neljapäev, 24. september 2020

Teadlaste Öö 2020 Tõrva Astronoomiaklubi teleskoobivaatlusega

Et tänavusel üleriigilisel Teadlaste Öö 2020 festvalil ka Tõrva nime kõrgel hoida, korraldame reede õhtul Tõrva keskväljakul ühe avaliku teleskoobivaatluse. Kavas vaadata planeete Jupiteri, Saturni ja Marssi ning 67% valgustatud Kuud. Umbes kell 19 algava ja kusagil 22ni kestva vaatluse toimumispaigaks on tõenäoliselt bussijaama läänepoolne nurk, kust peaksid madalal lõunataevas paistvad taevakehad kenasti näha olema. Nagu ikka, saab teleskoobi okulaarist sisse vaadata tasuta ja oodatud on igas vanuses huvilised. Pilvise või vihmase ilmaga üritust ei toimu (hetkel lubab ilmateenistus reede õhtuks suhteliselt selget taevast).




Teiste Teadlaste Öö 2020 festivali üritustega saab tutvuda siin: http://www.teadlasteoo.ee/kava

kolmapäev, 23. september 2020

Pöörlev Maa ja tähistaevas

Eric Brunner tegi selle timelapse video, et näidata kuidas Maa pöörlemine tekitab inimestes tunde, nagu kogu taevas pöörleks ümber meie.



teisipäev, 22. september 2020

Kiireid raadiopurskeid uurides avastati täielikust tühjusest pool kogu universumi nähtavast ainest

Tundmatu päritoluga ja ennustatamatu tekkega FRB-d ehk kiired raadiopursked on ülivõimsad ja kiired raadiolainete hetkelised pursked, pakkides endasse murdosa sekundilise kestvuse jooksul energiahulga, mis on võrreldav Päikese toodanguga 80 aasta jooksul.
Kuigi täpselt ei teata, mis sellise sündmuse käivitab, siis tegeletakse lahenduste väljatöötamisega aktiivselt. Tuvastamisele aitab kaasa purske tekkimise asukoha kindlaks tegemine ja õnneks on avastatud ka korduvad FRB-d, mida saame jälgida. Hiljuti tuvastati esmakordselt üks FRB meie enda galaktikast ning andmed viitavad magnetarile.

Highly magnetized rotating neutron star. Nii võiks välja näha näiteks asteroidivööd läbiv pöörlev neutrontäht, mis on mõjutab oma tugevate magnetväljadega enda ümber sattunud ainet.
Australian Square Kilometre Array Pathfinder (Austraalia Ruutkilomeetrine Antennimassiiv Teeleidja) koosneb 36-st raadioteleskoobist, igaüks neist 12 meetrise läbimõõduga, mis on jaotatud 4000 ruutmeetri peale. Seal töötaval meeskonnal õnnestus määrata nelja FRB suhteliselt täpne asukoht ehk esialgu FRB kodugalaktika, kahe signaali puhul saavutati veelgi täpsemad tulemused. Kõik neli signaali annavad nõnda infot selle kohta, kus need FRB-d pärit ei ole, ehk siis hakkame aga välistama, abiks seegi. Kahe täpsemini lokaliseeritud FRB andmed viitavad galaktika äärealadele, seega järeldatakse, et signaalid ei ole teele asunud galaktikate keskmetest ja seal paiknevatest supermassiivsetest mustadest aukudest. Samuti välistas töörühm supernoovad, sest nende FRB-de suhteliselt suurtes kodugalaktikates lihtsalt ei ole väga palju supernoovasid tuvastatud.
Sõelal on endiselt palju hüpoteese – alates tihedate objektide kokkupõrgetest, nagu näiteks valged kääbused või neutrontähed, kuni magnetaride sähvatusteni. Iga positsioneerimine annab juurde uut infot ja selliste teadmiste kogumine on tohutu tehniline saavutus. Veel ei tea, aga liigume, on kandidaadid ja otsast tõmmatakse ebatõenäolisemaid andmete põhjal maha. Teaduse tee on selge.

