Astronoom Taavi Tuvikene Tõrva pubis Juudas

Tõrva Astronoomiaklubi ridadesse ei kuulu ühtegi kutselist astronoomi. Oleme siin kõigest asjaarmastajad, kelle teadmised tuginevad ühel või teisel moel tegelike teadlaste tööle. Seepärast on alati rõõm kuulda, et ka Tõrvas vahel mõni teadlane rääkimas käib. Näiteks homme õhtul kuuleb siinses kultuuripubis Juudas Tartu Ülikooli astronoomi Taavi Tuvikese loengut "Kui kaugel on tähed ja galaktikad".

Ettekandja tutvustab oma loengut järgnevalt:

"Kui kaugel on planeedid, tähed ja galaktikad ning kui suur on Universum? Taevakehade kauguste mõõtmiseks peavad astronoomid olema leidlikud ja kasutama mitmesuguseid erinevaid meetodeid. Loengus ronime mööda kosmiliste kauguste redelit: alustame planeedi Maa mõõtmetest ja käsitleme järjest suuremaid kaugusi."

Ukse peal tasu ei küsita ja oodatud on kõik.

Üritus facebookis: https://www.facebook.com/events/397146516128971/

Shoemaker-Levy 9 põrkub Jupiteriga

Eile, 30 aastat tagasi oli võimalik Maalt tunnistada üht nüüdisaja võimsamat sündmust meie Päikesesüsteemis, kui gaasihiid Jupiteriga põrkus komeet Shoemaker-Levy 9 või õigemini selle killud. Tegemist oli esimese reaalajas jälgitud taevakeha kokkupõrkega teise planeediga ning kuna selle toimumist oli pikalt ette teada, vaadeldi seda nii kutseliste astronoomide kui amatööride poolt üle kogu maailma.

Komeet avastati astronoomide Carolyn ja Eugene M. Shoemakeri ja David Levy poolt 1993. aasta märtsis Jupiteri orbiidilt, kuhu see oli püütud tõenäoliselt aastakümneid varem. Avastamise hetkeks oli algselt umbes 1,5 - 2 kilomeetrise läbimõõduga komeet lagunenud umbes 20ks pisemaks fragmendiks. Arvutused näitasid, et komeedi tugevalt piklik kaheaastase perioodiga orbiit oli selle toonud 1992. aasta juulis Jupiterile piisavalt lähedale (umbes 40 tuhat kilomeetrit planeedi pilvedest), et läbida viimase niinimetatud Roche'i piiri. Tegemist on kujutletava piiriga ümber iga taevakeha, millest lähemal ületavad selle gravitatsioonilised loodejõud piiris sees asuva teise taevakeha võime ennast gravitatsiooniliselt koos hoida. Ühesõnaga oli see kriitiline piir, mida läbides Shoemaker-Levy suure tõenäosusega purunes.

Hubble kosmoseteleskoobi kahest erinevast fotost kokku pandud komposiit, kus on näha nii planeeti kui selle ümber tiirlevaid Shoemaker-Levy 9 komeedifragmente.

Hubble kosmoseteleskoobi foto 21ks fagmendiks lagunenud Shoemaker-Levy 9 komeedist enne seda kui need Jupiteriga põrkusid.

Edasised arvutused ennustasid, et komeedifragmentide järgmine kõige lähem punkt planeedile saab olema vaid 45 tuhat kilomeetrit selle keskmest. Kuna Jupiteri raadius on 70 tuhat kilomeetrit, siis pidid need kõigi eelduste kohaselt millalgi 1994. aasta juulis planeedi atmosfääriga põrkuma.

Olles peamiselt gaasiline planeet (vesinik ja heelium), puudub Jupiteril selgelt defineeritav pind. Selle nähtav välimine pilvkate muutub planeedi keskme poole liikudes lüha tihedamaks ja tihedamaks, kuni see veeldub ja lõpuks tekib eksootiline aine nimega metalliline vesinik. Ammu enne vedela ja metallilise vesiniku tekkeks vajalikke ekstreemseid tingimusi muutub aga rõhk Jupiteri atmosfääris niivõrd kõrgeks, et peamiselt jääst ja lumest koosnev komeet, mis liigub Jupiteri atmosfääri langedes mitmeid kümneid kilomeetreid sekundis, lihtsalt plahvatab. Seega sõna "kokkupõrge" tähenduse üle antud kontekstis võiks vaielda. Aga see selleks.

