Virmalised Rahvusvahelise kosmosejaama aknast

Natukene enam kui kaks nädalat tagasi oli muuhulgas Eestist näha võimast virmaliste mängu, mille sarnast vähemalt antud postituse autor polegi elus kunagi varem kogenud. Üks asi on aga umbes 100-300 kilomeetri kõrgusel pea kohal veiklevaid virmalisi vaadata maapinnalt. Hoopis teine asi (arvatavasti) oleks neid jälgida enda all, asudes ise kõrgel maapinna kohal.

Just seda tegi NASA astronaut Matthew Dominick, kes jäädvustas neid samu virmalisi läbi Rahvusvahelise kosmosejaama akna. Umbes video keskel on lisaks virmalistele näha Maa taha loojuvat Kuud. Esiplaanil on näha kosmosejaama dokkimisporte, millest üks on parasjagu hõivatud venelaste Sojuz kosmoselaeva poolt.

Virmalisted tekivad kui Päikeselt väljapaiskunud täheaine jõuab Maa lähedusse, kus viimase magnetväli selle oma poolustele koondab. Seal kohtuvad ja reageerivad elektriliselt laetud osakesed (prootonid, elektronid) atmosfääriosakestega (hapnik, lämmastik), mis kiirgavad selle tulemusel erivärvilist valgust.

Aegvõte on tehtud läbi 15mm/T 1.8 objektiivi, säri 1/3s, intervall 1/2s.

Fotod JUICE Kuu-Maa möödalennust

Eelmise nädala alguses sooritas ennast vaikselt Jupiteri ja selle kuude poole manööverdav JUICE kosmosesond Kuust ja Maast lähedased möödalennud. Selle eesmärgiks oli sondi trajektoori ja kiirust muuta selliselt, et see tulevatel aastatel Veenusest ja seejärel uuesti kaks korda Maast möödudes jõuaks viimaks Päikesesüsteemi suurima planeedi juurde. Taoliste niinimetatud gravitatsiooniliste linguheidete mõtteks on säästa võimalikult palju sondi väärtuslikku kütust, mida läheb hiljem Jupiteri süsteemis tarvis.

JUICE missioonist kirjutasime pikemalt siin: https://www.astromaania.ee/.../esa-ambitsioonikaim...

Ja ajaloolisest topelt-möödalennust siin: https://www.astromaania.ee/.../juice-moodus-kuust-ja...

Kui algselt jõudsid möödalendudest Maale vaid sondi madala lahutusega vaatluskaamera fotod, siis nüüd on saabunud ka selle peamise teaduskaamera JANUS lähijäädvustused meie kaaslasest ja koduplaneedist. Seda tehes said astronoomid ja insenerid testida kaamera korrasolekut ja valmisolekut teha aastate pärast sama Maast sadade miljonite kilomeetrite kaugusel. Kusjuures näitajate järgi peaks JUICE olema võimeline pildistama Jupiteri ja selle kuid senisest 50 korda suuremas lahutuses.

PS: allolevad fotod on must-valged, kuna esialgu testiti kaameraga erinevaid filtreid (neid on kokku 13). Osad fotod on meelega udustatud ja osad meelega üle-valgustatud - eesmärgiga testida, et kui palju infot suudetakse fotodelt tuvastada. Nagu enamus kosmosemissioonidega kaasas olevad kaameraid on ka JANUS monokromaatiline, mis tähendab, et kaunid värvifotod pannakse kokku alles läbi mitme filtri tehtud kaadritest (näiteks punane, roheline ja sinine). Nii suudab kaamera jäädvustada objekte oluliselt paremas lahutuses ja kvaliteedis. 

Astronoomiaklubi astrofotod: Poolkuu udukogu Luiges (NGC 6888)

Öö vastu pühapäeva oli taaskord selge ning teleskoobitoru sai jällegi mõneks ajaks taevasse suunatud. Ette jäi sellele seekord Luige tähtkujus asuv NGC 6888, mida tuntakse laiemalt Poolkuu udu või vahel ka Euromärgi udu all (ise tahaks seda kutsuda Aju uduks). Avastati see taevast juba 1792. aastal legendaarse saksa-briti astronoomi William Hercheli poolt.