Kunstniku nägemus kiirete raadiolainete ja sähvatuse asukoha jälgimisest erinevate instrumentidega. Asukoha määramine on oluline mõistmaks, mis raadiopurskeid tekitada võiks.
Veelgi põnevam, FRB-sid uurides leiti üles seni tuvastamatuna püsinud hulk tavaainet. Astronoomid on FRB-sid uurides avastanud, et raadiolained on Maale jõudnuna moondunud.
Analüüs näitab, et umbes pool universumi tavaainest peidab end galaktikatevahelises ruumis. See küsimus on valdkonna inimesi vaevanud kümneid aastaid ja teooreetikud on selle idee juba ammu välja käinud. Tõestust on vaja. Varajase universumi aegadel tekkinud valguse vaatlused näitavad, et barüonid (prootonid, neutronid) peaksid moodustama umbes 5% universumi kogumassist. Aga praeguses universumis moodustab lihtsasti leitav aine, nagu tähed ja galaktikatesisene gaas, kõigest pool eeldatavast massist.
Galaktikatevahelise gaasi ideed on uuritud ka ainest eralduva nõrga röntgenkiirguse tuvastamise abil, glaktikatevahelistes ainefilamentides kosmilise taustakiirguse moondumise tuvastamisega ja kvasaritelt tuleva valguse analüüsimise teel. Endiselt aga ei olda päris kindlad, kas see "tühjuses" paiknev gaas on see kadunud osa 5%-st kogu nähtvast ainest või osa umbes 2,5%-st, mida me oleme juba tuvastanud, viimasel juhul on gaas pärit galaktikatest endist, mitte ei ole see ekstra, mida otsitakse.

Kiired raadiopursked pakuvad ülamainitud omavahel juba seotud vaatlustulemusetele tuge juurde. Kõrge sagedusega, kõrge energiaga raadiolained kihutavad läbi galaktikatevahelise mateeria kiiremini, kui signaali madalama sagedusega osa, tekitades Maale jõudes tuvastatava nihke signaalis. Vaata animatsiooni lingilt kommentaarides.

Ühe võimaliku stsenaariumi kohaselt põhjustab kiire raadiopurske magnetarilt pärinev loide, mis kiirendab eelnevatest loidetest maha jäänud nüüdseks aeglasemalt liikuvat ainet.
Tõusulaine harjal tekivad tugevad magnetväljad, elektronid saavad energiat juurde ja energia vabaneb raadiolainetena.
Australian Square Kilometre Array Pathfinder abil uuriti viite FRB-d viiest erinevast galaktikast. Iga FRB puhul võrreldi erinevate sageduste saabumisaegasid, et teada saada, kui palju mateeriat jäi raadiopurske teele. Seejärel teades FRB kodugalaktika ja Linnutee vahelist kaugust arvutati välja barüonite tihedus kahe galaktika vahel. Tulemuseks saadi keskmiselt üks barüon kuupmeetri kohta. Galaktikate tihedus miljon korda suurem. Kuigi galaktikatevahelise mateeria tihedus on väga väike, siis vahemaad ning ruumalad on tohutud ja mõõdetud tihedus klapib eeldusega, et "tühjuses" peab massi olema sama palju, kui seda on galaktikates selgelt nähtavas aines, tuues seega tavaine kogumassi viie protsendi peale kogu universumi massist.

Esimese FRB avastas Duncan Lorimer ja tema õpilane David Narkevic aastal 2007, kui nad uurisid ühe pulsari arhiveerituid andmeid.
Nagu ikka teaduses ollakse lõpliku tõe väljakuulutamisega ettevaatlikud. Viis on küllatki väike protsent, tuleb integreerida teiste meetodite tulemusi ja on vaja uurida veel palju FRB-sid, et saada veamarginaal võimalikult madalaks. Siiski ollakse FRB analüüsimiste tuleviku suhtes optimistlikud, kui neid saab piisavalt uuritud, siis võib arvata, et kadunud tavaine ongi leitud. Samas liigub mõte juba edasi - jah, kadunud ja nüüd leitud aine on galaktikate vahel, aga kuidas jaotub seal mateeria täpsemalt? Tuhandete signaalide uurmisel saadud andmete abil on tulevikus võimalik määrata ka aine jaotumine FRB teekonnal ja nii saaks kaardistada kosmilist ainevõrgustikku.

Saabus sügisene pöörihetk

Täna täpselt kell 16:31 saavutab Maa pöörlemistelg Päikese suhtes 0 kraadise kalde* ehk aset leiab sügisene pöörihetk. Ühtlasi lõppeb suvi ja algab sügis.

Kui tavaliselt öeldakse, et pööripäeval (ööpäev, mis sisaldab pöörihetke) on kõikjal Maal päev ja öö sama pikkusega, ei ole see tegelikult päris õige. Sellel on kolm peamist põhjust. Esiteks on pöörihetk tõepoolest kõigest hetk ja päev on 24 tundi. Teiseks on päikesetõus defineeritud hetkena, mil päikeseketta ülemine osa muutub horisondil nähtavaks ning loojang hetkena, mil päikeseketta ülemine osa horisondi taha kaob. See tähendab, et eeldefineeritud hetkest hetkeni jõudmiseks kulub päeval mõni minut kauem (päikeseketta läbimõõdu jagu). Kolmandaks murrab, peegeldab ja transpordib Maad ümbritsev atmosfäär päikesevalgust natukene nagu valguskaabel. See tähendab, et Päike muutub horisondil nähtavaks paar minutit enne kui ta seal reaalselt olema peaks ning püsib loojudes samal põhjusel kauem nähtavana. Nendel kolmel põhjusel saabub tõeline päeva ja öö pikkuste võrdsustumine erinevate poolkerade erinevatel laiuskraadidel pööripäevast mitu päeva varem (lõunapoolkeral) või hiljem (põhjapoolkeral). Eestis juhtub see näiteks 25. septembril.