Igatahes 1994. aasta juulis suunati enam-vähem kõik kasulikud instrumendid Jupiteri suunas ning jäädi ootama. Eestist vaadates asus Jupiter toona peale päikeseloojangut madalal läänetaevas, kuid madalamatel laiuskraadidel olid vaatlustingimused paremad.

Esimene komeedifragment tabas Jupiteri 16. juunil, millele järgnesid keskmiselt iga seitsme tunni järel teised. Viimane kokkupõrge leidis aset 22. juulil. Fragmendid tähistati kokkupõrke toimumise järjekorras tähtedega A-st W-ni, millest kõige võimsam ja seega suurem oli G, mille läbimõõt oli umbes 500 meetrit. Ainuüksi see plahvatas 60 kilomeetrit sekundis liikudes Jupiteri atmosfääris jõuga, mis vastas 48 gigatonnile (miljardile tonnile) dünamiidile. Seda on palju kordi rohkem kui terve maailma tuumaarsenal kokku.

Don Parkeri jäädvustused Jupiterist Shoemaker-Levy 9 kokkupõrgete ajal ja hiljem.

NASA kosmosesond Galileo nägi komeedi viimase fragmendi poolt põhjustatud tulekera. Fotosid lahutab mitu sekundit.

Astronoomide suureks pettumuseks tabasid kõik fragmendid planeeti selle ööpoolele ehk sellele küljele, mis Päikesest ja meist eemale vaatab. Küll aga oli neist vähemalt esimese puhul näha planeedi serva tagant paistvat heledat "tulekera". Õnneks kulub Jupiteril ühe pöörde tegemiseks veidi alla 10 tunni ja kokkupõrke/plahvatuste dramaatlised jäljed tulid maisete teleskoopide vaatevälja praktiliselt kohe peale nende toimumist. Vaatlustega tehti kindlaks, et plahvatused paiskasid Jupiteri atmosfääri kohale 2000-3000 kilomeetri kõrgused löögijäljed ning kuumutasid selle atmosfääri 30-40 tuhande kraadini. Läbi Jupiteri atmosfääri levisid plahvatustest alguse saanud lained kiirusega 450 meetrit sekundis ning püsisid seal tunde.

Plahvatused paljastasid mõneks ajaks ka Jupiteri sügavamad atmosfäärikihid, milleni me niisama ei näe. Näiteks suudeti seal spektroskoopiliselt kindlaks teha diväävli (S2) ja süsnikdisulfaadi (CS2) olemasolu. Lisaks leiti jälgi ammoniaagist (NH3), vesiniksulfiidist (H2S) ning raskematest tõenäoliselt komeedi koostisesse kuulunud elementidest nagu magneesium, raud ja räni. Üllatuslikult ei leitud kokkupõrgetest hapniku sisaldavaid keerukamaid ühendeid ning veeauru tuvastati oodatust oluliselt vähem. See viimane andis mõista, et komeedikillud ei suutnud ilmselt tungida Jupiteri atmosfääris sügavamal asuva niinimetatud veekihini.

Hubble kosmoseteleskoobi foto kokkupõrkejälgedest Jupiteri atmosfääris.

Hubble kosmoseteleskoobi foto kokkupõrkejälgedest Jupiteri atmosfääris.

Kokkupõrgetest jäid veel kuudeks alles suured tumedad laigud, mis paistsid planeeti Maalt vaadeldes paremini silma kui näiteks selle kuulus Suur Punane Laik.

Juhuse tahtel põrkus Jupiteriga peaaegu täpselt 15 aastat peale Shoemaker-Levy 9 vaatemängulist hävingut üks teine objekt, mis seekord oli tõenäoliselt kivine asteroid. Sellest jäi Jupiteri atmosfääri pikaks ajaks püsima umbes Vaikse ookeani suuruse pindalaga tume laik.

Pisemaid kokkupõrkeid tuvastatakse (peamiselt Jupiteri pildistavate harrastusastronoomide poolt) seal võrdlemisi tihti.

Galaktikapaar Pingviin ja Muna

Sellest kui NASA, ESA ja Kanada kosmoseagentuuri koostöös valminud James Webbi kosmoseteleskoop hakkas Maale saatma esimesi hingematvaid fotosid on möödunud kaks aastat. Nii nagu teiste suuremate observatooriumide puhul traditsiooniks saanud, avaldas ka Webbi tiim oma ühe maailma kõige tundlikuma ja seni kõiki ootusi ületanud teleskoobi sünnipäeva puhuks ühe ametliku sünnipäevafoto.

