perjantai 3. syyskuuta 2021

Aurigidien yö

Kari A. Kuure

Elokuun vaihtuessa syyskuuksi (31.8./1.9.), nähtiin ja koettiin hyvin harvinainen tapahtuma, joka tiettävästi ei ole toistunut kuin muutaman kerran aikaisemmin. Kyse oli aurigidien meteoriparven hyvin runsaasta maksimista. Tavallisesti elokuun loppuun sijoittuvan maksimin aikana nähdään vain joitakin meteoreita (ZHR=6). 

Kirkas aurigidi kello 22.02.12 UTC aikaan. Kuca © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.

Tänä vuonna tilanne oli toinen, sillä maapallo kohtasi vuonna 83 eaa. syntyneen pölyvirran komeetta C/1911 N1 (Kiess) kiertoradalta. Komeetta oli viimeksi tuolloin Aurinkokuntamme sisäosissa ja jälleen seuraavan kerran vuonna 1911. Pölyvirran kohtaamisia on tapahtunut vuosina 1935, 1986 ja 1994. Joidenkin tietojen mukaan myös vuonna 2007 oli epätavallisen aktiivinen maksimi ja Ursan tiedotteen mukaan myös vuonna 2019 nähtiin tavallista runsaammin parveen kuuluvia meteoreja. Ovatko kaikki nämä kohtaamiset tapahtuneet v.83 eaa syntyneen pölyvirran kanssa, vai onko komeetan jäljiltä olemassa useampia pölyvirtoja? Se jäänee arvoitukseksi ainakin toistaiseksi!

Tälle vuodelle ennuste kertoi maksimin tapahtuvan 1.9. kello 00.35 Suomena aikaa (31.8. kello 21.35 ± 15 min. UTC).  Maksimin runsaimmalle vaiheelle ennustettiin noin puolentunnin aikaikkunaa, jonka aikana voitaneen nähdä parikymmentä meteoria.

 

Komeetta C/1911 N1 (Kiess) vieraili edellisen kerran Aurinkokunnan sisäosissa vuonna 1911, jolloin se löydettiin. Sen rata tuo sen perihelin aikaa pohjoiselle tähtitaivaalle. Kuva JPL.

 Komeetan C/1911 N1 (Kiess) löysi 6.7.1911 Carl Clarence Kiess 30.6.1911 tapahtuneen perihelin jälkeen. Havaintojen pohjalta pystyttiin laskemaan komeetan rataelementit ja todettiin niiden olevan lähes samanlaiset kuin C/1790 A1 (Herschel) komeetan, jonka Caroline Lucretia Herschel löysi. Hän oli hieman kuuluisamman William Herschelin sisar. Viime vuosisadan alussa ehdotettiin, että molemmat havainnot olisivat olleet todellisuudessa samasta komeetasta, mutta sille ei saatu vahvistusta ja nyttemmin tiedetään, että Kiess’in komeetan kiertoaika on 2 488,99 ± 125,3 vuotta, joten samasta komeetasta ei ole kyse. Sen sijaan ne voivat olla samaan komeettaperheeseen kuuluvia.

 

Kiess'in komeetan rata on hyvin soikea ja ulottuu hyvin kaus Aurinkokuntamme ulkoreunalle. Kiertoaika on yli 2 400 vuotta. Kuva JPL.

Komeetan radan ja samalla myös pölyvirran inklinaatio on 148,41°, joka merkitsee sitä, että komeetta kiertää Aurinkokuntamme yleistä kiertosuuntaa vastaan. Perihelin aikaan se on pohjoisella tähtitaivaalla, joka mahdollistaa meteorisateen hyvät havaintomahdollisuudet pohjoisella pallonpuoliskolla. Keski-Suomesta pohjoiseen aurigiodien säteilypiste, radiantti, sijaitsee Ajomiehen tähdistössä Denebistä etelään ja on sirkumpolaarinen, eli se ei laske lainkaan horisontin alapuolelle. Näin ollen meteoreja voidaan havaita koko pimeä yö.

 

Yksittäiset aurigidit ovat yleensä kirkkaita ja kaikki ovat hyvin nopeita. Kuva © Kari A. Kuure.
 