Pööripäevade asetused Maa orbiidil ning Maa afeel ja periheel Päikesest. Kuigi meie poolkeral läheb nüüdsest jahedamaks, kahaneb tegelikult meie ja Päikese vahemaa.

*Maa 23,5 kraadist pöörlemistelje kallet pööripäevad ei mõjuta. Jutt käib kaldest Päikese suhtes.

reede, 18. september 2020

Sureva sinise hiidtähe viimased sähvatused

Sellel kosmoseteleskoopide Spitzer ja WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) koostöös valminud infrapunafotol on näha osakest meie Linnutee ühest massiivseimast tähetekke piirkonnast nimega Cygnus X. Foto paremas ülemises osas asub üks haruldaseimat tüüpi täht - hele sinine muutlik täht (LBV - luminous blue variable). Linnuteest on neid leitud vaid paarkümmend ning lähimate galaktikate peale kokku tuntakse neist umbes sadat. Tegemist Päikesest kuni miljon korda heledamate siniste ülihiid või isegi hüperhiid tähtedega, mis hakkavad oma kõigest paar miljonit aastat kestva eluea lõpus enda välimisi kihte regulaarselt kosmosesse paiskama. Kusjuures mõnikord on need väljapursked nii võimsad, et neid võib segi ajada isegi supernoovadega. Iga mõne aasta või aastakümne tagant toimuva purskega kaotab täht triljoneid tonne enda materjalist ning seda hakkavad ümbritsema hiiglaslikud paisuvatest gaasipilvedest kestad. Sama on millalgi lähiminevikus juhtunud fotol oleva G79.29+0.46 tähist kandva LBVga, mille ümber on näha kaht või kolme suhteliselt selgepiirilist punakat gaasikesta. Kuna LBVde evolutsiooni kohta on veel küllaltki vähe teada, on raske öelda mitu korda see veel pursata jõuab, enne kui see lõpuks võimsa supernoovana plahvatab ning endast tõenäoliselt musta augu maha jätab.

PS: Tähtede värvist ja selle põhjustest kuuleb juba täna toimuval Tõrva III Astronoomiaõhtul, kus Tartu Observatooriumi astronoom Taavi Tuvikene esineb loenguga "Miks tähed on värvilised ja millised neist on kõige ilusamad?". Link üritusele: https://fb.me/e/1EBTjOgIN

teisipäev, 15. september 2020

Veenuse atmosfäärist leiti eluga seostatavat fosfiini

Äsja aset leidnud Kuningliku Astronoomiaseltsi pressikonverentsil teatati, et planeet Veenuse atmosfäärist on leitud gaasilist ühendit nimega fosfiin (phosphine, PH3), mille tekkimise üheks hüpoteesiks on mikroobne elutegevus. Kõik siiani teadaolevad mitte-bioloogilised keemilised reaktsioonid, mis võiksid samuti fosfiini tekitada, ei tundu meie teadmistega Veenuse atmosfääri koostisest klappida. Asja teeb veelgi huvitavamaks, et fosfiini avastati Veenuse sellisest atmosfääri kihist (50-60km), kus rõhk ja temperatuur meenutavad enim maist keskkonda. Muidu valitseb Veenuse pinnal selline rõhk, mille leiab kilomeetri sügavuselt Maa ookeanist ning sealne temperatuur küündib kõrvetava 465 kraadini.

Kuna Veenus võis miljardite aastate eest meenutada praegust planeet Maad on juba aastakümneid spekuleeritud, et planeedil valitsevate tingimuste halvenemisel (ülitugev kasvuhooneefekt) võis sealne elu aeglaselt migreeruda planeedi atmofääri kõrgematesse ja vähem-ekstreemsematesse kihtidesse. Samas leidub seal ka ülikõrge konsentratsiooniga väävelhapet, mis hävitaks näiteks maised mikroobid sekunditega.

Veenuse atmosfäärikihtide kõrgus ja avastatud fosfiini asukoht selles.