Mõned päevad tagasi avalikusega jagatud fotol on näha niinimetatud interakteeruvat galaktikapaari Arp 142*. See koosneb kahest üksteisega umbes 25 kuni 75 miljoni aasta eest kohtunud galaktikast, mis asuvad meist 325 miljoni valgusaasta kaugusel (kohtumine leidis seega tegelikult aset 350 kuni 425 miljonit aastat tagasi). Galaktikad kannavad hüüdnimesid Pingviin ja Muna. Kumb on kumb, tõenäoliselt pikemat seletust ei vaja.

Suuremalt saab Webbi fotot vaadata siit: https://stsci-opo.org/STScI-01J06Y2CNAYAPKBW5EKM4S94XJ.png

Kuigi Pingviin näeb sellel lähi- ja keskinfrapunakiirguses tehtud fotosid kombineerival fotol välja oluliselt suurem kui Muna, on kaks galaktikat enam-vähem sama massiga. Muna moodustavad kümned miljardid tähed on selles lihtsalt tihedamalt pakitud kui Pingviinis. Kui üks galaktikatest oleks olnud teisest oluliselt väiksema massiga, oleks see tõenäoliselt üksteisest möödumise asemel suurema poolt juba ära söödud. Selle asemel on galaktikate omavahelised gravitatsioonijõud Pingviini puhul selle algse ja tõenäoliselt spiraalse struktuuri moonutanud ning sellest välja tõmmanud pikad tähtedest ja nende vahelisest gaasist ja tolmust koosnevad harud. Muna, kuuludes niinimetatud elliptiliste galaktikate hulka, koosneb peamiselt vanadest tähtedest ning sisaldab väga vähe tähtedevahelist gaasi ja tolmu. Seetõttu pole selle struktuur nähtavasti olulisel määral kannatada saanud. Lisaks moonutustele on gravitatsiooniline vastastikmõju häirinud peamiselt Pingviinis sisalduvat gaasi ning selles esile kutsunud tormilise tähetekke. Fotol kujutatud epohhis tekib Pingviinis kusagil 200 tähte aastas, kuid möödumise ajal võis see arv tipus ulatuda miljonitesse. Linnutee puhul on samaks arvuks 6-7 uut tähte aastas.

Enam kui kümme aastat tagasi pildistas Arp 142 galaktipaari Hubble kosmoseteleskoop (vasakul). Erinevus Webbi fotoga (paremal) tuleb sellest, et kaks teleskoopi püüavad erinevas lainepikkuses elektromagnetkiirgust - Hubble peamiselt nähtavas, Webb peamiselt infrapunas.

Kaks galaktikat asuvad fotol üksteisest umbes 100 tuhande valgusaasta kaugusel. Võrdluseks Linnuteed ja selle suurimat lähimat naabrit Andromeedat lahutab ruumis (ja seega ajas) 2,5 miljonit valgusaastat. Ka nemad mööduvad üksteisest kusagil nelja miljardi aasta pärast. Foto üleval paremas servas on näha galaktikapaarist tegelikult kusagil 100 miljonit valgusaastat lähemal asuvat ja serviti paistvat galatikat tähisega PGC 1237172.

Pingviini ja Muna kohtumine ei ole kaugeltki veel läbi. Järgnevate sadade miljonite aastate jooksul (tegelikult on see siis juba toimunud) teevad need üksteisest mitu üha lähemat möödumist ning sulavad lõpuks üheks tõenäoliselt hiidelliptiliseks galaktikaks.

*Arpi kataloog "veidratest" galaktikatest avaldati 1966. aastal ameerika astronoom Halton Arpi poolt. Kokku leiab sellest 338 galaktikat või nende gruppi.

Helkivate ööpilvede trianguleerimine

Jätkuks eilsele helkivate ööpilvede postitusele vahendame uudised lõunanaabrite juurest: Läti Astronoomiaselts (Latvijas Astronomijas biedrība) korraldab juba mitu aastat selliste pilvede ühisvaatluseid, mille käigus saab eri paigust tehtud ülesvõtete abil trianguleerida helkivate ööpilvede asukohta ja paiknemist.

https://lab.lv/.../sudrabaino-makonu-sinhronie-noverojumi/

Viimase nädala piltidel on hästi näha hiljutistel öödel Eesti kohal paiknenud uhked helkivate ööpilvede mustrid. Võimalik, et ka Eestist tehtud piltidest oleks nende vaatluste juures abi - viidatud lehel on kontakt, millega võib huvi korral ühendust võtta.