Tegemist on meist umbes 5000 aasta kaugusel asuva ja kusagil 25 valgusaastat laia niinimetatud emissiooniuduga. Selle tekitajaks on selle südames asuv punane hiidtäht WR 136, mille mass ja mõõtmed ületavad meie endi Päikest vastavalt 21 ja 5 korda. Kuna WR 136 pinnatemperatuur on ligi 70 tuhat kraadi (võrdluseks Päikesel on see vaid 6000 kraadi), särab see meie kodutähest koguni 600 000 korda heledamalt. Kõnealune täht paistab fotol enam-vähem udu keskel.

WR 136 näol on tegemist näitega Wolf-Rayeti tähest, mis on nime saanud nende avastajate Prantsuse astronoomide Charles Wolfi ja Georges Rayeti järgi. Taolised tähed, olles jõudnud on elu lõppu, paiskavad endast pidevalt eemale suurtes kogustes tähematerjali, mis liigub kuni sada kilomeetrit sekundis. Astronoomid arvavad, et Poolkuu udu on tekkinud sellest, et tähe poolt paarsada tuhat aastat tagasi eemale paisatud ja tänaseks kümneid valgusaastaid laiaks mulliks paisunud materjalile on järele jõudnud oluliselt kiiremini liikuv tähetuul. Kiire ja aeglase materjali kohtumine on mulli "pinna" lööklainete mõjul vorminud selliseks nagu me seda hetkel näeme.

Nagu teised Wolf-Rayeti tähed plahvatab ka WR 136 astronoomilises mõttes lähiajal (kuni paarisaja tuhande aasta jooksul) võimsa supernoovana, millest peaks alles jääma niinimetatud stellaarne must auk.

Tehnika: Celestron 9.25 EdgeHD, Celestron 0.7 reducer, kaamera ZWO ASI071MC-PRO, 55x240sek, gain 120, filter L-Enhance, monteering EQ6R-PRO, OAG-gideeritud. PHD2, NINA, Pixinsight.

Täissuuruses näeb fotot siit: https://www.astrobin.com/h4lzn6/

Astronoomiaklubi astrofoto: Hantli planetaarudu (M27)

Nädala alguses sai katsetatud meie uusima teleskoobiga (mille soetamise eest võlgneme tänu nii Eesti Teadusagentuurile kui kõigile neile, kes meilt aasta alguses fotolõuendeid tellisid) niiöelda süvataevast pildistada. Võrreldes näiteks Päikese, Kuu või planeetide jäädvustamisega nõuab kaugete ja nõrkade udude pildistame pikki säriaegu, selget ja tuulevaikset ilma ning oluliselt rohkem kannatust fotode järeltööötlemisel.

Suurema versiooni leiab meie Astrobini kontolt: https://www.astrobin.com/users/Astronoomiaklubi/

Fotol on prantsuse komeedikütt Charles Messieri poolt 1764. aastal avastatud ja tema komeedisarnaste objektide kataloogis M27 nime kandev planetaarudu. Oma iseloomuliku kuju tõttu kutsutakse seda tihti ka Hantli uduks ning tegemist on ühe meie taeva kõige heledama planetaaruduga. Kuigi nimest võiks järeldada, et neil on mingi seos planeetidega, ei ole see nii. Lihtsalt esimestes teleskoopides meenutasid need moodustised pisut planeet Saturni ning hüüdnimi jäigi külge. Tegelikult ei asu need Päikesesüsteemis ega isegi mitte selle lähedal. Antud udu kauguseks on näiteks 1360 valgusaastat, mis asetab selle kaugemale kui enamiku palja silmaga nähtavatest tähtedest. Selle läbimõõduks on 3 valgusaastat ehk peaaegu sama palju kui Päikese ja selle lähima tähe Proxima Centari vahemaa. Päikese ja Maa vahelist keskmist kaugust ehk astronoomilist ühikut (aü - 150 miljonit kilomeetrit) peaks Hantli udu ühest servast teise jõudmiseks korrutama 200 tuhandega.

Hantli udu tekkis nii nagu teisedki planetaarudud - elu lõppu jõudnud ning oma vesinikuvarud ammendanud päikesesarnane täht paisus punaseks hiidtäheks, muutus seega hõredaks ning hajutas oma välimised kihid igas suunas laiali. Alles jäi valgeks kääbuseks nimetatud ülikuum ja -tihe umbes Maa suurune tähejäänuk, mis ergastab oma kiirgusega kunagisest süsteemist eemale kihutavat gaasi, pannes selle erivärviliselt heledama. On mõõdetud, et Hantli udu paisub endiselt 35 kilomeetrit sekundis ning alustas seda kusagil 10-12 tuhat aastat tagasi. Mõelda, viimasel jää-ajal elanud inimesed võisid selle praeguses asupaigas näha silmaga nähtavat üsna tavapärast punakat tähte. Miski selle välimuses ei pruukinud meie esivanematele teada anda, et kohe algab selle evolutsiooni viimane vaatus.