Avastuse autorid rõhutavad, et nende leid ei tähenda, et Veenuselt on leitud maaväline elu. Tegu on lihtsalt väga huvitava ja esialgu seletuseta avastusega, mille seletamiseks (olgu selleks siis elu või mõni tundmatu keemiline reaktsioon) läheb vaja edasisi ettevaatlikuid uuringuid. Nagu ütles astronoom ja astrobioloog Carl Sagan, kes tegeles väga lähedalt Veenusel möllava kasvuhooneefekti ja maavälise elu otsimisega, et "uskumatud väited vajavad uskumatult häid tõendeid". Seniks kriitilist meelt.
Avastuse autoriteks on MIT (Massachusetts Institute of Technology) teadlased Jane Greaves, Clara Sousa-Silva, Janusz Petkowski, William Bains, Sukrit Ranjan, Zhuchang Zhan ja Sara Seager. Fosfiin avastati Veenuselt raadiospektris kasutades selleks James Clerk Maxwelli teleskoopi Hawaiil the Atacama Large Millimeter Array (ALMA) observatooriumit Tšiilis.

laupäev, 12. september 2020

Andromeeda galaktika halo on tohutu

On selgunud, et meie lähima hiigalaktika Andromeeda gaasist halo ulatub selle nähtavast servast kümneid kordi kaugemale ning puutub tõenäoliselt Linnutee enda haloga otsapidi kokku. Kui me seda halo näeksime, paistaks see taevas kolm korda suurem kui Suur Vanker.

Galaktikaid ümbritsevate hõredast ioniseeritud gaasist halode uurimine on senini olnud päris keeruline ülesanne, kuna need ei kiirga elektromagnetspektris ning on seega igas mõttes nähtamatud. Kasutades aga Hubble kosmoseteleskoobi COS (Cosmic Origins Spectrograph) detektorit, õnnestus astronoomidel mõõta 43 kaugel tasutal paistva kvasari* poolt kiiratud ultraviolettkiirguse neeldumist Andromeeda gaasihalos ning seekaudu koostada selle senini täpseima kaardi. Selgus, et halo ulatub 1,3 kuni 2 miljonit valgusaastat galaktikast väljaspoole. Kuna Andromeeda asub meist kusagil 2,5 miljoni valgusaasta kaugusel ja väga suure tõenäosusega on ka Linnuteel enam-vähem samasugune halo, peaksid need omavahel juba kokku puutuma. Sõna "juba" tasub siin kasutada põhjusel, et kaks galaktikat on üksteisega vältimatul kokkupõrkekursil.

Andromeeda on 2,5 miljoni valgusaasta kaugusel asudes kaugeim veel silmaga nähtav objekt (hele pisike ketas lilla pilbve keskel). Tema halo nähes kataks see taevas aga kolm korda suurema ala kui Suur Vanker.

Lisaks halo ulatusele tuli välja, et see koosneb kahest suhteliselt selgepiirilisest kihist. Sisemine osa, mis ulatub galaktikast umbes poole miljoni valgusaasta kaugusele, on tihedam ja ebakorrapäratu struktuuriga ning välimine ja suurem kiht kuumem aga ühtlasem. Spekuleeritakse, et sisemist halo toidavad ja keerutavad Andromeedas aeg-ajalt toimuvad supernoovad, mis paiskavad täheplahvatuse käigus tekkinud raskete elementidega rikastatud materjali galaktika kettast välja.
Andromeedat ja teisi lähimaid galaktikaid ümbritsevate halode struktuuri uurimine annab meile tähtsat informatsiooni galaktikate mineviku, evolutsiooni ja tuleviku kohta. Näiteks on halodel tõenäoliselt mängida hiidgalaktikate kokkupõrgete ja liitumiste käigus oluline roll, kuna neis sisalduv gaas on toormaterjal, millest tulevikus moodustuvad uued tähed.

Kaugetelt kvasaritelt paistva valguse analüüsimisel saab teha kindaks, kas see läbis teel Andromeeda halo või mitte.

43 kvasari asukohad Andromeeda galaktika halo taustal.

*kvasarid on varajase universumi aktiivsed galaktikatuumad. Kuna nende kaugus meist on miljardeid valgusaastaid, näeme me neid sellisena, nagu nad olid miljardeid aastaid tagasi.

neljapäev, 10. september 2020

Tõrvas alustab Astronoomiaring

1. oktoobrist alustab Tõrva Avatud Noortekeskuses tegevust astronoomiaring, millest on oodatud osa võtma kõik Tõrva valla 12-19 aastased kosmosehuvilistest noored (kui huvi ikka väga suur, siis ka nooremad). Ringis räägime astronoomiast ja kosmoloogiast, korraldame teleskoobivaatlusi, teeme tuvust astrofotograafiaga, vaatame astroteemalisi dokfilme ja üritame korraldada ka paar väljasõitu Tartu Observatooriumi ja/või Ahhaa teaduskeskuse planetaariumi...