Helkivad ööpilved kodumaises põhjataevas

Kaunid helkivad ööpilved meie kohal. Minge õue ja vaadake põhja.

Kuldne Saturni ööpool

Esmapilgul raskesti mõistetav foto Saturnist ja selle rõngastest läbi Cassini nimelise kosmosesondi kaamerate. See foto on vaid üks näide kokku ligi poolest miljonist fotost, mille NASA, ESA ja Itaalia Kosmoseagentuuri (ASI) koostöös valminud Cassini oma 13-aastase missiooni jooksul Saturni süsteemist Maale saatis. Cassini toimetas planeedi orbiidil aastatel 2004 kuni 2017.

Fotol on näha hiiglasliku Saturni niinimetatud ööpoolt ehk seda külge, mis on Päikesest eemale suunatud. Päikesevalgus valgustab selle rõngaid küljelt ja alt, samal ajal kui planeedi poolt heidetud vari need enda taga otsekui noaga nähtamatuks lõikab. Valgust hästi peegeldavatest jäätükkidest koosnevad rõngad valgustavad Saturni lõunapoolkera (all) ning veidi ka selle põhjapoolkera, andes tervele fotole kuldse tooni. Paremini valgustatud lõunapoolkera esiplaanil on näha õhukeste seesmiste ehk planeedile lähemate rõngaste tumedad siluetid.

Saturni rõngad, mille põhiosa ulatub 7000 kuni 80 000 kilomeetrit planeedi ekvaatori kohale koosnevad tegelikult arvukatest peenematest rõngastest ja nende vahelistest piludest. Vaatamata maises mõttes tohutule ulatusele on nende keskmine paksus kõigest 10-20 meetrit, koosnedes lugematutest eri mõõdus (aga reeglina mitte suurematest kui 10 meetrit) jäätükkidest ja -tolmust.

Saturn tõuseb juuli südaöödel idast ning jõuab päikeseloojanguks umbes 22 kraadi kõrgusele kagutaevasse. Ära tunneb selle seal kui ühe keskmisest heledama tähe, mis erinevalt tegelikest tähtedest silmnähtavalt väga ei vilgu. 

Maast möödunud asteroidi pildistati radariga

Juuni lõpus möödus Maast 295 000 kilomeetri kauguselt umbes 150 meetrise läbimõõduga asteroid 2024 MK, mis avastati vaid paar nädalat varem. Tänu suhteliselt väikesele vahemaale (kaks kolmandiku Maa-Kuu vahemaast) otsustati asteroidi vaadelda NASA Deep Space Networki (Süvakosmose võrgustiku) Goldstone planetaarradariga. Tegemist on California osariigis mitmest parabool-antennist koosneva süsteemiga, mis selle asemel, et vaid raadiolaineid püüda, suudab neid ka kõrge energiaga saata. Seega suudab süsteem toimida radarina, mis saadab ja võtab vastu mingit objektilt peegeldunud raadiolaineid.

Asteroidi vaatlemiseks kasutati niinimetatud bistaatilist tehnikat, kus saatmiseks kasutati Goldstone 70-meetrist DSS-14 antenni ning raadiolainete vastuvõtmiseks 34-meetrist DSS-13 antenni. Selle tulemusel suudeti asteroidil eristada umbes 10 meetrise läbimõõduga detaile - lohke, nõlvasid ning selle üldist kuju. Üleval on näha nendest vaatlustest kokku pandud aegvõtet, kus 2024 MK kümneid kilomeetreid sekundis Päikese ümber tiireldes uperpallitab.

Nii suurte asteroidide nõnda lähedased möödalennud on võrdlemisi harvad, juhtudes vaid paar korda kümnendi jooksul. Kuigi 2024 MK on liigitatud nii-öelda potentsiaalselt Maale ohtlike asteroidide hulka, pole sellest vähemalt lähimate sajandite jooksul ohtu Maaga kokkupõrkeks.