Kuna peamiselt süsinikust ja hapnikust koosnevas valges kääbuses on tuumareaksioonid pöördumatult lakanud, kuid selle tihedus on äärmuslik (teelusikatäis valget kääbust kaalub 15 tonni!), jahtub see vaikselt miljardeid ja võib olla triljoneid aastaid, kuni sellest saab külm must kääbus. Et universumi senine vanus ei ole mustade kääbuste tekkeks piisav, on tegemist teoreetilise ennustusega. Igatahes praegu nähtav Hantli udu on ammu enne seda laiali hajunud, rikastades tähtedevahelisi gaasipilvi vesinikust ja heeliumist raskemate elementidega, mis võivad end miljardite aastate pärast leida teiste tähtede, planeetide ja miks mitte elusolendite kehadest. Ka meie kehades on tõenäoliselt omajagu aatomeid, mis olid kunagi osakesed sama ilusatest ududest.

Planetaarudude kohta leidub veel paljut mida me ei tea, kuid astronoomid on üsna veendunud, et meie Päikesesüsteemi ootab ees sama saatus. Umbes viie-kuue miljardi aasta pärast jõuab meie Päike staadiumisse, kust leidis ennast Hantli udu ematäht miljonite aastate eest. Päikesel lõppeb vesinik ning algab heeliumi põletamine, see paisub punaseks hiiuks neelates enda sisse Merkuuri, Veenuse ja võib olla isegi Maa ning hajutab lõpuks on välimised kihid kauni värvilise kestana kosmosesse.

Hantli udu leiab õhtuti idataevas paistvast Rebase tähtkujust, mis asub Luige heledaima tähe Deenebi ja Kotka Altairi vahel. Udu on heleda laiguna näha isegi binokliga, kuid teleskoobiga on vaatepilt kindlasti uhkem.

Tehnika: Tehnika: Celestron 9.25 EdgeHD, Celestron 0.7 reducer, kaamera ZWO ASI071MC-PRO, 95x90sek, gain 90, filter L-Enhance, monteering EQ6R-PRO, OAG-gideeritud. PHD2, NINA, Pixinsight.

JUICE möödus Kuust ja Maast

Nädala alguses sooritas oma esimese möödalennu Kuust ja Maast Euroopa Kosmoseagentuuri kosmosesond JUICE ehk pikemalt Jupiter Icy Moons Explorer (tölkes Jupiteri jäiste kuude uurija). Tegemist on tegelikult üldse ajaloo esimese taolise topelt-manöövriga, mille eesmärgiks on sondi trajektoori ja kiirust muuta selliselt, et see jõuaks Jupiterini minimaalse kütusekuluga. Esialgu lennutas keerukat matemaatikat ja täpset navigatsiooni eeldanud Kuu ja Maa möödalend sondi kohtuma aasta pärast Veenusega, peale mida möödub see veel Maast 2026. ja 2029. aastal. Jupiteri ja selle jäisete kuude juurde peaks see jõudma alles 2031. aasta juuliks.

Esmaspäeval lähedalt Kuust möödudes ning selle gravitatsiooni ära kasutades kogus JUICE endale 0,9 km/s kiirust juurde. Teisipäevane Maast möödumine jällegi vähendas selle kiirust 4,8 km/s võrra, kuid kahe möödalennu peale kokku suudeti sondi trajektoori painutada ligi 100 kraadi jagu võrreldes algsega. On hinnatud, et tänu sellele suudeti säästa kusagil 100-150 kilogrammi kütust. Kokku oli sondi pardal alguses kusagil 3,6 tonni kütust (üle poole sondi kogumassist), millest suuremat osa läheb tarvis tulevikus manööverdamiseks Jupiteri süsteemis. Seega iga gramm on arvel.

