keskiviikko 31. joulukuuta 2014

Sundman V, LADEE, ja vuoden viimeinen Kuu

Vuosi 2014 oli hyvä Kuu-vuosi, moneltakin kannalta. Yksi vuoden merkkipaaluista oli tietenkin NASAn LADEE, ja sen loppuhuipennus suomalaisittain mielenkiintoiseen paikkaan, eli 18-kilometrisen Sundman V:n itäreunan tuntumaan. Sundman V on kaunis, pyöreä, ja tuore maljakraatteri 41-kilometrisen Sundmanin luoteispuolella, Orientalen altaasta pohjoiseen, niukalti Kuun länsireunan takana. Nimensä nämä kraatterit saivat etenkin kolmen kappaleen ongelman tutkijana mainetta niittäneeltä Helsingin yliopiston tähtitieteen professori Karl Frithiof Sundmanilta (1873–1949).

Sundman V on nuoruutensa vuoksi mielenkiintoinen kraatteri. Sen yhtenäinen heittelekenttä erottuu varsin selvästi, mutta säteet ovat hieman tulkinnanvaraiset. Sen ulkoreunalta, etenkin kaakosta, löytyy vielä kohtalaisesti erottuvia törmäyssulavirtoja, ja koillisreunan paljastumat ovat näyttäviä. Koillisreunan harjalla on tapahtunut erittäin tuore maanvyörymä, jonka aines täyttää osaltaan pohjaa, täydentäen sen epäsymmetriaa: pohjan eteläosa on muhkurainen, mutta korkeammalla sijaitseva pohjoisosa paljon tasaisempi. Lisäksi aivan itäisen pohjan ja reunan taitekohdassa on puolisen kilometriä pitkä soikea kraatteri, jonka säteet kirjovat Sundman V:n pohjaa. Soikean kratterin muoto ja säteiden jakauma ovat ilmiselvästi seurausta törmäämisestä jyrkkään rinteeseen, eivätkä niinkään erittäin vinosta törmäyksestä, kuten tällaisissa tapauksissa yleensä. Huomattavasti tylsemmällekin alueelle olisi LADEE siis voinut päätyä.

Oikeastaan minun ei pitänyt sanoa mitään LADEEsta tai Sundman V:stä, vaan ainoastaan todeta, että vuoden viimeisen päivän kunniaksi Kuu näyttäytyi Korkalovaarassa varsin kauniina:

Kuu Korkalovaarassa 31.12.2014 klo 12.40. Kuva: T. Öhman

 Niin, ja näkyihän tänään myös helmiäispilviä:

Helmiäispilviä Korkalovaarassa 31.12 2014 klo 13.33. Kuva: T. Öhman

Ihan mukava lopetus mainiolle Kuu-vuodelle.

lauantai 27. joulukuuta 2014

Tähtitiedettä Rovaniemellä

Rovaniemen kansalaisopistossa on tänä talvena tarjolla kurssi nimeltään Johdatus tähtitieteeseen. Luennot järjestetään Rovalan opistotalolla (osoitteessa Rovala 5) kuutena maanantaina 19.1.–23.2.2015 klo 18.00–19.30. Kurssilla on tarkoituksena tutustua koko tähtitieteeseen ja näkyvään maailmankaikkeuteen. Lisäksi opitaan tunnistamaan tähtikuvioita ja löytämään helpoimpia tähtitaivaan havaintokohteita. Kurssin seuraaminen ei vaadi matematiikan tai fysiikan pohjatietoja, ja se  sopii kaikille tähtitaivaasta, tähtitieteestä ja yleensä luonnontieteistä kiinnostuneille aikuisille ja nuorille.

Kurssin alustava ohjelma on seuraavanlainen:

19.1. Johdanto; Maapallo avaruudessa; Tähtitaivas
26.1. Maankaltaiset planeetat
2.2. Jättiläisplaneetat
9.2. Aurinko, tähdet ja tähtijoukot; Valo ja muu sähkömagneettinen säteily
16.2. Galaksit ja galaksijoukot; Kosmologia
23.2. Eksoplaneetat ja elämä maailmankaikkeudessa

Ohjeet kurssille ilmoittautumiseksi löytyvät täältä:

Kurssille tulee ilmoittautua viimeistään 14.1.2015 mennessä, ja kurssimaksu on 25 €. Ja minähän tuon kurssin luennoin, tuskinpa minä sitä muuten tulisin täällä mainostaneeksi.