Goldstone radaripildid 2024 MK asteroidist. Suuremalt: https://www.nasa.gov/.../07/2-pia26383-main-2024mk-16.jpg

Lõunataevas on näha Rahvusvahelist kosmosejaama

Järgnevatel nädalatel on Eestist igal ööl ja osadel öödel lausa mitu korda lõunakaares näha üht väga heledat läänest ida poole liikuvat objekti. Objekt liigub hääletult ning umbes sama kiiresti kui reisilennukid. Tegemist on umbes jalgpalliväljaku mõõdus Rahvusvahelise Kosmosejaamaga (ISS), mis on tükk-tüki haaval üha suuremaks ehitatult Maa orbiidil tiirelnud juba üle veerand sajandi.

Hetkel üheksat astronauti ja kosmonauti majutav kosmosejaam tiirleb Maast umbes 400 kilomeetri kõrgusel ning ligi 8 kilomeetrit sekundis. See tähendab, et Maale teeb see tiiru peale vähem kui pooleteise tunniga. See ka seletab kuidas seda on võimalik ühe öö jooksul mitu korda näha - see teeb lihtsalt Maale tiiru peale ning ilmub taas nähtavale.

Israeli fotograaf Michael Tzukrani teleskoobifoto Rahvusvahelisest kosmosejaamast (ISS) Maa orbiidil.

Rahvusvahelise kosmosejaama nähtavaid üleminekuid ehk neid kordi, kui selle asukoht on paras, et sellele langeb meie vaatenurgast peale päikesevalgus, on kõige mugavam järgi vaadata siit: https://www.heavens-above.com/PassSummary.aspx...

Lingil on nähtavad üleminekud vaadatuna Paidest, kuid jäävad kellaajaliselt ja suunalt enam-vähem samaks terve Eesti jaoks. Päris enda asukoha täpsustamiseks tuleks lehekülje paremast ülevalt servast avanevalt kaartilt see valida ning salvestada. Tabelis on näha kosmosejaama näiv heledus (mida väiksem arv, seda heledam), selle ilmumise, kõrgeima punkti ja kadumise kellaajad ja ilmakaared. Klõpsates ülemineku kuupäeval saab näha selle liikumistrajektoori taevakaardil.

Saksa astrofotograaf Sebastian Votmeril õnnestus oma 11 tollise teleskoobiga pildistada ISS kõrval kosmosekõndi teostavaid astronaute. Tegemist on esimese taolise fotoga, kuhu on peale jäänud kaks astronauti korraga.

Näiteks täna öösel on seda näha umbes kella 00:55 ja 2:31 ajal.

Mõnikord harva juhtub, et kosmosejaam läheb mingist kindlast asukohast vaadates üle Kuu või Päikese. Nende juhuste leidmiseks tasub külastada seda lehte: https://transit-finder.com/

Kuna kosmosejaam liigub üsna kiiresti, siis on seda üleminekut raske aga mitte võimatu hea teleskoobi abil ka silmaga vaadelda. Kõige parem on seda aga pildistada või õigemini võimalikult kiire kaadrisagedusega kaamera abil filmida.

Näiteks järgmisel pühapäeval kell 22:26 peaks seda saama näha liikumas üle poolikult valgustatud Kuu Tõrvast, Elvast ja Tartust. Täpne kellaaeg oleneb täpsest asukohast.

Astrofotograaf Andrew McCarthy pildistas Kuu eest läbi kihutavat Rahvusvahelist kosmosejaama (ISS) eelmise aasta veebruaris.

Valgustatud kosmosejaama saab teleskoobiga lähemalt vaadelda ja pildistada ka niisama, kuid see vajab kas spetsiaalset monteeringut (seda osa, mille külge teleskoop kinnitub) ja seda liigutavaid programme või siis väga täpset ja sujuvat kätt, et seda liikumise pealt sihikul hoida.

Head jahti!

Päikese afeelis 2024

Täna, 5. juuli hommikul asus Maa Päikesest aasta kõige kaugemas punktis ehk afeelis. Sellist hetke sisaldavat päeva nimetatakse eestipäraselt päikesekaugiks.

Meie planeedi teekond ehk orbiit ümber Päikese ei ole täiuslik ring, vaid see on pisut lopergune, tuues Maa oma kodutähele pool aastat keskmisest lähemale ja pool aastat keskmisest kaugemale. Sama kehtib praktiliselt iga orbiidil asuva taevakeha kohta Päikesesüsteemis ja sellest väljaspool, kuna matemaatilist täiuslikkust kohtab looduses harva. Kui Maa asub oma orbiidil Päikesele kõige lähemas punktis, nimetatakse seda periheeliks, kaugemas afeeliks.