Käesoleva aasta aprillis Maalt startinud JUICE on üsna kogukas aparaat, mis ulatub lahtivolditud päikesepaneelidega ligi 25 meetrit. Sondi küljest leiab kokku 11 erinevat teaduslikku instrumenti, mille hulka kuuluvad erinevad kaamerad, spekromeetrid ja ka näiteks radar ja laser-kõrgusemõõdik. Selle kõige eesmärgiks on eelnevast oluliselt lähemalt uurida Jupiteri nii-öelda jäiseid hiidkuusid Europat, Callistot ja Ganymedest, mille pinna all peaks kõigi eelduste kohaselt asuma hiiglaslikud vedela vee ookeanid. Peale kõigi kolme kuu uurimist Jupiteri orbiidil, peaks JUICE lõpetama Päikesesüsteemi kõige suurema ja veerikkama kuu Ganymedese orbiidil.

Möödalendude ajaks lülitati JUICE kokku 11-st instrumendis sisse 10, nende hulgas selle peamine kaamera lühendatud nimega JANUS*. Tulevatel nädalatel peaks avalikusega jagatama kõrglahutuslikke fotosid Kuu ja Maa pinnast ning erinevaid teaduslikke mõõdistamisi, mis pakuvad esimese testi JUICE võimekusele aastate pärast sama teha meist sadade miljonite kilomeetrite kaugusel asuvas Jupiteri süsteemist.

*kaamera nimi JANUS on lühend ladinakeelsest lausest "Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator", mis kõlaks tõlgitult "kõikehõlmav vaatlus Jupiterist, tema armulugudest ning järglastest". Näib, et huumorisoon ei ole teadlaste hulgast kadunud.

Kuu varjutas Saturni 2024

Täna hommikul oli suuremast osast Euroopast näha vaatepilti, kus umbes kolmveerand tunniks libises rõngastatud Saturni ette Kuu. Astronoomias kutsutakse sellist juhust varjutamiseks. Paraku oli tegemist käesoleva aasta ainukese Euoopast vaadeldava varjutamisega. Kahjuks läks see meelest ning meil endil seda vaadelda ega jäädvustada ei õnnestunudki.

All mõned fotod varjutamisest mujalt Euroopast.

Dominique Diericki foto loetud hetked enne varjutamist.

Meie foto Saturnist nädala eest toimunud Astronoomiafestivali 2024 viimasel õhtul. Celestron 9.25 EdgeHD, ZWO ASI678MC

Varjutamise etapid. Autor Josh Dury, Inglismaa.

Steve Elliott, Inglismaa.

Prantuse astrofotograaf Thierry Legault-il õnnestus pool tundi peale varjutust tabada Kuu ja Saturniga ühele fotole Rahvusvaheline kosmosejaam. Selleks pidi ta reisima Hispaaniasse.

Astronoomiaklubi astrofoto: Päike 2024

Tund aega tagasi pildistatud Päike Tõrva ennelõunases taevas. Võltsvärvides.

Baader Astrosolar ASTF-240, Celestron 9.25 EdgeHD, 0.7 reducer, ZWO ASI071MC pro, Sharpcap, Autostakkert, Registax, PS.

Täissuuruses: https://www.astrobin.com/full/9omgba/0/

Miks Apollo fotodelt tähed puuduvad ning kuidas see on seotud ühe fotoga Saturni kuu Titaniga

Juhtub võrdlemisi harva, et mõne siin lehel avaldatud kuu- või planeedifoto kohta ei ilmuks vähemalt üht-kaht kommentaari stiilis "Miks tähti näha pole?" või "Kus on tähed? Feik!". Ainus lohutus on, et mujal facebookis näivad taolised pseudoskeptilised kommentaarid olevad pigem reegliks. Eriti ohtralt kohtab neid siis kui pildis on mõni Apollo mehitatud missioonilt pärinev foto Kuu pinnalt. Tähtede puudumine Kuul tegutseva astronaudi kohal paistvast tintmustast taevast on saanud omamoodi pähetaotud stampargument, mis (järelikult?) peaks selle esitaja arvates tõestama, et kuulennud on mega-eelarveline lavastus, kus filmigrupp lihtsalt unustas kollektiivselt tähtede olemasolu.

Riskides tüüdata meie neid liikmeid, kes elus kasvõi natukenegi fotograafiaga (nutifotograafia ei loe) kokku puutunud, kordame siis selle asja veelkord üle.