Keväämmällä on Rovaniemen kansalaisopistossa tarjolla myös neljän illan kurssi ilmakehän valo- ja väri-ilmiöistä, mutta se onkin sitten jo toinen tarina.


P.S. 16.1.2015: Kurssin toteutuminen on varmistunut, ja vaikka ilmoittautumisaika on jo umpeutunut ja vaikken kansalaisopiston puolesta mitään virallisesti voi luvatakaan, eiköhän sinne jälki-ilmoittautumisiakin tavalla tai toisella huolita.

perjantai 31. lokakuuta 2014

InOMN 2014 Korkalovaarassa, ja suositusten laaduntarkistus

Tahtoo kaikenlaisia puolivalmiita tekstinpätkiä jäädä kovalevylle lojumaan, joten viimeistelläänpä tässä nyt edes yksi valmiiksi asti, vaikka tämä ei enää järin ajankohtainen olekaan. Vaan Kuun kauneushan sinänsä on ajatonta.
- - -

Maailmalla, joskaan ei tiettävästi Suomessa ainakaan virallisesti, vietettiin syyskuun kuudentena International Observe the Moon Night (InOMN) -tapahtumaa. Nimensä mukaisesti tapahtuman tarkoituksena on samana iltana havaita Kuuta ympäri maailmaa, järjestää yleisötapahtumia, ja ylipäätään levittää ilosanomaa Kuusta ja sen havaitsemisesta. Hieno idea, ja kaikesta päätellen – paikallisista järjestäjistä toki riippuen – yleensä erittäin hauska tapahtuma. Harmi, ettei se Suomessa ole saanut aikaiseksi minkäänlaista innostusta. Saapa nähdä, miten ensi vuoden InOMNissa 19.9.2015 käy.

Rovaniemellä sää osittain suosi InOMNia. Koska tapahtumaa tuli Ursan Zeniitti-lehdessä etukäteen mainostettua ja annettua havaintovinkkejä, ja toisaalta koska nuo vinkit perustuivat vain Virtual Moon Atlakseen (VMA) eikä sen tarkempiin kolongitudin laskemisiin, eikä VMA:n terminaattori tunnetusti välttämättä ole täsmälleen kohdallaan, on ehkä laaduntarkkailun nimissä hyvä käydä läpi, kuinka oikeassa tai pielessä havaintosuositukset olivat.

Havaintopaikkanani toimi parveke, mistä muutenkin heikohko seeing kärsi vielä lisää, ja havainnot tuli tehtyä ohuen cirrostratus-harson läpi. Havaintolaitteena taas oli liioittelematta legendaarinen, paljon syystä ja myöskin syyttä parjattu, mutta optiikaltaan aikoinaan ihan kelvollinen noin 30 vuotta vanha RET-45 (D=114 mm, f=900 mm) pikkustandardin mukaisilla ortoskooppisilla okulaareilla (f=6 ja 9 mm) varustettuna.

Kuun ehkäpä selväpiirteisin tulivuori jäi hieman liiaksi yön puolelle. Se kyllä näkyi muhkurana terminaattorilla, mutta olisi ollut parhaimmillaan todennäköisesti vasta aamulla. Satunnaisella havaitsijalle tämä olisi luultavasti jäänyt melkoiseksi mysteeriksi.

Tämä ei petä oikeastaan missään valaistusolosuhteissa, joten hieman terminaattorilta päivän puolelle ehtiminen ei haitannut lainkaan. Schröterin laakso on aina kaunis kunhan valaistus on vaan vähänkin vino, ja Väisäläkin näkyi huonosta seeingistä huolimatta mainiosti. Samoin ylängön koostumuksesta kielivä poikkeava väri erottui hyvinkin selvästi.

