5.2015.

Myös 46 asteen rengas ja sen sivuavat kaaret ovat kohtalaisen tavallisia, vaikka usein hyvin himmeitä haloilmiöitä. Niitä on yleensä vaikea erottaa toisistaan, sillä niiden linjat myötäilevät useimmiten toisiaan. Molemmat halot sijaitsevat nimensä mukaisesti 46 asteen päässä Auringosta ja ovat ulkonäöltään 22 asteen renkaiden kaltaisia kehämäisiä kaaria. Toisin kuin 22 asteen rengasta, ei 46 asteen rengasta voi käytännössä nähdä koskaan kokonaisena. Renkaan ja sitä sivuavan kaaren voi nähdä Suomessa keskimäärin noin 20 päivänä vuodessa.

Hyvin heikko 46 asteen rengas näkyy punertavana kaarena kuvan yläreunassa. Päähuomion tässä halossa vievät kuitenkin kirkkaat sivuauringot sekä 22 asteen renkaan yläosassa näkyvä sivuavan kaaren kirkastuma. Kaarina, keskusta, 26.3.2015.

Vielä yksi suhteellisen usein tavattava haloilmiö on horisonttirengas, joka näkyy Suomessa hieman yli 10 kertaa vuodessa. Horisonttirengas on ulkomuodoltaan valkea rengas, joka kiertää taivaan samassa tasossa kuin Aurinko on. Yleensä renkaasta näkyy vain osa, mutta toisinaan se saattaa kiertää jopa koko taivaan ympäri. Rengas muodostuu valon heijastuessa kuusikulmaisista jääkitistä, jotka voivat olla joko pylväs- tai laattakiteitä. Voimakaan horisonttirenkaan näkyessä on mahdollisuus suuren luokan halonäytelmän näkymiseen, jolloin taivaalle voi ilmestyä lukuisia harvinaisia halomuotoja.

Harvinaisempia haloilmiöitä esiintyy satunnaisesti muutamia kertoja vuodessa tai sitä harvemmin. Näistä yleisimpiä ovat 120 asteen sivuauringot, Parryn kaaret ja erilaiset pyramidihalot. 120 asteen sivuaurinkoja voi nähdä noin 1-3 kertaa vuodessa ja ne ovat valkeita valoläiskiä, jotka sijaitsevat 120 astetta Auringosta samalla tasolla ja hyvin usein horisonttirenkaan yhteydessä. Haloja kannattaa siis toisinaan etsiä myös Auringon vastakkaiselta puolelta, vaikka yleensä ne lähellä Aurinkoa näkyvätkin. 120 asteen sivuauringot syntyvät vaaka-asennossa leijailevissa jääkiteissä, kun valo heijastuu kiteen sisällä kaksi kertaa täydellisesti.

Harvinaiseen sinijuovaan päättyvä (vasen pää) selkeä horisonttirengas ja melko harvinainen 120 asteen kirkas sivuaurinko näkyivät Turun Kuninkojalla 9.9.2015. Kuvaa käsitellessä siitä onnistuttiin löytämään myös hyvin harvinainen Wegenerin vasta-aurinkokaari, joka suuntautuu kohti Auringon vastapistettä kuvan yläosassa (näkyy tuskin tässä käsittelemättömässä kuvassa).

Parryn kaaret ovat lyhyitä ja useimmiten värillisiä kaarenpätkiä, jotka näkyvät 22 asteen sivuavien kaarien tuntumassa. Niistä voidaan havaita neljä erilaista osamuotoa, jotka vaihtelevat sijainnin ja muodon suhteen. Muodot ovat yläkovera, yläkupera, alakovera ja alakupera. Muodoista yleisin on yläkovera Parryn kaari, jonka voi yleensä nähdä 1-3 kertaa vuoden aikana loivana kaarena yllä sivuavan kaaren päällä. Yläkupera Parryn kaari on harvinaisempi, joka näkyy vain Auringon ollessa matalalla, jolloin kaari muodostaa V-kirjaimen muotoisen väkäsen 22 asteen renkaan lakipisteeseen. Auringon alapuolella näkyvät Parryn kaaret ovat niin harvinaisia, että niistä tunnetaan vain muutamia havaintoja.

Pyramidihalot ovat muista poikkeavia halomuotoja, jotka aiheutuvat muista haloista poikkeavista jääkiteistä. Pyramidikiteet ovat kuusikulmaisia jääkiteitä, joiden päädyissä on niin ikään kuusikulmaiset, pyramidinmuotoiset päätteet. Nämä kiteet aiheuttavat erilaisia aurinkokeskisiä renkaita ja kaaria, jotka sijaitsevat tavanomaisista kaarista poikkeavilla etäisyyksillä Auringosta. Yleisin rengas on 23 asteen parhelia, jota voi olla vaikea erottaa tavanomaisesta 22 asteen renkaasta. Muita pyramidikiteiden aiheuttamia renkaita ovat 9-, 18-, 20-, 24- ja 35 asteen rengasmaiset halot.

Auringon lisäksi haloja voi esiintyä myös muiden kirkkaiden valonlähteiden läheisyydessä. Esimerkiksi Kuun valo on riittävän kirkas aiheuttamaan haloilmiöitä. Kuun ympärillä tavataan lähinnä neljää yleisintä halotyyppiä, mutta toisinaan myös harvinaisempia haloja voi ilmestyä taivaalle. Myös keinovalot voivat aiheuttaa haloja. Lähinnä niitä näkyy kylmissä olosuhteissa, jolloin taivaalle voi syntyä hyvinkin voimakkaita keinovalopilareita. Keinovalopilarit syntyvät, kun ilmassa leijuu kovalla pakkasella jääkiteitä, joista katuvalot sitten heijastuvat.

Kuun ympärillä näkyvät halot ovat usein himmeitä kuten tässäkin näkyvä lähes väritön 22 asteen rengas. Kuninkoja, Turku, 5.11.2014.

Haloilmiöt on tunnettu jo ihmiskunnan varhaisesta historiasta saakka. Jo Kreikassa antiikin filosofit pyrkivät selittämään tapahtumia niiden taustalla. Myös kiinalaiset ovat ahkerasti kirjanneet taivaalla näkyneitä näyttäviä haloja jälkipolville ja sieltä on esimerkiksi peräisin myös ensimmäinen haloaiheinen kirja, joka laadittiin jo vuonna 1425. Varsinainen halotutkimus käynnistyi kuitenkin vasta 1600-luvulla, kun tieteitä alettiin arvostaa täysin toisella tavalla kuin aikaisemmin. Samaan aikaan myös halohavainnot lisääntyivät merkittävästi, kun tutkimusmatkailijat raportoivat huikeista jääsumuhaloista arktisilla alueilla. Ensimmäisen suuren oivalluksen haloista onnistui tekemään ranskalainen E. Mariotte 1700-luvun alussa, kun hän oivalsi jääkiteiden ja halojen yhteyden toisiinsa. Hänen ajatuksensa jäivät kuitenkin pitkäksi aikaa unholaan ja vasta 1800-luvun puolivälistä alkaen halotutkimus sai kunnolla vauhtia. Tämän jälkeen onnistuttiinkin melko nopealla aikataululla selvittämään useimpien yleisten halojen syntyperiaate. Halotutkimus jatkuu kuitenkin yhä tänäkin päivänä ja suurena apuna ovat olleet myös tietokonesimulaatiot, joiden avulla on mahdollista laskea erilaisten halomahdollisuuksien esiintymisen todennäköisyys. Laskelmien perusteella onkin löydetty aivan uusia haloja vielä aivan viime vuosinakin. Myös suomalaiset harrastajat ovat onnistuneet löytämään muutamia uusia haloja. Näistä tuorein on vain kahden vuoden takaa kesältä 2014, jolloin vuonna 1847 ennustettu halo onnistuttiin ensimmäisen kerran havaitsemaan. Löytäjänsä mukaan halo tunnetaan nyt nimellä Vauhkosen kaari.