Põhjus miks fotodel heledatest Päikesesüsteemi objektidest või nende pindadest taustal tähti näha ei ole, tuleneb neid jäädvustavate kaamerate tööpõhimõttest. Kui kõrvuti on suure heledusega ja väikese heledusega objekt, siis tuleb pilti tehes valida, et kumba objekti soovitakse võimalikult detailselt jäädvustada. Seda saab teha valides vastava filmi/digitundlikuse (ISO) või tõstes ja langetades säriaega. See viimane on aeg, mille jooksul kaamera katik on avatud ning valgus saab langeda filmile või fotosensorile (uuematel digikaameratel sh nutitelefonide kaameratel füüsiline katik puudub).

Toome lihtsa näite. Kõrvuti on kaks väga erineva võimsusega sisselülitatud hõõgpirni* ning fotograafi ülesandeks on jäädvustada võimalikult detailselt ja korraga nende hõõgniite. Jäädvustamaks võimsamat (ütleme 100w pirni) tulikuuma ja seega väga eredat hõõgniiti peab fotograaf langetama kaamera tundlikkust ja/või säriaja vahemikku mingi väärtuseni. Seda tehes avastab fotograaf, et selliste seadetega ei jäädvustu madalama heledusega pirni (ütleme 10w) hõõgniit üldse fotole. Mida teha? Kui ta nüüd otsustab, et tõsta tuleb tundlikkust ja/või säriaega, seisab ta uue probleemi ees. Väiksema võimsusega pirni hõõgniit ilmub fotole, kuid võimsam pirn on fotole jäänud täielikult ülevalgustatuna ning sellega koos on kadunud igasugune lootus eristada selle keskel asuvat filamenti. Nokk-kinni saba-lahti olukord.

Nagu aru võib saada, siis antud analoogias võib võimsamaks pirniks pidada näiteks Kuud või selle pinda ning nõrgemaks valgusallikaks kaugeid tähti. Kusjuures seda, et Kuud ja tähti on väga raske korraga fotole jäädvustada, võib igaüks omal käel ja kaameral öötaevast järele proovida. Korraga muidugi saab, aga kes seda valgeks ülevalgustatud palliks muutunud Kuud tähtede esiplaanil ikka vaadata tahab.

Siinkohal peaks mainima, et tänapäevastel digikaameratel ja nutitelefonidel on reeglina olemas niinimetatud HDR (High Dynamic Range) funktsioon, mis on mõeldud just taolise probleemi leevendamiseks. Seda funktsiooni kasutades teeb fotokas üheainsa foto asemel tegelikult kaks kuni mitu erinevate seadetega fotot ning liidab need tarkvaraliselt ja automaatselt üheks kokku. Nii üritab see vältida olukorda kus näiteks ebaühtlaselt valgustatud toas pildistades jääb mõni pimedam toanurk fotol liiga tumedaks. Samal viisil Kuud pildistades võib täitsa võimalikuks osutuda liit-foto, kus koos on tumedate pinnavormidega Kuu ja heledamad taustatähed. HDR fotosid saab edukalt valmistada ka nii-öelda käsitsi vastavate programmide abil. Apollo missioonide ajal kasutatud filmikaameratel muidugi HDR-funktsioon puudus ning tänapäevaste digikaameratega varustatud sondide puhul seda üldiselt ei kasutata (sest taustatähtede nägemine on pigem esteetika kui teadus).

Korraks ennetaks ka küsimust selle kohta, et kuidas me siis ikkagi silmadega saame korraga näha taevas Kuu pinnavorme ja selle lähedal asuvaid heledamaid tähti. Lühike vastus oleks, et meie silmadel ja nende poolt edastavat pilti töötleval ajul on palju uhkem riist- ja tarkvara kui kaameratel. Veidi detailsem seletus hõlmaks ettekujutust, et selle asemel, et teha ühe kindlate seadetega foto tervest vaateväljast, suudavad meie silmapõhjas asuvad valgustundlikud närviretseptorid mingis mõistlikus vahemikus ja vastavalt olukorrale kasutada iseseisvaid "seadeid". Mõnes mõttes on seega meie ja paljude teiste loomade silmad ühed tuntud universumi parimad HDR kaamerad.