Et tegemist on meie esimese taolise ettevõtmisega, siis täpsemad plaanid ning kokkusaamise ajad ja nende tihedus selgub jooksvalt (näiteks ilmast sõltuvad teleskoobivaatlused). Sellepärast palume huvilistel meiega ühendust võtta ja oma nimi kirja panna. Lihtsaim viis selleks on kirjutada meie e-postile aadressil tahetipp@gmail.com või helistada numbril 56568585. Igatahes esimene tutvustav kokkusaamine toimub 1. oktoobril kell 19:00 Tõrva Avatud Noortekeskuse õppeklassis.

Astronoomiaringi toetab Eesti Noorsootöö Keskus, Tõrva vald ja Tõrva Avatud Noortekeskus ning see on kõigile osalejatele täiesti tasuta.

Marsi düünid süsihappelumes

Ei, need ei ole jahused sõrmejäljed pruunis plastiliinis vaid Marsi härmatisega kaetud liivadüünid varahommikuses päikesepaistes. Juba 15 aastat punase planeedi orbiidil tiirleva Mars Reconnaissance Orbiteri poolt tehtud 2014. aasta fotol on näha umbes 1,5 kilomeetrise ulatusega kõrgustik Marsi talvisel lõunapoolkeral. Sealne öine temperatuur on piisavalt madal, et planeedi hõredast atmosfäärist süsihappegaasi välja külmutada ja sellega düüne katta. Tõusev päike, mis paistis foto tegemise hetkel umbes 5 kraadi kõrgusel horisondist on hakanud düüniharju soojendama, aurustades kuiva jää tagasi planeedi atmosfääri.



kolmapäev, 9. september 2020

Laurits Leedjärv "Rännakud kõiksuses"

Täna kell 15 esitleb Tartu Observatooriumis (Tõraveres) enda verivärsket raamatut "Rännakud kõiksuses" sama asutuse endine direktor ja praegune tähefüüsika osakonna vanemteadur Laurits Leedjärv. Raamatusse on astronoom koondanud oma artiklipagasist valinud kirjutisi universumi uurimise ajaloost, olemusest ja saamisloost. Esmakordselt ilmub selles ka mahukam kirjatöö pealkirjaga “Universumi lühiajalugu, pearõhuga viimasel kuuekümnel aastal”, mis on aruanne ja õigustus selle kohta, kuidas autor on jõudnud käesoleva raamatu kokkupanemiseni, taustaks Universumi ligi 14 miljardi aasta pikkune ajalugu.

Leedjärv on selges ja ilusas emakeeles kirjutiste eest pälvinud mitmeid auhindu. Näiteks mullu tunnistati ta teadusajakirjanduse sõbraks, ajakirja Akadeemia laureaadiks artikli «Üksildane Maa» eest (ilmus oktoobrinumbris) ja Maalehe laureaadiks.

Soovitame minna esitlusele või siis kindlasti endale üks eksemplar soetada. Seda viimast saab teha näiteks siin: https://www.apollo.ee/rannakud-koiksuses.html

esmaspäev, 7. september 2020

Kuu kattis jälle Marsi kinni

 Eile öösel oli Lõuna-Ameerikast ja Põhja-Aafrikast näha selle aasta viiendat ja eelviimast Marsi varjutust Kuu poolt. Ka kattumise (occultation) all tuntud nähtus tekib, kui Kuu libiseb meie perspektiivist mõne planeedi ette. Et Kuu asub meile suhteliselt lähedal, on taolisi kattumisi näha vaid teatud Maa paikadest. Näiteks Eesti taevas oli sellel ajal Marss lihtsalt Kuule väga lähedal.

Selle aasta järgmine ja viimane Marsi kattumine toimub 3. oktoobril ning on samuti nähtav Lõuna-Ameerikast.

Luis Miguel Azorin Albero, Hispaania
Giovanni Isopi, Itaalia
Antonio Piras, Itaalia

pühapäev, 6. september 2020

Miks Kuu kaugeneb Maast?

Kuu eemaldub Maast keskmiselt 3,78 sentimeetrit aastas ehk umbes sama kiiresti kui meie sõrmeküüned kasvavad. Selline täpne arv on kindlaks tehtud spetsiaalsete peeglite abil, mis viidi Kuu pinnale USA Apollo (11, 14, 15) ja NSVL Lunokhod (1 ja 2) missioonide käigus ning millelt laserkiiri põrgatades saab meie kaaslase kaugust mõõta vähem kui millimeetrise täpsusega. Põhjus miks Kuu meist kaugeneb on seotud aga tõusude ja mõõnade, gravitatsiooni ja hõõrdumisega ning väärib natukene pikemat seletust. Seda enam, et Kuu pideval kaugenemisel on olnud ja on jätkuvalt meie planeedile olulised tagajärjed.