Halot jäävät yleisyydestään huolimatta melko usein havaitsematta kokemattomalta henkilöltä. Mikäli niitä haluaa katsella tai kuvata, niin kannattaa käyttää apuna muutamaa hyväksi havaittua keinoa. Kirkkaina kevätpäivinä (tai tietysti muinakin vuodenaikoina) aurinkolasit ovat verraton apuväline halojen havaitsemiseen. Muutenkin pitää muistaa, että Aurinkoon katsomista on ehdottomasti syytä välttää. Sen vuoksi haloja havaitessa on hyvä pyrkiä sellaiseen paikkaan, jossa Auringon saa jonkin esteen taakse näkymättömiin. Rakennukset ja muut erilaiset maaston kohdat ovat hyviä esteitä. Kiinnostavan halon näkyessä taivaalla, voi käyttää myös katulamppua tai muuta pienempää estettä, jolloin näkymä on avoin joka puolelle Aurinkoa ja mahdollinen haloilmiö ilmestyy kokonaisuudessaan näkyville. Myös pelkkä käsi Auringon peittäjänä on hyvä apukeino, mutta haloja valokuvatessa tarvitaan yleensä myös jotain muuta. Tottunut halohavaitsija tietää myös, koska taivaalle kannattaa katsoa. Kun taivas on täysin kirkas tai täysin pilvessä, ei haloja juurikaan näy. Kun sen sijaan ohut pilviharso saapuu peittämään taivasta, voi olla melko varma jonkinlaisen halon ilmestymisestä taivaalle.

Oikein hyvää halohuhtikuuta ja notkeita niskoja kaikille halojen havaitsijoille!

Horisonttiin painuva Aurinko jaksaa vielä muodostaa 22 asteen renkaan pilviharsoon. Kuninkoja, Turku, 20.3.2015.

Kuvat: © Jani Laasanen. 
 

perjantai 11. maaliskuuta 2016

AJOKOIRAT

Taivas jatkaa kirkastumistaan, mutta vielä tälle keväälle mahtuu yksi tähdistöesittely. Tällä kertaa olen valinnut tähdistöksi monille tuntemattoman Ajokoirien (lat. Canes Venatici) tähdistön. Paljain silmin tämä yhden kirkkaan ja muutaman hieman himmeämmän tähden muodostama kuvio on varsin vaatimaton, mutta galaksien harrastajalle tähdistö tarjoaa mitä hienoimpia kohteita. Ajokoirat löytyvät Otavan kauhan varren alapuolelta. Ajokoirat ovat poikkeuksellinen pohjoinen tähdistö, sillä se ei kuulu Ptolemaioksen lähes 2000 vuotta vanhaan tähtiluetteloon, eikä siihen siten liity myöskään mitään omaa antiikin tarinaa. Antiikin aikana sen tähdet kuuluivat Ison Karhun tähdistöön. Tähdistö muodostui Johannes Heveliuksen ansiosta vuonna 1687. Tällöin hän tulkitsi tähdistön kaksi kirkkainta tähteä toisen viereisen tähdistön, Karhunvartijan (lat. Bootes), koiriksi ja kuvasi samalla Ajokoirat myös tekemäänsä tähtikarttaan.

Ajokoirat Heveliuksen vuonna 1690 laatimassa tähtikartassa. Huom! kartan esitystapa peilikuvana todelliseen tähtitaivaaseen nähden.
Kuva: commons.wikimedia.org – vapaa lähdemateriaali

Ajokoirat on kooltaan 38. suurin kaikista taivaan tähdistöistä ja se peittää taivalla 465 neliöasteen kokoisen alueen. Suomessa tähdistö näkyy parhaiten keväällä ja sen kaksi kirkkainta tähteä (tai ainakin se kaikkein kirkkain) näkyvät helposti Otavan kauhan varren alapuolella. Ajokoirien naapuritähdistöjä ovat Iso Karhu, Karhunvartija ja Bereniken hiukset. Tähdistö sijaitsee kaukana Linnunradan tasosta, joten sen syvän taivaan kohteita hallitsevat galaksit. Tähdistön suunnassa on melko läheinen galaksiryhmä noin 25-30 miljoonan valovuoden päässä eli alueella on suhteellisen paljon myös melko kirkkaita galakseja. Galakseista neljä on luetteloitu Messierin sumumaisten kohteiden luetteloon. Tunnetuin galakseista on niin sanottu Pyörregalaksi (Messier 51), mutta myös luettelon kohteet 63, 94 ja 106 ovat hyvin kirkkaita. Lisäksi tähdistön alueella on viides Messierin luettelon kohde (numero 3), joka on yksi pohjoisen taivaan kirkkaimmista pallomaisista tähtijoukoista. Messierin luettelon ulkopuolelta Ajokoirissa on myös lukuisia hieman himmeämpiä galakseja, joista osa on varsin mielenkiintoisia ja ansaitsevat esittelyn myös tämän blogin yhteydessä. Tähdistön kirkkain tähti on Cor Caroli, jonka kirkkaus on + 2.90 magnitudia ja se erottuu helposti jo kaupungin valojen keskeltä. Toiseksi kirkkain tähti, Chara, on jo selvästi himmeämpi, eikä välttämättä näy niin helposti, sillä sen kirkkaus on + 4.26 magnitudia. Näiden kahden lisäksi Ajokoirissa on seitsemän tähteä, joiden kirkkaus on + 4.7 ja + 5.0 magnitudin välillä. Pimeissä olosuhteissa myös ne näkyvät melko helposti paljain silmin. Tällä kertaa blogiin on valittu 14 kohdetta tarkempaan kohde-esittelyyn. Tuttuun tapaan osa kuvista on omia, mutta muutamia olen jälleen saanut tai ottanut käyttöön muualta. Luonnollisesti muiden kuvaajien tai tahojen nimi löytyy tarvittaessa kuvan kohdalta.

Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin (IAU) kartta Ajokoirien tähdistöstä, johon on merkitty esiteltävät kohtteet.
These charts were produced in collaboration with Sky & Telescope magazine (Roger Sinnott & Rick Fienberg). Alan MacRobert's constellation patterns, drawn in green in the charts, were influenced by those of H. A. Rey but in many cases were adjusted to preserve earlier traditions. The images are released under the Creative Commons Attribution 3.0 Unported license.

1. Cor Caroli (α Canum Venaticorum) on Ajokoirien tähdistön selvästi kirkkain tähti. Se on myös yksi harvoista tähdistä, jotka ovat saaneet erisnimen keskiajan jälkeen. Tähti nimettiin 1600-luvulla Englannin kuninkaan Kaarle I kunniaksi “Kaarlen sydämeksi”. Cor Caroli on kaksoistähti ja muuttuva tähti. Tähden kirkkaus vaihtelee + 2.84 ja + 2.98 magnitudin välillä eli kirkkauden vaihtelua ei ole helppo havaita. Cor Carolin kirkkauden vaihtelut johtuvat tähden erittäin voimakkaasta magneettikentästä, joka aiheuttaa sen pinnalle runsaasti auringonpilkkuja. Tähden pyöriessä pilkut vaikuttavat myös sen valovoimaan, joka näkyy meille sen kirkkauden muutoksina. Cor Caroli on A-spektriluokan valkoinen tähti, joka sijaitsee noin 110 valovuoden päässä ja on kooltaan noin 3-4 kertaa Aurinkoa suurempi. Cor Caroli on myös kaksoistähti, jonka kumppani on F-spektriluokan kellertävä tähti. Sen näennäinen etäisyys päätähdestä on noin 20 kaarisekuntia ja kirkkaus + 5.60 magnitudia, joten ne erottaa kahdeksi jo melko pienelläkin kaukoputkella. Kumppanin kiertoaika Cor Carolin ympäri on vähintään 8 300 vuotta.
Cor Caroli näkyy kaksoistähtenä helposti jo pienelläkin kaukoputkella. Kevola, Paimio, 15.2.2016.

2. Chara (β Canum Venaticorum) on Ajokoirien tähdistön toiseksi kirkkain tähti, mutta sekin on kirkkaudeltaan vain + 4.26 magnitudia. Se muistuttaa melko paljon omaa Aurinkoamme, sillä se on massaltaan ja säteeltään vain noin 1,1 kertaa Aurinkoa suurempi. Se on siis hyvin tavanomainen G-spektriluokan pääsarjan tähti, jollaiselta Aurinko näyttäisi hieman alle 30 valovuoden etäisyydeltä. Iältään se on hieman Aurinkoa vanhempi ja sitä on tutkittu melko tarkasti mahdollisesti sitä kiertävien planeettojen vuoksi. Toistaiseksi Charalta ei ole niitä löytynyt.

3. La Superba (Y Canum Venaticorum) on Ajokoirien tähdistön mielenkiintoisimpia muuttuvia tähtiä, joka sijaitsee hieman yli 700 valovuoden päässä. Tähden kirkkaus vaihtelee + 4.9 ja + 7.3 magnitudin välillä eli toisinaan se on mahdollista nähdä paljain silmin, mutta välillä se katoaa näkymättömiin. Kirkkaus vaihtelee yleensä noin yhden magnitudin verran 160 vuorokaudessa, mutta toisaalta sen kirkkaus vaihtelee myös pidemmällä jaksolla. La Superba on yksi taivaan punaisimmista ja kylmimmistä paljain (ei siis aina) silmin näkyvistä tähdistä. Sen pintalämpötila on alle 3 000 astetta. La Superba luokitellaan niin sanotuksi hiilitähdeksi, sillä sen ytimessä on parhaillaan käynnissä vaihe, jossa helium fuusioituu hiileksi ja hapeksi. Tämä tarkoittaa sen ydinpolttoaineen olevan lopussa. Havaintojen perusteella La Superba onkin alkanut singota ulkokerroksiaan avaruuteen ja käynnistää ytimen kehityksen valkoiseksi kääpiöksi. Aikanaan tähden ympärille muodostuu planetaarinen sumu, joka tulee näkymään myös meidän aurinkokuntaamme.

4. AM Canum Venaticorum on himmeä kaksois- ja muuttuva tähti, joka edustaa tyyppiesimerkkiä nimensä mukaisista muuttuvien tähtien luokasta. Nämä muuttuvat tähdet ovat hyvin harvinaisia ja ne koostuvat kahdesta valkoisesta kääpiöstä, jotka kiertävät toisiaan erittäin lähellä (tässä tapauksessa 18 minuutin välein). Novamaisten purkausten syntyyn tarvitaan tämän tyypin tähdissä valkoinen kääpiö, joka luovuttaa materiaa sekä valkoinen kääpiö, joka kerää toisen tähden luovuttaman materian ainekiekoksi itsensä ympärille. Mielenkiintoista sinänsä, tämä ainekiekko on useimmiten juuri se kirkkaimmin näkyvä osa tähtijärjestelmässä. Kirkkauden vaihtelut johtuvat puolestaan epävakaudesta materiakiekossa, jossa tapahtuu tällöin hyvin voimakkaita purkauksia. AM Canum Venaticorum sijaitsee noin 2 000 valovuoden päässä meistä. Sen kirkkaus vaihtelee + 13.7 ja + 14.2 magnitudin välillä eli kohdetta ei ole mahdollista nähdä pienillä kaukoputkilla.
AM Canum Venaticorum on sen verran poikkeuksellinen tähti, että sen ominaisuuksista on tehty video jopa youtubeen:


5. RS Canum Venaticorum on niin ikään tyyppiesimerkki muuttuvien tähtien luokasta. Myös tämän tyyppiset muuttuvat tähdet ovat kaksoistähtiä, joiden komponentit ovat fyysisesti yhteydessä toisiinsa. RS Canum Venaticorum tähtien luokassa yhdistyneenä ovat niiden kaasukehät eli kromosfäärit. Yhdistynyt kaasukehä on hyvin aktiivinen ja aiheuttaa kirkkauden muutoksia tähtien kiertoajan suhteessa. RS Canum Venaticorum sijaitsee noin 350 valovuoden päässä aurinkokunnastamme ja sen kirkkaus vaihtelee + 8.2 ja + 9.3 magnitudin välillä eli tähti ei ole nähtävissä paljain silmin.