Kuu VMA:n mukaan 6.9.2014 klo 21.00 ja kuvattuna (Kowa TSN-821 (D=82 mm) ja Canon Ixus 70 -digipokkari) Rovaniemen Korkalovaarassa klo 23.35. Kuva: T. Öhman

Noinkin pienellä putkella ja huonossa kelissä Mariuksen tulivuoret olivat yllättävänkin selviä. Eihän tulivuorista toki yksityiskohtia erottunut, mutta pinnan röpelöisyys oli hyvinkin ilmeistä. Ero tasaisiin mare-alueisiin oli kiistaton.

Kuun kuuluisin kiehkura eli swirl oli terminaattorilla kuten pitikin, ja siten kaikkea muuta kuin ideaalisessa paikassa näkymisen kannalta, tallaiset kirkkauseroihin perustuvat kohteet kun ovat parhaimmillaan valon tullessa kohtisuorempaan. Se kuitenkin näkyi kuten pitikin, mutta suurelle yleisölle tuota toki kannattaa näyttää lähempänä täydenkuun aikaa.

Tämä Kuun pisin graben oli, kuten odottaa sopikin, etenkin kelin ja osin myös putken pienuuden vuoksi mainostamistani kohteista ainokaisena itselleni saavuttamattomissa. Aiemman kokemuksen perusteella kuitenkin oletettavasti parikymmensenttisellä kelpo kohde.

Yleensä turhan vähälle huomiolle jäävä Schiller–Zucchius oli jälleen kerran upea ilmestys altaan molempien renkaiden näkyessä mainiosti. Kiehtova kohde ainakin omasta mielestäni.

Yhteenvetona ja jonkinmoista objektiivisuutta hakien väittäisin, että Kuusta vähänkään enemmän kiinnostuneen kannalta suositusten osuminen kohdalleen oli kohtalaisen hyvä. Lähinnä vain Mons Rümkerin kohdalla VMA:n terminaattori antoi hieman turhan positiivisen kuvan tilanteesta. Suuren yleisön kannalta valittu Kuun vaihe oli melkoisen epäkiitollinen, joten perinteisesti kiinnostavimmat kohteet olivat varsin huonosti näkyvissä. Ensi vuonna InOMNin aikaan Kuu on vähän vajaa puolikas, joten valinnanvaraa mielenkiintoisista ja näyttävistä kohteista on huomattavasti enemmän.

keskiviikko 17. syyskuuta 2014

Kotka sai nimikkokraatterin Marsista

Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin (IAU) planetaaristen nimien työryhmä hyväksyi 15.9.2014 erään Marsin törmäyskraatterin nimeksi Kotka. Kotkan kraatteri sijaitsee Marsin pohjoisilla alangoilla kohdassa 19,25°N 169,88°E, ja on läpimitaltaan 39,45 km. Jos siis kraatterin keskuskohouma olisi Kotkan kirkon kohdalla, olisi sen itäinen reuna hieman Haminan keskustan itäpuolella ja läntinen reuna lähes Pyhtäällä. Pohjoisessa kraatteri ulottuisi Rapakivenjärvelle Anjalan eteläpuolella.




NASAn Mars Odyssey-luotaimen THEMIS-infrapunakameran kuvamosaiikki Kotkasta. Törmäyksen kraatterista ulos viskaama heittele levisi vetisenä piparkakkumaisena vyörynä etenkin Kotkan pohjois- ja länsipuolisille tasangoille. Kuva: NASA/ASU/USGS/T. Öhman

Kotka sijaitsee hyvin nuorella (myöhäisamatsonisella) tuliperäisellä tasangolla matalan Tartarus-vuoriston kupeella, Elysiumin jättimäisen tulivuoren itäpuolella. Kotka on keskikokoiseksi marsilaiseksi kraatteriksi varsin nuori ja hyvin säilynyt, vaikkakaan sen todellista ikää ei tiedetä. Luultavimmin Kotka kuitenkin syntyi viimeisen muutaman sadan miljoonan vuoden aikana. Kraatteria ympäröivä piparkakkumainen heittelekenttä kielii siitä, että marsperässä oli tuolloin vettä. Vesi oli todennäköisimmin routana, joka esiintyi mahdollisesti useampana kerroksena. 