Kuigi Kuu tekke kohta pole ikka veel päris raud-polt kindlat teooriat (juhtivatest hüpoteesidest kirjutasime siin: https://www.astromaania.ee/2020/05/kuidas-kuu-tekkis.html?m=1), teame me, et miljardite aastate eest asus Kuu meile palju lähemal kui praegu. Kui lähedal? Umbes 22 500 kilomeetrit. Võrreldes seda Kuu praeguse ligi 402 000 tuhande kilomeetrise kaugusega, paistis Kuu noil päevil meie taevas umbes 20 korda suuremana. Lisaks sellele kestis Maa ööpäev toona kõigest 5 tundi. Seda viimast teame me lugedes kokku iidsete korallide fossiilides peituvaid päevaseid kasvurõngaid, mis näitavad, et näiteks pool miljardit aastat tagasi oli ühes aastas keskmiselt 450 päeva. Just Kuu jätkuv kaugenemine, mis on aastamiljonite jooksul üha aeglustunud, on meie ööpäevad tänaseks venitanud kõigile tuttavale 24 tunnile.

DSCOVR ehk Deep Space Climate Observatory poolt 16. juulil 2015 tehtud fotoseeria Kuu möödumisest Maa eest. Oma asukohast Maa-Päikese süsteemi L1 punktis 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel Maast nägi DSCOVR Kuu tagumist külge, mida enne neid fotosid oli pildistanud vaid Nõugude Liidu Luna 3 sond 1959. aastal. Värvilise foto tarbeks pildistas sond üht ja sama kaadrit kolme erineva filtriga ning kombineeris need hiljem värvifotoks. Kuna aga erinevate filtrite vahele jäi 30 sekundit, jõudis Kuu selle ajaga kaadritel pisut liikuda. Sellepärast on näha kuidas Kuu parem serv on õige pisut roheline ja vasak serv sinine

Mõistmaks kuidas Kuu eemaldumine Maa ööpäeva kestvust mõjutab ja miks see üldse toimub, vajab meelde tuletamist, et kuidas Kuu põhjustab Maal loodeid ehk tõuse ja mõõnu. Kuigi Läänemeres on need võrreldes ookeanidega praktiliselt olematud, teavad pisut reisinud inimesed kinnitada, et enamike suurte merede ja ookenide kallastel on päevas toimumas kaks tõusu ja kaks mõõna. Miks?
Nagu me juba põhikoolist teame, nõrgeneb gravitatsioonijõud vastavalt kahe keha kauguse ruudule. See tähendab, et asudes näiteks Kuust kaks korda kaugemal nõrgeneb selle poolt mõjuv gravitatsioon neli korda, asudes 10 korda kaugemal 100 korda ja nii edasi. Selle tulemusel mõjub mistahes kehale graviatsiooniväljas asudes ebaühtlane jõud ehk gravitatsioonigradient. Näiteks Kuu tõmbab Maad enamuses katvat ookeani veidi tugevamini, kui selle all asuvat maakoort ning Kuu poole vaatavale Maa küljele moodustub veest mõhn või kühm. Lisarolli mängib siin fakt, et vesi on vedel ja selle all asuv kivine maakoor tahke. Kuna Maa pöörleb ümber oma telje kiiremini kui Kuu ümber selle tiirleb, teeb see veekühm Maale ida-lääne suunaliselt tiiru peale sama kiiresti kui kestab niinimetatud lunaarpäev - aeg, mille jooksul Kuu naaseb kindlalt kohalt Maal vaadates samasse asukohta (kusagil 24 tundi ja 50 minutit). Kui mere või ookeani ääres asuv vaatleja jääb selle liikuva kühmu sisse, avaneb tal võimalus tunnistada tõusu ning selle möödumisel mõõna.


Ennist sai aga mainitud, et (lunaar)ööpäevas leiab aset kaks tõusu ja mõõna. Miks mitte üks? Asi selles, et esmapilgul päris veidral kombel moodustub kühm ka sellele Maa küljele, mis on suunatud Kuust eemale. Selle põhjusele võiks mõelda järgnevalt: Kuu tõmbab endapoolset ookeanit tugevamini, kui selle all olevat maakoort, maakoort tõmbab see omakorda tugevamini kui tuuma, tuuma tugevamini kui vastasküljes olevat maakoort ja seal asuvat maakoort tugevamini kui sealset ookeanit. Selle tulemuseks on, et Kuu tõmbab Maad enda poole tervikuna tugevamini kui selle vastasküljes olevat vedelat ookeani ning moodustub ka teine kühm, mille kõrgus on võrreldes esimesega küll mõnevõrra tagasihoidlikum.*
Kirjeldatud veest moodustuvad kühmud ei ole muidugi nii rõhutatud kui seda mõnikord joonistel kujutatakse. Avaookeanil on need keskmisest meretasemest vaid kusagil 60cm kõrgemad. Tänu aga meie planeedi geograafilistele omapäradele, nagu kontinentide rannajoone kuju ja ookeanide ebaühtlane sügavus võib tõus erinevas paigus olla oluliselt kõrgem (või madalam). Näiteks paigus, kus tõusulaine suubub kitsasse ja madalasse lahte, võib tõusu ja mõõna vahe olla üle 15 meetri. Kuna lisaks Kuule põhjustab samasuguseid, aga oluliselt nõrgemaid loodeid ka Päike, teeb see kogupildi veelgi keerulisemaks. Näiteks kõige kõrgeimaid tõuse kogeme me siis, kui Kuu ja Päike on Maa suhtes ühel joonel (vanakuu ja täiskuu ajal) ning madalamaid siis kui nad omavahel 90 kraadise nurga all (poolkuud). Peale ookeani kergitab Kuu gravitatsioon ka maakoort, tõstes seda päevas kaks korda umbes 25 sentimeetrit. On isegi põhjuseid arvata, et sellised looded võivad teatud juhtudel käivitada maavärinaid.