6. Messier 3 on pohjoisen taivaan kirkkaimpia ja suurimpia pallomaisia tähtijoukkoja. Sen näennäinen kirkkaus on + 6.3 magnitudia ja halkaisija 20 kaariminuuttia, joka vastaa 2/3 Kuun läpimitasta. Kirkkaus ei käytännössä aivan riitä sen havaitsemiseen paljain silmin, mutta kiikareilla se on jo suhteellisen helposti nähtävissä. Kohteen on löytänyt Charles Messier 3. toukokuuta vuonna 1764, jolloin hän lisäsi sen sumumaisten kohteiden luetteloonsa. Messier 3 on hyvin tähtirikas pallomainen tähtijoukko ja se sisältää jopa 500 000 tähteä, joiden yhteismassa vastaa noin 800 000 Aurinkoa. Joukko kiertää Linnunrataa hyvin elliptisellä radalla ja on tällä hetkellä noin 35 000 valovuoden etäisyydellä meistä. Messier 3 todellinen halkaisija on lähes 200 valovuotta. Joukon kirkkaimmat tähdet ovat hieman alle + 13 magnitudia ja niitä voi alkaa erottaa yksittäisinä jo keskikokoisella kaukoputkella. Tähtijoukosta on löydetty muutamia tähtiä, joita ei pitäisi pallomaisissa joukoissa esiintyä. Näitä kutsutaan sinisiksi harhailijoiksi “blue stragglers” ja ne ovat poikkeuksellisen varhaisessa kehitysvaiheessa muihin joukon tähtiin verrattuna. Pallomaiset tähtijoukot ovat nimittäin yleensä iältään hyvin vanhoja ja ne ovat muodostuneet samaan aikaan kuin Linnunratamme on syntynyt hieman yli 10 miljardia vuotta sitten. Siten nuorien tähtien olemassa olo pallomaisissa joukoissa on ollut arvoitus ensimmäisten, 1950-luvulla löydettyjen tähtien jälkeen. Tällä hetkellä niiden arvioidaan syntyneen kahden tähden yhteen sulautumisessa, jolloin niiden ominaisuudet ovat muuttuneet huomattavasti. Sinisistä harhailijoista kiinnostuneille lisätietoa englanniksi löytyy esimerkiksi wikipediasta:


Hieman vanhempaa arkistoista löytynyttä mustavalkoista kuvamateriaalista pallomaisesta tähtijoukosta Messier 3. Kevola, Paimio, 29.3.2014. 

7. Messier 51, jota myös Pyörregalaksiksi kutsutaan on yksi tunnetuimmista ja näyttävimmistä galakseista koko tähtitaivaalla. Se ei kooltaan kuulu aivan suurimpien galaksien joukkoon, mutta sen yksityiskohtien runsaus ja spiraalihaarojen selkeys tekee siitä monien harrastajien suosikin. Galaksin on löytänyt Charles Messier 13. lokakuuta vuonna 1773. Messier 51 on oikeastaan kahden galaksin kokonaisuus, jonka suurempi osapuoli on + 8.5 kirkkauksinen Sbc-tyypin spiraaligalaksi, joka avautuu meille suoraan päältä päin. Galaksin näennäinen koko on noin 11 x 7 kaariminuuttia ja se sijaitsee noin 27 miljoonan valovuoden päässä Linnunradastamme. Galaksin todellinen läpimitta on noin 90 000 valovuotta eli se on hieman omaa Linnunrataamme pienempi. Galaksin massa on kuitenkin vain noin 10 % Linnunratamme massasta eli kyseessä on hyvin harvarakenteinen galaksi. Pyörregalaksi oli myös ensimmäinen galaksi, josta havaittiin spiraalirakenne. 1830-luvulla William Herschel havaitsi rengasmaisen kirkastuman galaksin ytimen ympärillä, mutta varsinaisesti spiraalirakenteen havaitsi ensimmäisenä Lord Rosse vuonna 1845. Tässä vaiheessa ei tosin tunnettu galaksien todellista olemusta eikä niiden valtavia etäisyyksiä. Poikkeuksellisen kauniin ja kirkkaan spiraalirakenteen lisäksi, galaksilla on myös toinen kiinnostava piirre, joka on sen kirkas seuralaisgalaksi. Se sijaitsee aivan toisen spiraalihaaran päässä ja näkyy siellä noin + 10 magnitudin kohteena. Se on selvästi epäsäännöllisemmän näköinen ja sen ytimen ympärillä oleva kaasu on levinnyt vuorovaikutusten vuoksi galaksin ympäristöön epämääräisinä alueina. Kumppanin näennäinen koko on noin 6 x 5 kaariminuuttia eli se on noin puolet pienempi kuin suurempi Pyörregalaksi. Todellisuudessa galaksi sijaitsee noin 500 000 valovuoden päässä Pyörregalaksin spiraalihaaran takana. Messier 51 näkyy suhteellisen helposti jo pienilläkin kaukoputkilla, mutta spiraalihaarojen näkemiseen tarvitaan vähintään noin 20 cm kaukoputki. Myös seuralaisgalaksi näkyy kohtalaisen helposti keskikokoisilla kaukoputkilla. Galaksin läheisyydessä on myös lukuisia himmeitä taustagalakseja, joista kirkkaimmat, IC 4277 ja IC 4278 näkyvät heikosti myös alla olevassa valokuvassa galaksin vasemmalla puolella. 

Messier 51 eli Pyörregalaksi on yksi harrastajien suosikkigalakseista. Kevola, Paimio, 14.3.2015.


8. Messier 63 eli Auringonkukkagalaksi on ominaisuuksiltaan melko paljon edellisen galaksin kaltainen, mutta näkyy meille hieman toisenlaisesta kulmasta. Galaksin on löytänyt Charles Messierin avustaja ja kollega Pierre Mechain 14. kesäkuuta vuonna 1779. Galaksin näennäinen koko on noin 12 x 7 kaariminuuttia ja kirkkaus + 8.6 magnitudia. Auringonkukkagalaksi sijaitsee noin 27 miljoonan valovuoden päässä Linnunradasta ja sen todellinen halkaisija on noin 100 000 valovuotta. Tyypiltään sen on Sbc-luokan spiraaligalaksi. Auringonkukkagalaksin mielenkiintoimmat ominaispiirteet löytyvät sen useista spiraalihaaroista, joiden yhteydessä olevat lukuisat tummat pöly- ja kaasupilvet saavat sen muistuttamaan hieman auringonkukkaa. Fyysisesti se kuuluu samaan galaksiryhmään aiemmin kuvatun Pyörregalaksin kanssa. Messier 63 näkyy suhteellisen helposti jo pienilläkin kaukoputkilla. Koska galaksi näkyy melko sivulta, vaatii spiraalihaarojen erottaminen visuaalisesti jo suuren, noin 30 cm kaukoputken. Valokuvissa spiraalihaarat tulevat näkyviin melko helposti. Kiinnostava yksityiskohta on myös galaksin edustalla näkyvä laaja ja leveä pölyvyö, joka ei näytä olevan symmetrinen galaksin muodon kanssa. 

Auringonkukkagalaksin tiheät spiraalihaarat ja pölyvyöt sekoittuvat toisiinsa kauniisti. Kevola, Paimio, 28.2.2016.