Täna hommikune päikesekaug tähendab, et Maa asus Päikesest (täpsemalt Maa keskpunkt Päikese keskpunktist) 152 099 968 kilomeetri kaugusel. Seda on peaaegu viis miljonit kilomeetrit enam kui 4. jaanuaril, mil Maa asus periheelis ehk Päikesele lähimas punktis. Protsentuaalselt on vahe 3,29% ning kui rääkida Maale langeva päikesekiirguse hulgast, siis eile sai Maa Päikeselt kusagil 7% vähem soojuskiirgust kui pool aastat tagasi. Oleks meie planeet tühipaljas vaakumis tiirutav kivipall, võiksime me taolist soojushulga muutust isegi omal nahal tunnetada. Õnneks omab Maa atmosfääri, kus toimuvad erinevad protsessid (peamiselt kasvuhooneefekt, CO2-e, metaani, veeauru ja osooni osalusel) lubab atmosfääril soojust koguda isegi olukorras, kus sisend langeb. Natukene kasvuhooneefekti on vaieldamatult hea, kuid selle tasakaal õrn ja inimese käsi selle nihutamisel üha võimsam.

Vastavalt saksa astronoomi Johannes Kepleri planeetide liikumist kirjeldavatele seadustele peab Maa Päikesele kaugemal asudes liikuma aeglasemalt kui sellele lähemal asudes (Kepleri teine seadus). Tõepoolest, Maa liigub praegu oma orbiidil kiirusega 29,3 kilomeetrit sekundis, mis on ligi 1 kilomeeter sekundis aeglasemalt kui pool aastat tagasi. See omakorda tähendab, et põhjapoolkera suvi on keskmiselt viis päeva pikem kui talv. Lõunapoolkeral on asi vastupidine.

Päikesest kaugemal asumine teeb ta meie taevas ka natukene väiksemaks. Kuigi see muutus on niisama silmaga nägemiseks liialt väike, saab seda näiteks kaamera abil hõlpsasti tõestada. Tehke näiteks ühe ja sama kaamera, objektiivi (teleskoobi) ja suurendusega Päikesest foto täna ja jaanuaris ning võrrelge hiljem päikeseketaste suhtelisi suurusi. Erinevus peaks olema märgatav.

Meil pole veel õnnestunud sellist katset ise teha (ka täna jääb see meil ilmselt vahele), kuid all näeb illustratsiooni, kuidas see välja võiks näha. Illustratsiooni aluseks on üks meie aasta tagasi tehtud foto Päikesest, mis on poolitatud ja üks pool 3,3 protsenti väiksemaks kahandatud. Võltsvärvides foto koosneb kusagil sajast parimast kaadrist.

Härmatis Marsi hiidvulkaanide tippudel

Paar nädalat tagasi kirjutasime Marsi põhjapooluse lähistel asuvast hiiglaslikust Koroljevi kraatrist, mis on aastaringselt täidetud kilomeetreid paksu veejää kihiga. Teades, et Marsi pidevalt jahedaid pooluseid katavad võrdlemisi kogukad polaarmütsid, ei olnud see ka otseselt üllatav. Nüüd on aga veejääd avastatud Marsi ekvaatori lähistel kõrguvate Tharsise vulkaanide ja Päikesesüsteemi suurima vulkaani Olympos Monsi tipust - paikadest, kust seda ei oodatud leida.

Kolm suurimat Tharsise vulkaani - Ascraeus Mons, Pavonis Mons ja Arsia Mons - ulatuvad Marsi nullist kuni 18 kilomeetri kõrgusele*. Neist veidi eemal asuv 600 kilomeetrit lai Olympos Mons ulatub aga nullist 22 ja jalamilt lausa 26 kilomeetri kõrgusele, olles sellega üldse Päikesesüsteemi kõrgeim tipp. Näiteks Maal on suurim mägi Mauna Loa nimeline vulkaan Hawaii saarestikus, mis ulatub sügavalt ookeani põhjast algavalt jalamilt mõõdetult vaid veidi üle 9 kilomeetri.

Marsi topograafiline kaart selle kõige suuremate vulkaanidega. Heledam viirg on ala mille ESA Mars Express pildistas mõned aastat tagasi üles kõrglahutuses.