Tälle vuodelle ennustettu maksimi sattui Euroopassa yöaikaan, joten sen havaitseminen oli siis kiinni vain selkeästä säästä. Tampereella selkeää oli illasta alkaen, vain pieniä pilvilauttoja kulki taivaalla silloin tällöin. Sää on aina enemmän tai vähemmän sattumankauppaa ja toinen sattuma mahdollisti aurigidien havaitsemisen. Markku Lintinen asensi uuden sääkameran tilapäisen pohjoiskameran tilalle 31.8., siis noin 10 tuntia ennen maksimia. Uusi sääkamera oli tilattu keväällä rikkoontuneen tilalle ja se saapui juuri parahiksi. Vanhalla tai tilapäisellä kameralla havainnot eivät olisi onnistuneet ainakaan näin runsaina.

 

Parven maksimin aikaisia aurigideja. Kaikki kuvat ovat rajattu samalla tavalla. Kuva © Kari A. Kuure.

Pilvisyys pysyi poissa aamupuolelle yötä ja maksimin huippuaikana tehtiin videotallenteesta hienoja havaintoja. Aurigidit ovat hyvin nopeita, kohtaamisnopeus maapallon kanssa on 66 km/s. Ne ovat yleensä myös suhteellisen kirkkaita. Yhden meteorin näkymisaika on noin 1 – 2 sekuntia, ehkä keskiarvo on lähempänä sekuntia.

 

Lähestyvä pilvisyys uhkaa näkyvyyttä taivaalla ja päätti havainnoinin noin kello 22.15 UTC aikaa. Kuva © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.
 

Kaiken kaikkiaan pohjoiskameran kuvakentästä tallentui 19 aurigidia ja itäkameraankin kolme meteoria, joista kaksi oli sporadisia. Se ainoa aurigidi saattoi olla sama pohjoiskameraan tallentuneen kanssa. Kuten kuviin merkityistä ajankohdista selviää, suurin osa meteoreista havaittiin ennustetun maksimin aikaan. Vain muutama iltayön havainto oli aktiivisuuden nousureunalta. Havainnot päättyivät pilvisyyden peittäessä taivaan noin kello 1.15 Suomen aikaa. Kuviin merkityt aikaleimat ovat UTC aikoja, josta Suomen kesäaika saadaan lisäämällä 3 h. Tehdyt havainnot ovat juuri ennusteen maksimin aikaikkunassa ja havaittu määrä on yhdenmukainen ennusteen kanssa.

 

 

keskiviikko 1. syyskuuta 2021

Hieno aurigidi tallentui videolle

Tampereen Ursan tähtitornille asennettiin tiistaina 31.8.2021 uusi, pohjoiseen suunnattu videokamera, jolla kuvataan revontulia, sääilmiöitä ja tulipalloja. Sattumalta asennusta seuraavana yönä (31.8./1.9.) oli tulossa aurigidien meteoriparven maksimi, jonka ilmoitettu ajankohta oli 00.20 – 00.50. Maksimin odotettiin olevan myös epätavallisen runsas.

Aurigidi Tampereen taivaalla. Kuvaan on uyhdistetty videolta kolme erillistä kuvaa, eli sen ajan (n. 1 sek.) kuin mitä kirkas ja etenevä valoilmiö näkyi. Aikaleima on UTC aikaa ja tapahtuma aika oli 1.9.2021 kello 1.02.21 Suomen kesäaikaa. Kuva © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.

 

Tarkkaa syytä parven ajoittaisiin runsastumisiin ei tunneta, vaikka sille on esitetty useita eri teorioita. Tänä vuonna tehdyt havainnot saattavat auttaa tutkijoita karsimaan toimimattomia teorioita pois. Myös se, että ennustettua aktiivisuutta ei tänä vuonna olisikaan, auttaisi ymmärtämään meteoriparvien dynamiikkaa paremmin.

 

Edellisen kuvan aurigidin jälkeensä jättämä vihertävä jälkihehku, jonka kesto oli noin sekunti. Kuva © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.