9. Galaksien tiellä jatketaan ja seuraavaksi vuorossa on jälleen yksi kirkas galaksi eli Messier 94. Tämänkin galaksin on löytänyt Pierre Mechain, aikana 22. maaliskuuta vuonna 1781. Charles Messier lisäsi kohteen luetteloonsa kaksi päivää myöhemmin, kun oli itse ehtinyt katsoa kyseistä kohdetta. Messier 94 kirkkaus on + 8.2 magnitudia eli se näkyy jo pienelläkin kaukoputkella. Se sijaitsee hieman lähempänä kuin kaksi edellistä galaksia eli noin 17 miljoonan valovuoden päässä. Galaksin näennäinen koko on 11 x 10 kaariminuuttia eli se on hieman edellisiä suurempi Linnunradalta katsottuna. Todellisuudessa galaksin halkaisija on kuitenkin “vain” 56 000 valovuotta eli se on selvästi omaa Linnunrataamme pienempi. Tyypiltään se luokitellaan Sb-tyypin spiraaligalaksiksi, mutta sen ulkonäössä on kuitenkin poikkeavia ominaisuuksia. Galaksi näkyy meille suoraan päältä päin, jolloin sen poikkeuksellisen kirkkaan ytimen ja himmeiden, kaasurikkaiden spiraalihaarojen kontrasti tulee selvästi esiin. Tämän tyyppisiä galakseja kutsutaan myös tähtiryöppygalakseiksi, sillä niissä syntyy runsaasti uusia tähtiä ja esimerkiksi alla olevassa Hubble kuvassa näkyy selvä sinisenä loistava uusien tähtien kehä ytimen ulkopuolella. Mielenkiintoisena yksityiskohtana galaksissa on myös pimeän aineen puute, joka paljastui vuonna 2008 tehdyssä tutkimuksessa.

Avaruusteleskooppi Hubblen tarkat kuvat paljastavat Messier 94 galaksin ytimen ulkopuolella sinisenä loistavan nuorien tähtien alueen.
Image credit: ESA/NASA

10. Viimeinen Ajokoirien Messierin luettelon kohde tunnetaan numerolla 106 ja myös se on kirkas spiraaligalaksi tai tarkemmin ottaen sauvaspiraaligalaksi, joka luokitellaan tyypiksi SBbc. Se on näennäiseltä kooltaan suurin Ajokoirien galakseista ja on mitoillaan 18 x 7 kaariminuuttia. Kun sen etäisyys meistä on noin 26 miljoonaa valovuotta, voidaan sen todelliseksi halkaisijaksi laskea 135 000 valovuotta. Siten galaksia voidaan pitää suurin piirtein Linnunradan kokoisena tai ehkä jopa hieman suurempana. Galaksin kirkkaus on + 8.6 magnitudia, joten myös se näkyy melko helposti jo pienellä kaukoputkella. Kuten edelliselläkin (Messier 94) galaksilla, on Messier 106 ydin hyvin kirkas ja spiraalihaarat heikot. Syy Messier 106 osalta löytyy kuitenkin toisaalta, sillä galaksin ytimessä on poikkeuksellisen massiivinen musta aukko, joka imee koko ajan lisää materiaa sisuksiinsa. Tämän seurauksena mustan aukon ympärille syntyy voimakasta säteilyä, joka taas meille näkyy kirkkaana galaksin keskusta-alueena. Messier 106 ja sen kaltaisia galakseja nimitetään myös Seyfertin galakseiksi. Erilaiset galaksityypit saavat aikanaan oman palstatilansa blogiin. Galaksin on löytänyt Messierin avustaja ja kollega Pierre Mechain 6. toukokuuta vuonna 1783. Galaksi ei ehtinyt Messierin lopulliseen julkaisuun sumumaisista kohteista, mutta havaintohistorian ja muistiinpanojen perusteella se lisättiin täydennettyyn luetteloon vuonna 1948 yhdessä muutamien muiden kohteiden kanssa.

Messier 106 galaksin ydin loistaa hyvin kirkkaana tyypillisen Seyfertin galaksin tapaan. Kevola, Paimio, 15.2.2016.

11. Seuraava galaksi, NGC 4214, sijaitseekin sitten huomattavasti meitä lähempänä kuin edelliset Messierin luettelon galaksit eli vain noin 10 miljoonan valovuoden päässä. Siitä huolimatta se on himmeämpi ja pienempi kuin edelliset. Kuten Messier 94, on tämäkin galaksi tähtiryöppygalaksi, mutta siitä tosin puuttuu tavallisen galaksin rakenne. NGC 4214 on siis epäsäännöllinen galaksi, jonka ominaispiirteitä ovat lähinnä suuret kaasupilvet, joissa syntyy runsaasti uusia tähtiä. Galaksin kirkkaus on noin + 10 magnitudia ja näennäinen koko 8 x 7 kaariminuuttia. Suurehkosta koosta ja kirkkaudesta huolimatta se on vaikea havaintokohde, sillä kirkkaus jakaantuu melko tasaisesti ympäri galaksia, jolloin siitä on vaikea “saada kiinni” visuaalisesti katsoessa. NGC 4214 on epäsäännölliseksi galaksiksi varsin suuri ja sen todellinen halkaisija on noin 30 000 valovuotta. Galaksi on ollut yksi tärkeimmistä epäsäännöllisten galaksien tutkimuskohteista suuren koon ja “lyhyen” välimatkan ansiosta. Galaksin on löytänyt William Herschel 28. huhtikuuta vuonna 1785.

NGC 4214 galaksin tähtien syntyalueet loistavat kirkkaana avaruusteleskooppi Hubblen kuvissa, joissa on mukana sekä näkyvää että infrapunavaloa.
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration

12. Lisää lempinimen omaavia galakseja löytyy Ajokoirien tähdistön eteläosista, jossa sijaitsee Valasgalaksina tunnettu NGC 4631. Se on sivulta päin näkyvä melko epämääräinen möykky, joka kuitenkin on tunnistettu sauvaspiraaligalaksiksi tyyppiä SBcd. Se on muodoltaan hyvin pitkulainen ja sen näennäiset mitat ovat noin 16 x 3 kaariminuuttia. Valasgalaksin kirkkaus on noin + 9 magnitudia ja se näkyy jo melko pienilläkin kaukoputkilla. Galaksin todellinen etäisyys on noin 30 miljoonaa valovuotta eli se on suurin piirtein yhtä kaukana kuin useat muutkin Ajokoirien kirkkaista galakseista. Galaksin todellinen läpimitta on noin 140 000 valovuotta, joten sitä voidaan pitää hyvin kookkaana yksilönä. Galaksin keskustassa syntyy runsaasti uusia tähtiä, joka vaikuttaa samalla myös sen ulkonäköön. Valasgalaksilla on myös himmeämpi seuralainen, NGC 4627, jota usein leikkisästi kutsutaan valaan poikaseksi. Se on epäsäännöllinen kääpiögalaksi, jonka kirkkaus on noin + 13 magnitudia. Valasgalaksin on löytänyt William Herschel vuonna 1787.