Kuna Tharsise vulkaanid ja Olympos Mons on nõnda kõrged, ulatuvad nende tipud ja nendel asuvad kaldeerad ehk vulkaanikraatrid niigi ülihõredast Marsi atmosfäärist peaaegu välja. Erinevalt Maa mäetippudest, mis on pidevalt külmad, hoiab päevane otsene päikesekiirgus ja atmosfääri hõredus Marsi vulkaanide tipud võrdlemisi soojad. Seepärast arvati siiani, et sinna ei saa moodustuda näiteks öine veejääst koosnev härmatis. Nüüd aga on Euroopa Kosmoseagentuuri ja Venemaa Roscosmose ühisprojekti raames Marsi ümber tiirlev ExoMars Orbiter ning ESA Mars Express nimeline orbiiter suutnud kõrgete vulkaanide tipust leida just nimelt seda.

Kuigi sealne härmatis on üliõhukene (kusagil inimese juuksekarva paksune) ning püsib vaid paar tundi enne päikesetõusu, katab see kokkuvõttes tohutut ala. On arvutatud, et kokku peaks seda sealsetel tippudel leiduma sama palju kui sisaldab 60 olümpia mõõdus basseini ehk umbes 111 miljonit liitrit. Päeva saabudes see aurustub kiiresti, et järgmisel koidikul taasilmuda.

Mars Expressi foto Prantsusmaa laiusest ja jalamilt 26 kilomeetrit kõrgest Olympos Monsist - Päikesesüsteemi kõige võimsamast vulkaanist. Siniselt on näha selle kaldeerat ja selle lähiümbrust katvat veehärmatist.

Kõrglahutuslik foto (4,5m piksli kohta) Olympos Monsi kaldeera servast ESA ExoMars Trace Gas Orbiteri instrumentide – CaSSIS ja NOMAD poolt. Sinine värvus tähistab härmatist.

Suuremalt: https://www.esa.int/.../06/Newfound_frost_atop_Olympus_Mons

Parimate hüpoteeside kohaselt tekib härmatis kui madalamatelt tasandikelt pärinev niiskem õhk tõuseb mõõda laugeid kilpvulkaanide külgi üles ning selles sisaldub vesi kondenseerub jahedamates vulkaanikraatrites härmatiseks. Samuti mängib siin rolli Marsi piklikust orbiidist tingitud ebaühtlased aastaajad, mis toovad Marsi lõunapoolusele pikemad suved, aga ka pikemad ja jahedamad talved, mille jooksul saab nähtud härmatis ilmselt hõlpsamalt tekkida.

Põhjus miks seda alles nüüd nähti peitub Marsi ümber tiirlevate sondide orbiitides. Enamus neist on kasutanud või kasutab niinimetatud päikesesünkroonset orbiiti, mis tähendab, et need liiguvad üle mingi Marsi piirkonna alati samal kohalikul päikesekellaajal (näiteks pärastlõunal, kui pind on kõige paremini valgustatud). ESA sondid kasutavad aga veidi teist tehnikat, mis lubab neil vaadelda planeedi pinda erinevatel aegadel. Härmatise avastamiseks tuli seega vaadata õigel ajal õigesse kohta ehk Marsi külmemal hooajal päikesetõusu ajal vulkaanide tippu.

Olympos Monsi 60x80 kilomeetrit lai ja kuni 3,2 kilomeetrit sügav kaldeera ehk vulkaanikraater. Foto on tehtud 2004. aastal Mars Expressi kaamera poolt 273 kilomeetri kõrguselt orbiidilt.

Härmatis kusagil 8500 kilomeetrit kõrge Ceraunius Tholus nimelise vulkaani kaldeeras. Fotod on kokku pandud ESA ExoMars Trace Gas Orbiteri ja Mars Expressi fotodest. Siniselt on tähistatud härmatis, mida registreeriti lähiinfrapuna lainepikkuses.

*Marsi null on analoogne Maa meretasemele, kuid vedelate merede puudumisel on see arvutatud teisiti. Lühidalt järgib Marsi null areoidi kuju (Maa puhul geoidi), mis on defineeritud kui ekvipotentsiaalpind (gravitatsioon+pöörlemine), mille keskmine väärtus Marsi ekvaatoril on võrdeline planeedi keskmise läbimõõduga.