Terve selle võib-olla liiga pikaks veninud teksti algideeks oli näidata allolevat fotot Saturni hiidkuud Titanist. Cassini sondi poolt jäädvustatud (mitte HDR) fotol on selgelt näha taustatähed ning kogu vaatepilt näib esmapilgul eelnevalt kirjutatule risti vastu rääkivat. Seda hetkeni kuni mõista, et antud juhul ei ole Titan mitte valgustatud heleda Päikese poolt, vaid see asub oma hiiglasliku emaplaneedi varjus ning on tegelikult väga tuhmilt valgustatud planeedi rõngastelt peegeldunud valguse poolt. Tänu sellele pidi Titani pildistav Cassini sond valima oma kaamerale sellised seaded, mida kasutades jäid fotole korraga ka taustal asuvad tähed. Foto on taas-töödeldud niinimetatud kodanikuteadlase Jason Majori poolt.

*noorematele lugejatele infoks, et enne seda kui meie valgustus suuremas osas palju energiatõhusamatele LED-valgustitele kolis, oli maailm valgustatud peamisel hõõgpirnide poolt. Sellistes pirnides andis valgust tuhandete kraadideni kuumutatud volframist filament ehk eestipäraselt hõõgniit. Teatud valdkondades kasutatakse neid siiani.

Insight avastas Marsi alt surues koguses vedelat vett

Mõned päevad tagasi avaldati Marsi kohta üks viimase aja suurimaid uudiseid. Nimelt on NASA Insight maanduri andmeid analüüsivad teadurid leidnud tõendeid sügaval planeedi pinna all asuva vedela veekihi kohta, mida oleks piisavalt, et Marsi pind katta 1-2 kilomeetri sügavuse ookeaniga.

Insight (eesti keeles "sisekaemus") maandur töötas Marsil veidi üle nelja aasta (2018-2022) ning tuvastas selle aja jooksul 1319 marsivärinat ehk maavärinate Marsi analoogi. Kuna erinevates materjalides liiguvad, peegelduvad ja murduvad planeedi pinda ja sisemust läbivad värinad erinevalt, on piisavalt paljude mõõtmiste ja tõenäoliselt üsna keeruka matemaatika abil võimalik tuletada, et milline planeedi sisemus välja võiks näha. Maal on tehtud sisuliselt sama nüüdseks juba üle 150 aasta.

Insight pidi oma missiooni katkestama kuna selle kahele suurele päikesepaneelile oli kogunenud liialt palju tolmu, et toota maanduri tööks piisavalt energiat. See on robotkäpa otsas asunud kaamera abil tehtud viimane foto maandurist.

Lihtsustatud joonis sellest, et kuidas maa- või marsivärinad planeedi sisemuses levivad, peegelduvad ja murduvad. Kui taolisi värinaid vaadelda piisavalt palju, on võimalik tuletada planeedi siseehitust.

Insighti andmetest võib järeldada, et Marsi koore kuiva ülemise kihi all asub paks veest küllastunud tardkivimite kiht.

Praeguse seisuga näivad tõendid viitavat, et kusagil 11,5 kuni 20 kilomeetri sügavusel Marsi pinna all on sealsed lõhenenud ja poorsed tardkivimid küllastunud veest. Selle kohta, et Marss oli miljardite aastate eest kaetud merede, järvede ning voolava veega on nüüdseks hulgaliselt tõendeid. Kui siiani on arvatud, et Marsi magnetvälja nõrgenemine ning sellest põhjustatud atmosfääri hõrenemine viis endaga ka suurema osa veest, võib uute tõendite valguses järeldada, et suurem osa sellest võis planeedi jahtudes lihtsalt migreeruda sügavamale Marsi pinna alla. Kas sellega koos võis sinna alla kolida ka Marsil hüpoteetiliselt eksisteerinud elu, on järgmine huvitav küsimus.

Kuigi Marssi uurivate planeediteadlaste jaoks on arusaadavalt tegemist väga suure avastusega, on sellel Marsi potentsiaalsete kolonistide jaoks paraku vähe praktilist väärtust. Vesi on lihtsalt liiga sügaval. Näiteks kõige sügavam puurauk Maal on Koola poolsaarele puuritud 12,2 kilomeetrit sügav niinimetatud Koola supersügav puurauk. Sellisele sügavusele jõudmiseks kulus Nõukogu Liidu inseneridel kokku 20 aastat ning puurimine tuli lõpetada kuna temperatuur hakkas tõusma 180 kraadini. Marsi vesi asub sellest pea kaks korda sügavamal.