Avaruusteleskooppi Hubble on kuvannut Valasgalaksia useasti ja yllä on sen kuvista koostettu panoraama, jossa pölyvyöt näkyvät selvästi kirkkaita tähtiä vasten.
Credit: Data Hubble Legacy ArchiveESANASA Processing Nikolaus Sulzenauer

13. Vain Kuun läpimitan päässä Valaasta sijaitsee toinen suuri sivulta päin näkyvä galaksi NGC 4656, jota myös toisinaan Jääkiekkomailagalaksiksi kutsutaan. Nimensä se on saanut kirkkaasta mailan lapaa muistuttavasta ulokkeesta galaksin ulkoreunalla. Jääkiekkomaila on näennäisiltä mitoiltaan lähes yhtä suuri kuin Valasgalaksi eli 15 x 2 kaariminuuttia. Galaksit sijaitsevat myös yhtä etäällä eli noin 30 miljoonan valovuoden päässä. Siten voidaan laskea, että myös Jääkiekkomailagalaksi on halkaisijaltaan reilusti yli 100 000 valovuotta. Galaksin poikkeukselliseen muotoon pidetään syynä niiden lähikohtaamista jossain vaiheessa menneisyyttä. Sen seurauksena molemmissa galakseissa on havaittavissa epämääräisiä muotoja ja laajoja tähtien syntymäalueita. Jääkiekkomailagalaksin tyyppiä ei ole pystytty määrittelemään tarkasti, mutta sen arvioidaan olleen alunperin jonkinlainen sauvaspiraaligalaksi. NGC 4656 on himmeämpi ja vaikeampi havaittava kuin Valasgalaksi ja sen kirkkaus on vain noin + 10.5 magnitudia. Sen kirkkain osa näkyy kuitenkin jo kohtalaisen helposti keskikokoisilla kaukoputkilla. Parhaiten muodot tulevat kuitenkin esiin valokuvaamalla. Galaksin on löytänyt William Herschel vuonna 1787 samaan aikaan kuin Valasgalaksinkin. 

Jääkiekkomailagalaksi on hyvin epäsäännöllisen muotoinen suuri galaksi, joka on kärsinyt voimakkaasti lähiohituksessa Valasgalaksin kanssa.
Image credit: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage) and H. Schweiker (WIYN and NOAO/AURA/NSF)

14. Myös viimeinen Ajokoirista esiteltävä galaksi on ansainnut oman lempinimensä. Kyseessä on Mustekalagalaksi, joka virallisesti tunnetaan tunnuksella NGC 5033. Nimensä se on saanut useista pitkistä spiraalihaaroista, jotka ympäröivät galaksin kirkasta ydintä. Tyypiltään se on Sc-luokan spiraaligalaksi. Galaksin näennäinen kirkkaus on noin + 10 magnitudia ja koko 10 x 4 kaariminuuttia. Galaksi sijaitsee hieman yli 40 miljoonan valovuoden päässä ja on todelliselta kooltaan hieman noin 120 000 valovuotta, jolloin se on suuruusluokaltaan suurin piirtein Linnunradan kokoinen. Myös Mustekalagalaksi kuuluu niin sanottuihin Seyfertin galakseihin ja sillä onkin selvästi näkyvä kirkas ydin, jossa sijaitsee Seyfertin galakseille tyypillinen supermassiivinen musta aukko. Toisaalta galaksin spiraalihaaratkin ovat kohtuullisen kirkkaat ja galaksi onkin melko suosittu valokuvauskohde. Kuten niin monet muutkin syvän taivaan kohteet, on tämänkin galaksin löytänyt William Herschel. Ajankohtana oli tämän galaksin osalta toukokuu vuonna 1785.

Mustekalagalaksin useat spiraalihaarat näkyvät erinomaisesti tässä Arizonassa sijaitsevan 80 cm kaukoputkella otetussa kuvassa.
Image credit: Wikipedia – Jschulman555: 32 inch Schulman Foundation telescope on Mt. Lemmon, AZ. CC BY-SA 3.0

© Jani Laasanen ellei kuvan yhteydessä ole toisin mainittu.


torstai 3. maaliskuuta 2016

JUPITER

Aurinkokuntamme suurin planeetta eli Jupiter näkyy nyt keväällä kirkkaana taivaalla koko yön. Se on samalla tämän vuoden oppositiossa eli lähinnä Maata 8. maaliskuuta. Tämän vuoden oppositio on vielä kohtuullisen hyvä havaintoihin Suomen kannalta, mutta jo ensi vuoden oppositiossa Jupiter ei enää nouse kovin korkealle horisontista. Tämän vuoksi planeetta sopii mainiosti seuraavaksi esittelykohteeksi tähän blogiin.

Parhaimmat kuvat Jupiterista löytyvät NASAn arkistoista luotainten ja Hubblen valokuvaamina.
Image credit: NASA/JPL/University of Arizona

Jupiter on planeetoista toiseksi kirkkain, mutta paljain silmin se erottuu siitä huolimatta vain tähtimäisenä kohteena. Tähtimäisenä se näkyi myös esihistoriallisella ajalla esimerkiksi Mesopotamiassa, josta ovat peräisin myös ensimmäiset kirjalliset merkinnät tästä ”liikkuvasta tähdestä”. Näihin aikoihin oli voitu laskea myös Jupiterin kiertävän taivaankannella kierroksen noin 12 vuoden välein, josta pääteltiin sen olevan kuudenneksi kaukaisin planeetta eli kiertotähti Aurinko ja Kuu mukaan laskettuna. Planeetan nimi, Jupiter, on puolestaan peräisin roomalaisilta ja se tarkoittaa taivaan ja taivaanilmiöiden jumalaa. Myöhemmin roomalaiset kohottivat Jupiterin korkeampaan asemaan ylijumalaksi, jolloin se vastasi kreikkalaisen mytologian Zeusta. Tämä asetelma ja tiedot Jupiterin ominaisuuksista säilyivät pääpirteittäin aina 1600-luvun alkupuolelle asti. Muutos tapahtui 7. tammikuuta vuonna 1610, kun Galileo Galilei kohotti vasta rakentamansa kaukoputken ensimmäisen kerran kohti Jupiteria. Hän pani tällöin merkille Jupiterin vierellä näkyneet kolme paljain silmin näkymätöntä tähteä, jotka olivat suorassa linjassa keskenään. Kolme päivää myöhemmin eli 10. tammikuuta hän katsoi Jupiteria uudelleen, jolloin yksi tähti oli kadonnut ja kaksi muuta vaihtaneet paikkaa. Tammikuun aikana Galilei tutki Jupiteria hyvin tarkkaan ja löysin vielä neljännenkin tähtimäisen kohteen Jupiterin lähettyviltä. Lopulta Galilein oli havaintojen perusteella tehtävä johtopäätös, että nämä ”tähdet” eli Jupiterin neljä suurinta kuuta kiersivät itse planeettaa. Löydöllä oli valtava merkitys kopernikaaniseen vallankumoukseen ja samalla se oli myös vakuuttava todistusaineisto siitä, että kaikki taivaankappaleet eivät kierräkään Maata. 1600-luvun maailmankuvan mullistuminen ansaitsee kuitenkin aivan oman tarinansa, joten keskitytäänpä jälleen pelkästään Jupiteriin. Kaukoputkien kehittyessä alkoivat hiljalleen näkyä myös Jupiterin pinnan yksityiskohdat kuten vyöt ja vyöhykkeet sekä planeetan pinnan erikoisin yksityiskohta, suuri punainen pilkku. Yksityiskohtien ansiosta saatiin laskettua myös Jupiterin pyörähdysaika.