Aurigidit ovat melko nopeita ja näyttävät tulevan taivaalta Ajomiehen tähdistön Capella-tähden suunnalta. Nyt havaittu meteori jätti jälkeensä hetkeksi myös hehkuvan vanan. Itse meteori oli näkyvissä noin sekunnin ja vana toisen.

Kartta, johon on merkitty aurigidien säteilypiste, radiantti. Edellisten kuvien meteori, joka kulki Ison karhun tähdistön "Otavan kauhan" kahden alimmaisen ja kirkkaan tähden suuntaisesti, tuli suoraan meteoriparven säteilypisteen suunnasta. Kuva © Kari A. Kuure.


 

maanantai 30. elokuuta 2021

Kirja-arvostelu: Revontulibongarin opas

 Kirjoittajat: Minna Palmroth, Jouni Jussila & Markus Hotakainen, kustantaja Into.

Ostin viime syksynä kirjan Revontulibongarin opas ja nyt havaintokauden alettua innostuin lukemaan sen läpi. Kirja sopii kaikille aiheesta kiinnostuneille. Henkilölle, joka vain haluaa ihailla ilmiötä tai on kiinnostunut tieteestä ilmiön takana. Kirjassa on myös hyvät ohjeet, miten saada onnistuneita revontulivalokuvia. Kauniit kuvat selkeyttävät ja havainnollistavat tekstiä. Selkeä sisällysluettelo toimii hyvin, kun hakee tietoa vain yhdestä aiheesta kerrallaan.

Kirjan lopussa on myös lista linkkejä liittyen revontulien ennustamiseen ja auringon aktiivisuuteen yleisesti.

Kirjaa näyttää saavan vielä esimerkiksi täältä ja se on vielä alennuksessakin:

https://kauppa.intokustannus.fi/kirja/revontulibongarin-opas/

Satu Mäkelä 

 

Mikäli haluat lukea kirjasta toisenkin mielipiteen, niin se onnistuu Avaruusmagasiinista





maanantai 23. elokuuta 2021

Jupiterin ja Saturnuksen oppositiot

Teksti Kari A. Kuure

Aurinkokuntamme planeettojen havaittavuus on yleensä parhain opposition läheisyydessä. Opposition aikaan planeetat ovat vastakkaisella puolella taivasta kuin Aurinko ja näin ne näkyvät yleensä koko yön. Oppositionaikainen havaintoikkuna jatkuu oppositiohetken molemmin puolin usein jopa kuukausia, joten sääkään ei yleensä tuota ongelmia planeettojen havaittavuudelle. Näin pitkään ajanjaksoon sisältyy aina selkeitä öitä, jolloin havaintoja voi tehdä.

Ulkoplaneetat joutuvan noin kerran vuodessa oppositioon. Mars on kuitenkin poikkeus, sillä sen oppositio toistuu noin 26 kuukauden välein. Opposition aikaan planeetat ovat yleensä hyvin havaittavissa, kun taas konjunktiossa ollessaan ne ovat horisontin yläpuolella vain päivällä ja hyvin huonosti havaittavissa. Piirros © Kari A. Kuure.

 

Oppositiot eivät kuitenkaan ole aina samanlaisia, vaan niissä on suuria eroja havaittavuuden ja erotuskyvyn kannalta tarkasteltuna. Planeettojen ollessa korkealla taivaalla, ne ovat yleensä suhteellisen helposti havaittavissa. Planeettojen näennäinen koko vaihtelee sen mukaan, kuinka kaukana planeetat ovat opposition aikana? Lähempänä ollessaan niissä näkyy paljon yksityiskohtia, mutta jos ne ovat kaukana, yksityiskohtien määrä on selvästi vähäisempi.