Pinnanläheisten kivilajien kerroksellisuudesta kertoo etenkin Kotkan läntisellä sisäreunalla hyvin näkyvä "ylimääräinen" reunan suuntainen harjanne. Tämä on ns. peripheral peak ring (PPR), joka olisi muuten hyvä nimitys, ellei se olisi niin harhaanjohtava. PPR:n synnyllä ei nimittäin ole mitään tekemistä kraatterin keskuskohouman tai -renkaan kanssa, vaan kyseessä on kerroksellisessa kohdemateriaalissa – tyypillisesti juuri laavatasangoilla – syntyvä reunan romahdusrakenne. PPR kuitenkin poikkeaa merkittävästi tavallisista kraatterien reunaterasseista, sillä PPR:ssä liike on huomattavassa määrin horisontaalista, kun kaikenlaisissa kohdemateriaaleissa syntyvissä terasseissa pystysuuntaisen liikkeen osuus on suurempi. Kotka on siis geologisessa mielessä erittäin kiinnostava ja antoisa kraatteri!




Kotkan kraatteri (paikka merkitty tähdellä, jonka koko ei viittaa kraatterin kokoon) sijaitsee Marsin pohjoisella alangolla, Elysiumin tulivuoresta itään. Kuvassa matalat alueet näkyvät sinisinä ja korkeimmat punaruskeina ja valkeina. Kuva: NASA/MOLA/T. Öhman

Kotka liittyi harvalukuiseen joukkoon, sillä suomalaisnimistä Marsiin on päässyt aiemmin vain Porvoo (hyväksytty vuonna 1976), Virrat (1982) ja Koillisväylän läpi ensimmäisenä purjehtineen tuhattaituri Adolf Erik Nordenskiöldin mukaan nimetty Nordenskiöld (1982). Näistä kaksi viimeksi mainittua tosin ovat amerikkalaisen käsityksen mukaan ruotsalaisia! Marsin suomalaiskraattereista Kotka ei ole suurin, mutta nuoruutensa ansiosta selvästi kaunein ja, kuten jo edellä tuli todettua, monessa mielessä kiinnostavin. 

Jo entuudestaan Kotkalla oli taivaallisena kaimanaan Yrjö Väisälän vuonna 1938 Turussa löytämä pikkuplaneetta, joka kiertää Aurinkoa Marsin ja Jupiterin välisellä asteroidivyöhykkeellä, samoin kuin Porvoo ja Nordenskiöldkin. Avaruuden suomalaisnimien tilastoykköseksi Kotkalla ja muilla marsilaisilla on kuitenkin vielä matkaa, sillä Yrjö Väisälällä on nimissään kraatteri Kuussa, pikkuplaneetta, ja kolme ja puoli komeettaa, joista komeetta Väisälä on tulossa tänä syksynä yksitoistavuotisen kiertonsa Aurinkoa lähimpänä olevaan pisteeseen. Mars lähestyy Aurinkoa myös, mutta näkyy tänä syksynä erittäin huonosti, sillä se on loppuvuodesta hyvin matalalla iltataivaalla. Kotkan uutukaista nimikkokraatteria ei tietenkään Kotkasta tai muualtakaan Maapallolta voi havaita, mutta ainakin jos minä olisin kotkalainen, katselisin Marsia tänä syksynä hieman tavallistakin suuremmalla mielenkiinnolla.

perjantai 14. helmikuuta 2014

Miksi ukolla on naama? Ja onko sillä väliä?