Jupiter ja kaikki Galilein löytämät kuut (vas. alkaen Ganymedes, Kallisto, Europa ja Io). Kevola, Paimio, 5.3.2015.

Tiedot Jupiterin ominaisuuksista ovat siis karttuneet tasaisesti Galilein ajoista lähtien. Viime aikoina planeettaa on päästy tutkimaan jopa lähietäisyydeltä luotainten avulla. Seuraavaksi on siis luvassa kylmää faktaa aurinkokuntamme suurimmasta planeetasta.
Jupiter kiertää Aurinkoa noin 780 miljoonan kilometrin päässä eli hieman yli viisi kertaa kauempana kuin Maa. Yhteen kierrokseen Auringon ympäri se tarvitsee 11 vuotta ja 315 päivää. Halkaisijaltaan Jupiter on hieman yli 140 000 kilometriä eli noin 11 kertaa suurempi kuin Maan halkaisija. Massaltaan se on selvästi aurinkokunnan suurin kappale Auringon jälkeen. Massa on noin 2,5 kertaa suurempi kuin kaikkien muiden planeettojen massa yhteensä. Suuresta koosta huolimatta Jupiterin kiertoaika oman akselin ympäri on planeetoista lyhin eli hieman alle 10 tuntia. Suuren pyörimisnopeuden vuoksi Jupiter onkin litistynyt navoiltaan noin 6,5 % päiväntasaajaan verrattuna. Massiivisimpana planeettana Jupiterilla on ollut ja on oikeastaan vieläkin merkittävä tehtävä ”siivota” aurinkokuntaa komeetoista ja asteroideista. Tällä taipumuksella on ollut merkittävä vaikutus myös elämän edellytyksiin maapallolla, sillä se on vähentänyt huomattavasti suurien kivien osumista meihin. Suuren massan ja sen seurauksena voimakkaan painovoiman vaikutuksesta Jupiter on onnistunut keräämään myös poikkeuksellisen suuren kuuperheen ympärilleen. Suurin osa niistä on hyvin pieniä, mutta esimerkiksi kaikki Galilein löytämät neljä kuuta kuuluvat aurinkokunnan kuuden suurimman kuun joukkoon.

Jupiteria kutsutaan siis kaasuplaneetaksi. Sillä on kuitenkin pieni kiinteä ydin, jonka säde on muutamia tuhansia kilometrejä. Sitä ympäröi paksu nestemäisen metallisen vedyn kerros, jonka säde on noin 45 000 kilometriä. Tiedot kiinteän ytimen ja metallisen vedyn rajapinnasta sekä kerrosten paksuudesta ovat toistaiseksi vielä osittain puutteellisia ja tulevaisuudessa tiedot sisäisestä rakenteesta voivat vielä muuttuakin. Metallisen vedyn kerroksen yläpuolella sijaitsee nestemäisen vedyn kerros, vetymeri. Se sisältää molekyylimuodossa olevaa vetyä ja heliumia. Vetymeri ulottuu lähelle Jupiterin pinnan kaasukehää harventuen planeetan keskustasta ulospäin mentäessä. Varsinainen kaasukehä on ohut planeetan kokoon verrattuna eli vain noin 1 000 kilometriä. Kaasukehässä muodostuvat myös Jupiterin pinnan näkyvät ominaispiirteet eli vyöt ja vyöhykkeet. Jupiterin pinnalla näkyvät tummemmat vyöt ovat laskevien kaasuvirtausten alueita ja vaaleammat raidat nousevien virtausten alueita. Nämä pilvikerrokset ovat paksuudeltaan noin 75 kilometriä ja ne koostuvat tavanomaisista vesipilvistä ammoniakkipilviin. Lämpötila pilvien alaosassa on noin 30 astetta ja pilvien yläosassa – 130 astetta. Vöiden ja vyöhykkeiden leveys ja muoto muuttuvat ajan kuluessa, sillä Jupiterin pinnan kaasukehässä vallitsevat voimakkaat tuulet joiden nopeus voi olla jopa 600 km/h.

Jupiterin vöiden ja vyöhykkeiden rajat näkyvät melko hyvin jo pienelläkin kaukoputkella. Iso-Heikkilä, Turku, 24.3.2014.

Jupiterin tuulien yhteydessä syntyy usein myös voimakkaita myrskyjä. Tällöin pilvipeitteen pinnalle tulee näkyviin punaisia, ruskeita tai valkeita täpliä, jotka ovat pyörremyrskyjä. Myrskyt kestävät useimmiten joistakin kuukausista pariin kolmeen vuoteen. Näiden pienempien myrskyjen lisäksi on Jupiterin pinnalla vielä yksi tunnettu poikkeus, Suuri punainen pilkku. Se on kooltaan lähes kolme kertaa maapalloa suurempi ja iältään se on vähintään 350 vuotta. Pilkun löytäjänä pidetään joko Robert Hookea vuodelta 1664 tai Giovanni Cassinia vuodelta 1665. Sen koko ja muoto ovat vaihdelleen vuosien ja vuosikymmenien kuluessa, mutta toistaiseksi se on sinnittellyt sitkeästi aurinkokunnan suurimpana myrskynä. Viimeisen 20 vuoden aikana pilkku on pienentynyt huomattavasti. Parhaimmillaan sen halkaisija oli leveyssuunnassa peräti 41 000 kilometriä, mutta vuoden 2014 Hubblen tekemien mittausten mukaan sen koko oli enää ainoastaan 16 500 kilometriä. Kutistuminen on myös kiihtynyt entisestään, joten nähtäväksi jää katoaako pilkku tällä kertaa kokonaan näkyvistä.

Jupiterin suuri punainen pilkku sekä sitä ympäröivät pilvipyörteet näkyvät NASAn tarkemmissa kuvissa ”hieman” paremmin kuin Maan pinnalta kotikaukoputkella.
Credits: NASA/JPL/Space Science Institute

Maan pinnalta ja huonoissa olosuhteissa pilkku näkyy hyvin vaatimattomasti. Kevola, Paimio, 15.2.2015.

Jupiterilla on myös hyvin voimakas magneettikenttä. Se on jopa 14 kertaa voimakkaampi kuin Maan vastaava. Voimakas magneettikenttä vangitsee hiukkasia, jolloin säteilyä muodostuu runsaasti. Tästä johtuen esimerkiksi miehitetyt avaruuslennot Jupiterin läheisyyteen tai lähimpiin kuihin voivat nykyteknologialla osoittautua varsin haastaviksi. Jupiterin magneettikenttä aiheuttaa planeetan pinnalla myös valtavia revontulinäytelmiä.
Jupiterilla on myös rengasjärjestelmä kuten Saturnuksellakin. Tosin Jupiterin renkaat ovat erittäin heikot, eivätkä ne näy Maan pinnalle. Rengas koostuu pääasiassa muutamasta pienestä kuusta irtoavasta pölystä.