Kuidas see kõik on aga seotud Kuu kaugenemisega Maast? Tuleb välja, et eelmainitud veekühmud ei ole täpselt Kuu poole suunatud, vaid liiguvad sellest mõne kraadi võrra eespool. Näiteks ajaks kui ekvaatoril jõuab Kuu täpselt pea kohale ehk seniiti, hakkab seal tõus juba mööduma. Selle põhjuseks on juba enne mainitud Maa pöörlemine, mis lükkab ookeanipõhjaga selle peal asuvat veest tõusulainet enda ees. Kuu perspektiivist tähendab see, et tilluke osa Maa massist asub tegelikult selle liikumissuuna ees, tõmmates oma gravitatsiooniga Kuule hoogu juurde. Suurem hoog tähendab, et Kuu peab oma orbidiil kõrgemale ronima ehk kaugenema. Miski ei tule aga tasuta. Et Maa annab sellisel viisil Kuule energiat juurde, peab selle pöörlemine samal ajal aeglustuma, venitades Maa ööpäevi aeglaselt pikemaks.

Selline energiavahetus muutub kahe keha kauguse suurenemisel üha aeglasemaks, sest esiteks kaugemal asuv Kuu ei suuda enam Maal nii kõrgeid tõuse tekitada ja teiseks hakkab Maa pöörlemiskiirus ühtlustuma Kuu triirlemisperioodiga. Arvutused näitavad, et kusagil 50 miljardi aasta pärast saavutaks Maa-Kuu süsteem viimaks loodelise tasakaalu, kus Maa pöörleb korra iga 47 päeva tagant, sama kiiresti kui Kuu selle ümber tiirleb ning Kuu asub sellest fikseeritud 550 000 kilomeetri kaugusel. See tähendaks, et Kuu ripub Maalt vaadates pidevalt ühe koha peal ning seda oleks näha ainult ühelt planeedi küljelt. Kui Maa-Kuu vahelised looded oleksid sellisel juhul kadunud, mõjuksid sellele endiselt Päikese looded, mis hakkaksid vaikselt Maad vastupidiselt keerutama. Et kõik eelkirjeldatud protsessid töötaksid sellisel juhul tagurpidi, hakkaks Kuu taaskord Maale lähenema kuni see satub meile nii lähedale, et see rebitakse gravitatsioonijõudude poolt lõhki ning Maale moodustuksid uhked rõngad.
Ainus jama selle kauge ja mõnel määral romantilise tulevikuga on, et Päikese vananedes hakkab see paisuma ning "juba" miljardi aasta pärast keedab see meie ookeanid kuivaks, lõpetades seega ka tõusud ja mõõnad. Kusagil viie-kuue miljardi aasta pärast paisub Päike aga nii suureks, et see võib Maa ja selle ümber tiirleva Kuu enda sisse neelata. Isegi kui seda ei juhtu, jäävad Maast ja Kuust ikkagi alles vaid elutud kivipallid, mis tiirlevad miljardeid või isegi triljoneid aastaid ümber Päikesest alles jäänud valge kääbuse, mis vaikselt söetükiks jahtub.


*vastaskülje kühmu tekkeks antakse vahel ka vale seletus, mis on seotud Maa-Kuu raskuskeskme ehk barütsentriga. Sellist asja leiab isegi osadest vanematest õpikutest. Siin on üks pikem, aga väga hea artikkel mitmetest väärarusaamadest loodejõududele mõeldes:
http://200.144.244.96/cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/extra/Introducao/Simanek/Simanek-Misconceptions-about-tides.pdf

neljapäev, 3. september 2020

Tõrva III Astronoomiaõhtu uus toimumisaeg

Raske südamega oleme sunnitud Tõrva III Astronoomiaõhtu nädala jagu edasi lükkama. Selle põhjuseks, nagu ilmaprognoosidel silma peal hoidnud inimesed juba arvata võivad, on laupäeva õhtuks lubatav vihm, tuul ja pilvkate.