Jupiterin oppositiot

Jupiterin sideerinen kiertoaika on 11,8565 vuotta (4 330,60 vrk). Tässä ajassa planeetta kiertää Auringon kerran tähtien suhteen. Maapallo on lähempänä Aurinko ja kiertoliikkeen kulmanopeus on siis paljon suurempi kuin Jupiterin. Tästä syystä maapallo saavuttaa Jupiterin jokaisella kierroksella ja ovat samassa keskinäisessä asemassa tietyin väliajoin. Planeetan kiertoaikaa maapallon suhteen nimetään synodiseksi kiertoajaksi, joka on Jupiterilla keskimäärin 398,9 vrk. Pientä vaihtelua synodisessa kiertoajassa aiheuttaa se, että molemmat planeetat ovat hieman soikeilla radoilla ja ratanopeus vaihtelee riippuen siitä missä kohdassa rataa kulloinkin ollaan.

Synodinen kiertoaika kertoo myös sen, milloin suunnilleen seuraava oppositio tapahtuu. Jälleen ratojen soikeus määrittää sen todellisen opposition ajankohdan.

Tarkastellaanpa hieman oppositioita lukuina. Oheinen taulukko kertoo monia asioita opposition ajankohdan lisäksi eri vuosina.


 


Etäisyys sarakkeessa on Jupiterin oppositionaikainen etäisyys maapallosta astronomisina yksikköinä. Pintapuolinen tarkastelu osoittaa etäisyyden vaihtelevan 3,953 – 4,449 au välillä. Ero lyhyimmän ja pisimmän etäisyyden välillä on noin 0,5 au eli 74,2 miljoonaa km. Tällä erolla on merkitystä mm. sille, kuinka suurena Jupiter näkyy oppositiossa. Vuonna 2022 etäisyys on lyhin, jolloin Jupiter näkyy parhaimmillaan 49,9 kaarisekunnin kokoisena. Vuonna 2029 etäisyys on pisin, jolloin Jupiter näkyy 44,3 kaarisekunnin kokoisena, ero on siis yli 5 kaarisekuntia. Kaarisekunteina ero ei ole niinkään suuri kuin prosentteina, sillä etäisimmän opposition aikaan Jupiter on yli 10 % pienempi kuin lähimmän opposition aikaan.

Planeetan näennäinen koko vaihtelee sen etäisyyden mukana. Mitä kauempana kohde on sitä pienemmältä se näyttää. Vaikka etäisyys vaihteleekin kohtuullisen paljon, näennäisen koon vaihtelu on noin 4 kaarisekuntia. Se on edelleen se sama 10 %, mutta koska Molemmat palaneetat (Jupiter ja Saturnus) näkyvät meille suhteellisen suurina, näennäisen koon vaihtelulla ei ole merkittävää roolia näiden planeettojen havaittavuudessa.

Sama koskee myös kirkkautta. Molemmat planeetat ovat riittävän kirkkaita näkyäkseen taivaalta jopa valosaasteisilla alueilla, joten valomäärän vaihtelu ei yleensä haittaa havaintoja. Jupiterilla kirkkauden vaihtelu on vähäisempää kuin Saturnuksella. Mutta ilmakehä verottaa oman osansa tähtitaivaan kirkkaudesta. Lähellä horisonttia, ilmakehään imeytynyt valo (ekstinktio) voi olla jopa 1,5m. Näin suurella kirkkauden vähenemisellä on jo merkitystä esimerkiksi valotusaikoihin, sitä enemmän mitä matalammalla kohteet ovat. Lyhimmät valotusajat saavutetaan, kun opposition aikaa planeetat ovat korkealla taivaalla.

 

Korkeus

Tärkein tekijä planeettojen havaittavuuden kannalta on ekvatoriaalisen koordinaatiston deklinaatio (korkeus). Jos deklinaatio on pieni tai jopa eteläisellä tähtitaivaalla, planeettojen havaittavuus on huono, sillä silloin planeetat nousevat vain vähän horisontin yläpuolelle Suomessa.  Tämä korostuu erityisesti Jupiterilla ja Saturnuksella, koska molempien planeettojen radan eteläisin kohta (dekl. > -22°) sijaitsee aika pitkällä eteläisellä taivaalla. Näin ollen tällaisina ajankohtia planeetat nousevat vain parhaimmillaan noin 5,5° horisontin yläpuolelle. Se on yleensä liian matala korkeus niin kuvan laadun kuin horisontissa esiintyvän pilvisyyden näkemäesteen vuoksi.