Jupiterilta tunnetaan kaikkiaan 67 kuuta. Näistä neljä Galilein löytämää kuuta ovat ylivoimaisesti kaikkein suurimmat. Lähin Galilein kuista on noin 3 600 kilometriä halkaisijaltaan oleva Io. Se on aurinkokunnan vulkaanisin taivaankappale, jossa tulivuoret syöksevät jatkuvasti kaasukehään rikkidioksidia. Ion pinta on jatkuvassa muutoksessa vulkaanisen toiminnan vuoksi, joten sen pinnalla ei ole juurikaan kraattereita. Seuraavaksi lähintä kuuta, Europaa, puolestaan voisi kuvailla Ion vastakohdaksi. Sen pinta on lähes tasaisen jääkerroksen peittämä lukuun ottamatta jäässä risteileviä tummia railoja. Jääkerroksen alla oletetaan olevan suolainen meri. Sisukseltaan hieman yli 3 000 kilometriä halkaisijaltaan olevan Europan oletetaan olevan maankaltainen. Kuun jäisen pinnan alla olevaa merta pidetään eräänä mahdollisena paikkana elämän löytämiselle omasta aurinkokunnastamme. Ganymedes puolestaan on aurinkokunnan suurin kuu. Se on jopa suurempi kuin Merkurius. Ganymedeen pinnalta löytyy lähinnä kahdenlaisia maastonpiirteitä. Hyvin vanhoja tummia ja kraateroituneita alueita sekä vaaleampia ja hieman nuorempia uurteisia alueita. Vaaleammilla alueilla on tapahtunut tektonisia muutoksia, joka viittaa Ganymedeellä olevan samankaltaisia mannerlaattoja kuin Maallakin. Callisto on puolestaan uloin Galilein löytämistä kuista ja se on 4 800 kilometrin halkaisijallaan likimain Merkuriuksen kokoinen. Callistossa on enemmän kraattereita kuin millään muulla aurinkokunnan kappaleella. Ne ovat käytännössä ainoita jäiseltä pinnalta erottuvia piirteitä. Suurin törmäysaltaista on 600 kilometrin kokoinen Valhalla, jota ympäröivät rengasmaiset rakenteet ulottuvat 1 500 kilometrin etäisyydelle.
Jupiterin muut kuut ovat edellä mainittuihin verrattuina erittäin pieniä. Mainitsemisen arvoisia ovat lähellä Jupiteria kiertävät Amalthea ja Thebe, jotka ovat kooltaan noin 250 ja 100 kilometriä sekä hieman kauempana kiertävä Himalia, jonka läpimitta on noin 170 kilometriä. Kaikki muut 60 kuuta ovat halkaisijaltaan alle 100 kilometriä.

Tulinen pätsi Io ja jäinen Europa edustavat kahta täysin erilaista maailmaa Jupiterin kiertoradalla.
Image credits:
Io: NASA/JPL
Europa: NASA/JPL/University of Arizona

Jupiterin kaksi erikoista kuuta mahtuivat samaan kuvaan myös Paimion Kevolassa 5.3.2015. Kuille ominaiset värisävyt erottuvat juuri ja juuri eli hieman kellertävään vivahtava Io oikealla ja selvästi sinertävä Europa vasemmalla.

Jupiterista saatu nykyaikainen tieto perustuu suurelta osin avaruusluotainten tekemiin havaintoihin. Ensimmäiset ohilennot tapahtuivat jo 1970-luvun alkupuolella, kun Pioneer 10 (3.12.1973) ja Pioneer 11 (4.12.1974) ohittivat Jupiterin. Molemmat lähettivät myös kuvia Jupiterista, vaikka kuvanlaatu ei vielä tuohon aikaan paras mahdollinen ollutkaan. Kaksi seuraavaa luotainta antoivatkin jo sitten huomattavasti paremman kuvan aurinkokuntamme kaasujättiläisestä. Edellisten tapaan kyseessä oli ainoastaan Jupiterin ohilento, kun Voyager 1 (5.3.1979) ja Voyager 2 (9.7.1979) ohittivat planeetan. Erinomaisen kuvamateriaalin lisäksi erityisesti Voyager 1 tutki Jupiterin kuita, renkaita, magneettikenttää ja säteilyä. Voyagerien avulla havaittiin myös Ion tuliperäinen toiminta, joka olikin ohilentojen hämmästyttävin yksityiskohta. Ensimmäinen (ja toistaiseksi ainoa) luotain, joka on tutkinut Jupiteria kiertoradalta oli Galileo. Projektissa ilmeni kuitenkin merkittäviä teknisiä virheitä ja esimerkiksi tiedonsiirto Maahan oli tuskallisen hidasta. Tästä johtuen projekti epäonnistui osittain, mutta toki uutta ja merkittävää tietoa Jupiterista saatiin. Tarkempia tutkimuksia tehtiin muun muassa neljästä suuresta kuusta, jolloin havaittiin myös Europan jäänalainen meri. Lisäksi Galileon mukana ollut laskeutumiskapseli lähetti tietoa Jupiterin kaasukehästä ennen kuin yhteys siihen katosi sen sukellettua yhä syvemmälle kaasukehään. Galileo saapui Jupiterin kiertoradalle 7.12.1995 ja toimi siellä 21.9.2003 saakka, jolloin se ohjattiin tuhottavaksi Jupiterin kaasukehään. Galileon jälkeen on Jupiterin ohittanut vielä kaksi luotainta matkallaan kaukaisemmille planeetoille. Näistä Cassini-Huygens ohitti Jupiterin 30.12.2000 ja New Horizons 28.2.2007. Nyt Jupiteria kohti on suuntaamassa jälleen uusi kiertoradalle asettuva luotain, Juno. Sen tarkoituksena on tutkia muun muassa Jupiterin rakennetta, painovoima- ja magneettikenttää ja napojen magnetosfääriä. Aikataulun mukaan Juno saapuu Jupiterin kiertoradalle 4. heinäkuuta 2016 ja tehtävän on arveltu kestävän lokakuuhun 2017, jonka jälkeen myös Juno ohjataan syöksymään Jupiterin kaasukehään. Tällä halutaan välttää mahdollisten Maasta kulkeutuvien bakteerien kulkeutuminen Jupiterin mahdollisesti elinkelpoisiin kuihin.

Jupiterin kuista Callisto on juuri kulkemassa planeetan edestä jättäen varjon sen pinnalle. Oikealla puolella Jupiteria on näkyvissä myös Ganymedes ja vasemmalla Io. Iso-Heikkilä, Turku, 31.3.2015.

Kuvat, ellei kuvan yhteydessä toisin mainita: © Jani Laasanen