Kuu-ukko lienee useimmille tuttu. Mutta miksi ukolla ylipäätään on naama? Lyhyt selitys tietenkin on, että naaman ovat synnyttäneet nuorilla mare-basalteilla täyttyneet vanhat törmäysaltaat. Mutta onhan Kuun etäpuolellakin törmäysaltaita, joten miksi ne eivät ole täyttyneet? Tälle on tarjottu monenlaisia selityksiä, kuten etäpuolen paksumpaa kuorta, heikompaa Maan vetovoiman vaikutusta, ja vähäisempää lämmöntuottoa. Hyvää, yleisesti hyväksyttyä teoriaa ei ole kuitenkaan saatu aikaiseksi, ja Kuun puoliskojen erilaisuuden selvittämisessä on ollut runsaasti ”Muna vai vesinokkaeläin?” -tyyppisiä ongelmia. Viime vuoden lopulla Sciencessa julkaistun ja Suomenkin uutiskynnyksen ylittäneen tutkimuksen ansiosta Kuu-ukon naamalle on nyt löydetty kohtalaisen uskottava uusvanha selitysmalli, vaikka lopullinen vastaus perimmäiseen kysymykseen Kuun pallonpuoliskojen erilaisuudesta onkin edelleen hämärän peitossa, tai 42.

Kuu-ukko Rovaniemen Korkalovaarassa 14.1.2014.
Canon Ixus 70 digipokkari ja kevyt Photoshoppaus.
Kuva: T. Öhman
Kraatteroitumisprosessissa törmäysenergian jälkeen merkittävin tekijä lopputuloksen kannalta on kohdemateriaali ja sen ominaisuudet. Pikkukaupunkilaisjärkikin sanoo, että paksuun, kovaan ja kylmään kiveen on paljon hankalampi tehdä iso monttu kuin ohueen, pehmeään ja lämpimään. Vastaus Kuu-ukon kasvonpiirteisiin piileekin siis Kuun lähi- ja etäpuolien erilaisissa kuoren ja ylävaipan ominaisuuksissa.

Pariisilaisvetoisen, tietokonemallinnuksiin ja GRAIL-luotaimen tuloksiin Kuun kuoren paksuudesta perustuvan Katarina Miljkovićin ja kumppaneiden tutkimuksen mukaan Kuun lähipuolen altaat ovat läpimitaltaan jopa kaksi kertaan niin suuria kuin vastaavan kokoisten törmäävien kappaleiden etäpuolelle synnyttämät altaat. Syynä tähän on eritoten lähipuolen suurempi lämmöntuotanto, ja osin myös lähipuolen ohuempi kuori. Lämpimään ja pehmeään lähipuolen kuoreen syntyvässä altaassa lämmin ylävaippa nousee altaan ns. muokkautumisvaiheessa huomattavasti laajemmalla alueella kuin etäpuolen kylmän ja kovan kuoren tapauksessa. Tämä estää ympäröivää kuorta romahtamasta takaisin kraatteriin, jolloin lopputuloksena on hyvin laaja-alainen kuoren ohentuma ja sen myötä suurempi törmäysallas. Ja vaikka Miljković ja kumppanit eivät Kuu-ukon naamaan suoraa kantaa ottaneetkaan, voidaan noista lähipuolen suurista ohuen kuoren alueista helposti johtaa se päätelmä, että tällaiset alueet täyttyvät myöhemmin helposti basalteilla, vallankin kun ne vielä sijaitsevat alueella, jolla vulkanismia on suuremmasta lämmöntuotosta johtuen enemmän.
Vasemmalla Kuun lähi- ja oikealla etäpuolen kuoren paksuus. Mustat ympyröt kuvaavat läpimitaltaan yli 200 km:n suuruisia ohuen kuoren alueita, jotka tulkittiin törmäysaltaiksi. Kuten kuvasta hyvin käy ilmi, ovat ohentuneen kuoren alueet lähipuolella huomattavasti suurempia kuin etäpuolella. Kuva: Miljković et al. (2013) / Science

Kraatterimallinnus on valitettavan usein silkkaa humpuukia, mutta Miljkovićin ja melkoisen all-star -joukon artikkelilla on se etu puolellaan, että se perustuu havaintoihin (mikä ei ole ollenkaan itsestäänselvyys, kun mallinnuksesta puhutaan). Tietenkin on muistettava, että GRAILin tulokset ovat geofysikaalista tulkintaa, ja kuten yleisesti tunnettu ja geofyysikkojen itsensäkin myöntämä tosiasia on, geofyysikolta saa aina tarvittaessa vastaukseksi minkä numeron vain haluaa.* Miljkovićin ryhmän tulokset ovat kuitenkin uskottavia ja käyvät järkeen, joten uskotaan tähän teoriaan ainakin toistaiseksi.