Oheisessa taulukossa ei ole merkitty suurinta korkeutta horisontista. Se on kuitenkin helppo laskea, jopa päässälaskuna. Tarvitset deklinaation lisäksi vain tiedon maantieteellisestä sijainnistasi, esimerkiksi Tampereen leveys on noin 61,5°. Vähennät sen 90°:sta, jolloin tuloksena on 28,5°. Tämä luku on taivaanekvaattorin korkeus horisontista. Nyt kun tunnet kohteen deklinaation, niin lisäät sen (etumerkkeineen) tähän lukuun, jolloin tuloksena on kohteen suurin korkeus.

Esimerkki 1: Vuonna 2024 opposition aikainen deklinaatio on hieman enemmän kuin 22°. Lasketaan vain puolen asteen tarkkuudella, joka yleensä on riittävä. Tällöin oppositiossa Jupiter suurin korkeus horisontista on 28,5 + 22 = 50,5°. Myös seuraava vuoden 2026 oppositio on erityisen korkealla taivaalla näkyvissä.

Esimerkki 2: Vuonna 2031 opposition aikainen deklinaatio on melkein -23°. Lisätään tämä luku 28,5°, jolloin saadaan 5,5°. Näin ollen tämä oppositio ei ole mitenkään edullinen tai hyvä havaintojen kannalta Jupiterin pysytellessä hyvin matalalla korkeimmillaankin ollessaan.

 

Saturnuksen oppositiot

Suurimmaksi osaksi se, mitä kirjoitin Jupiterin kohdalla, pätee myös Saturnuksen oppositioihin. Hitaasta kiertoajasta johtuen Saturnuksen oppositio voi toistua perättäisten vuosien samassa kuukaudessa kaksi tai kolme kertaa, kuten oheisesta taulukosta selvenee.


 

Saturnuksen ilmoitettu kirkkaus on kokonaiskirkkaus, johon vaikuttaa meille näkyvä renkaiden kallistuskulma. Noin 14,7 vuoden välein näemme renkaat yhden tai kolme kertaa sivulta, jolloin muutaman vuorokauden ajat renkaat eivät ole havaittavissa lainkaan ainakaan pienellä suurennuksella. Renkaiden avautumiskulma vaikuttaa Saturnuksen kirkkauteen ja karkea kirkkauden modulaatio on havaittavissa myös tässä taulukossa. Esimerkiksi vuonna 2025 renkaat näkyvät lähes sivulta, jolloin opposition aikainen kirkkaus on 0,1 – 0,2m pienempi kuin edellisinä tai seuraavina vuosina.

Renkaat

Renkaiden avautumiskulma on pienin 23.3.2025. Valitettavasti tähän aikaan Saturnus on horisontin yläpuolella päiväaikaan, eikä näin ollen ole havaittavissa. Mutta tilanne toistuu lähes samanlaisena joulukuun alussa, jolloin Saturnus näkyy iltataivaalla. Tällöin renkaiden avautumiskulma on hyvin pieni, vaikka emme täysin sivulta niitä katselekaan. Tämä jälkeen renkaat näyttävät katoavan 15.10.2038, 1.4.2039, ja 9.7.2039 Suomen kalenterin mukaan. Havaintotarkkuuden rajoissa renkaat voivat olla näkymättömiä muutaman vuorokauden ajan. Rengastason ylitys kolme kertaa muutaman kuukauden välein tapahtuu lähellä oppositiota, jolloin ainakin osa ylityksistä on havaittavissa. Vain kerran tapahtuva ylitys tapahtuu silloin kun Saturnus näkyy lähellä Aurinkoa ja on näin ollen hyvin vaikeasti havaittavissa.

Vastaavasti renkaat ovat täysin avoinna kaksi kertaa Saturnuksen yhden sideerisen kierroksen aikana, jonka pituus on 29,42 vuotta. Suurin avautumiskulma on 26,7°.

Seuraavan kerran avautumiskulma on mahdollisimman suuri vuosina 2031 – 2032, jolloin näemme renkaat eteläsuunnasta. Pohjoispuolelta näemme renkaat vuosina 2045 – 2046 suurimman avautumiskulman aikaan.