Kui muus osas jääb ürituse kava paika, siis Ahhaa teaduskeskuse planetarist Üllar Kivila asemel tuleb meile 12. septembril külla astronoom Taavi Tuvikene, kes annab loengu pealkirjaga "Miks tähed on värvilised ja millised neist on kõige ilusamad?". Selge taeva korral saame teooriat ka oma silma abil proovile panna.

Lisaks plaanib hobiraketindusega tegelev Nils Austa taeva alla lennutada ühe hobiraketi.

PS: Andke muudatusest ka oma sõpradele teada.
Uuenenud informatsiooniga üritus:
https://www.facebook.com/events/236843414245468

Tuvastati kahe võimsa musta augu ühinemine

 Tuvastatud on gravitatsioonilained, mis pärinevad siiani kaugelt suurima massiga mustade aukude ühinemisest kusagil 7 miljardi valgusaasta kaugusel. See tähendab, et me "kuuleme" sündmust, mis leidis aset ajal kui universum oli tänasest poole noorem.

Kunstniku nägemus ühinevatest mustadest aukudest.

Äsja kinnitust leidnud signaali tähisega GW190521 võtsid eelmise aasta mais vastu USAs paiknev 4 kilomeetrine LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) kaksikdetektor ja Itaalias asuv 3 kilomeetrine Virgo nime kandev gravitatsioonilaine detektor. Nende seadmete ülesandeks on tuvastada ülitihedate- ja massiivsete objektide (mustad augud, neutrontähed) ühinemisel kiiratud gravitatsioonilaineid, mida võib ette kujutada kui imepisikest virvendust aeg-ruumis ning mille olemasolu ennustas juba kuulus Albert Einstein. Selleks mõõdavad nad vastavalt 4 ja 3 kilomeetriste laserkiirte abil nende pikkuste muutust skaalades 1/10 000 prootoni läbimõõdust ehk kusagil 0,00000000000000000001 meetrit. Lisaks on detektorite abil (mingil uskumatul moel) võimalik kindlaks teha lainete pärinemise asukohta, määrata ühinenud kehade massi ning isegi nende spinni ehk pöörlemist. Inglise keelset ülevaadet detektorite tööpõhimõttest saab lugeda siit.

Antud juhul hinnatakse üksteise ümber tiirelnud ja lõpuks ühinenud mustade aukude massiks 85 ja 66 Päikese massi ning arvatakse, et nende spinn oli nende tiiirlemistasandi suhtes nurga all. See viimane omadus sundis mustasid aukusid üksteisele lähenedes oma teljel kõikuma ehk pretsesseeruma. Arvatakse, et nende ühinemisel moodustus umbes 142 Päikese massiga must auk, millest kolossaalsed 8 Päikese massi jagu energiat (E=mc2) moondus muuhulgas Päikesesüsteemi läbinud gravitatsioonilaineteks.

Üks LIGO nimelisest kaksikdetektorist USAs.

Sellised ühinenud mustade aukude massid on aga võtnud mitmeid tähefüüsikuid kukalt kratsima. Nimelt ei saa praeguste arusaamade järgi massiivsete tähtede elu lõpus tekkida kusagil 65-120 Päikese massiga musti auke. Saab kergemaid ja saab raskemaid, kuid selles vahemikus mustad augud ei tohiks olla otsesed tähekollapsi järglased. Seega arvatakse, et need võisid olla omakorda pisemate mustade aukude ühinemisel tekkinud kehad.

Masside võrdlused senini kinnitatud gravitatsioonilainete allikatest

Vähem kui kümnendik sekundit kestnud signaali kuju ja selle tekitanud sündmuse simulatsiooni saab näha kommentaarides.



teisipäev, 1. september 2020

Hubble jäädvustus kosmisest lindist

 Avaldatud on värske Hubble kosmoseteleskoobi lähifoto Luige Silmuseks või ka osaliselt Loori uduks kutsutud supernoovajäänuki servast. Tegemist umbes 10-20 tuhande aasta eest ja kusagil 2400 valgusaasta kaugusel aset leidnud supernoova jäänukiga, mis paisub lööklainena siiani sadu kilomeetreid sekundis tähtedevahelisse ruumi. Ergastades seal hõredaid gaasi- ja tolmuosakesi, joonistuvad jäänuki servades välja linditaolised värvilised filamendid, mille tegelikke mõõtmeid on raske ette kujutada. Jäänuk ise, mis hõlmab meie taevas 36 täiskuu suurust ala, on umbes 120 valgusaastase läbimõõduga ning selle tekitanud täht oli hinnanguliselt 20 korda massiivsem kui meie Päike.