Jutun asiasisällössä ei siis sinänsä ole moittimista, mutta lievää parranpärinää aiheuttaa käytetty terminologia. Törmäysaltaille ei ole olemassa yleisesti hyväksyttyä määritelmää, ja määrittely onkin aina allasjuttuja lukiessa syytä tarkistaa. Tässä tapauksessa altaiksi laskettiin halkaisijaltaan yli 200 km:n läpimittaiset GRAIL-aineiston perusteella hyvin ohuen kuoren alueiksi tulkitut rakenteet. Mitään perinteistä altaan määritelmäähän tämä ei vastaa, ja voi kysyä, onko esimerkiksi Sinus Aestuumin kohdalle piirretyn pylpyrän kohdalla todellakin ”törmäysallas”. Eihän tähän kenenkään maailma kaadu, mutta turhan hankalaksi tällainen luova sanojen käyttö elämän tekee. Esimerkiksi kraatteroituneiden kuorten paksuuksia ja allaskandidaatteja pitkään tutkinut Herb Frey kutsuu tällaisia kohteita vain kuvailevalla nimityksellä circular thin area (CTA) eli pyöreä ohut alue, väittämättä suoraan, että kyseessä välttämättä on törmäysallas. Vaikka valtaosa Miljkovićin ja kumppaneiden ”altaista” on todellisia altaita, tuppaa tällainen mutkien vetäminen suoraksi hieman häiritsemään.

Tähän asti tarina on ollut varsin suoraviivainen, mutta lopulta hieman kummalliseksi tämäkin meni. Tämä blogitekstinpätkäkin makasi puolivalmiina jo pitkään, mutta tammikuun Physics Today -lehdessä olleen Science-artikkelin pohjalta kirjoitetun uutisen ja Katarina Miljkovićin haastattelun myötä tutkimuksen ehkä kauskantoisimmat seuraukset muuttuivat merkittävästi lievemmiksi. Science-artikkelinsa lopussa nimittäin Miljković et al. puhuvat tulostensa vaikutuksista ns. lunar cataclysm- tai late heavy bombardment (LHB) -hypoteesille. Tuon ajatuksen mukaanhan Kuun rajun alkupommituksen jälkeen törmäystahti rauhoittui, kunnes noin 3,9 miljardia vuotta sitten tapahtui jälleen, syystä tai toisesta, runsaasti allaskokoluokan törmäyksiä. Miljković kollegoineen päätteli Science-artikkelissaan loogisesti, että aiemmin oletettua pienemmät kappaleet lähipuolen altaiden synnyttäjinä tarkoittavat myös ylipäätään pienempää (LHB:n) törmäysvuota, etenkin törmänneiden kappaleiden massan osalta.

Physics Todayn haastattelussa Miljković kuitenkin toteaa, ettei uusi mallinnus muuta LHB-hypoteesia mihinkään. Tämä siitä huolimatta, että aiemmat LHB:n massamallit yliarvioivat massavuon noin kahdeksankertaisesti (jos siis uskomme Miljkovićin tuloksia). Pelivaraa näissä eri malleissa siis on runsaasti, eikä oletettavasti isojen lehtien toimittajien, artikkelien esitarkastajien, ja rahoittajien painostuksesta äärimmilleen reviteltyjä Science- ja Nature-tulkintoja tule erehtyä luulemaan jumalolennon sanaksi. Vaikka jutun maailmojasyleilevyys siis hieman lässähtikin, on perussanoma kuitenkin selvä: Kuu-ukon naama johtuu lähipuolen lämpimästä ylävaipasta ja ohuesta kuoresta. Vielä kun joku keksisi, miksi Kuun lähi- ja etäpuolet loppujen lopuksi ovat niin erilaiset…


*”Paljonko on kaksi plus kaksi?”
Geologi: ”Suunnilleen neljä.”
Geokemisti: ”4,00 +/- 2”
Geofyysikko: ”Minkä luvun haluat?”