Põhjakroonis süttib noova

Kevadel sai kirjutatud, et millalgi toonase ja käesoleva septembri vahelisel ajal peaks Põhjakrooni tähtkujusse äkitselt juurde ilmuma kusagil Põhjanaela heledusega võrreldav täht*. Tegemist on niinimetatud korduva noovaga T Coronae Borealis (T CrB), mis muutub mõneks päevaks silmaga nähtavaks iga 80 aasta järel. Kuna siiani pole noova veel taevas süttinud, siis peaks see kõigi eelduste kohaselt juhtuma lähinädalatel või isegi lähipäevadel või miks mitte lähitundidel. Seetõttu postitame kevadise kirjatüki igaks juhuks uuesti.

Noovad (ladina keelsest sõnast "novus", mis tähendab "uut") on mõnes mõttes teatud tüüpi supernoovade tuhatkond korda nõrgemad versioonid. Nii nagu tüüp I supernoovade** puhul tekivad noovad süsteemides, kus üksteisele lähedal tiirleb kaks tähte. Üks nendest on valge kääbus (surnud tähe ülitihe ja -kuum tuum, kus enam termotuumareaktsioone ei toimu) ja teine kas punane hiidtäht, alamhiidtäht või niinimetatud peajada täht. Kui umbes Maa mõõtu valge kääbus tiirleb teisele tähele piisavalt lähedal, hakkab selle tulisele pinnale spiraalis kogunema kaaslaselt välja paiskuv tähematerjal (peamiselt vesinik). Saavutades kriitilise massi ja umbes 20 miljoni kraadise temperatuuri, käivituvad valge kääbuse pinda katvas vesinikukestas plahvatuslikud ahelreaktsioonid, kus väike osa vesinikust sünteesitakse niinimetatud CNO tsükli*** käigus heeliumiks. Selle tulemusel paisub valgest kääbusest eemale võimas lööklaine, mis liigub tuhandeid kilomeetreid sekundis ning muidu surnud täht saavutab mõneks päevaks või nädalaks kümneid tuhandeid kordi suurema heleduse kui meie Päike. Kusjuures valge kääbuse enesega ei juhtu selle käigus suurt midagi. Meile paistavad noovad otsekui uued heledad tähed, mis ühtäkki sadade või tuhandete valgusaastate kaugusel süttivad.

Kunstniku nägemus hiidtähelt pärinevast materjalist valge kääbuse ümber moodustuvast niinimetatud akretsioonikettast. Kui tingimused on sobivad, koguneb nii lõpuks valge kääbuse pinnale piisav hulk vesiniku, mis viimaks noovana plahvatab. Kui sama protsessi käigus valge kääbuse mass ületab kusagil 1,4 Päikese massi, plahvatab terve valge kääbus noovast tuhat korda võimsama supernoovana.

Olenevalt kirjeldatud kaksiksüsteemi liikmete massidest, tüüpidest, kaugustest, pöörlemistest ja paljust muust võib noova olla ühekordne või korduv nähtus. Võrdlemisi haruldastel juhtudel kui valge kääbuse mass ületab teiselt tähelt varastatud materjali arvelt kusagil 1,4 Päikese massi (Chandrasekhari piir), plahvatab terve valge kääbus oluliselt võimsama tüüp I supernoovana ning hävineb selle tagajärjel täielikult. Kui supernoovasid võib Linnutee galaktikas keskmiselt toimuda vaid paar korda sajandis, esineb noovasid oluliselt rohkem - kusagil kümme aastas. Neist mõned üksikud on ka piisavalt heledad, et silmaga näha.

Põhjakroonis tõenäoliselt sellel aastal süttivat noovat kirjeldati esmakordselt Iiri astronoom John Birminghami poolt 1866. aasta mai keskel, kui alla silmaga nähtavuse piiri paistev täht (mag 10) muutus äkiliselt Põhjanaelaga võrreldavaks heledaks täheks. Järgmist korda nähti seda 1946. aasta veebruaris. Lisaks eksisteerib kahtlus, et sama noovat võis tunnistada Saksa munk Abbott Burchard juba 1217. aastal ning sama tegi arvatavasti Inglise astronoom Francis Wollaston 1787. aastal. Viimane paraku ajas selle oma ülestähendustes segi ühe juba katalogiseeritud tähega.

T Coronae Borealis (T CrB) asukoht Põhjakrooni tähtkujus. Silmaga ei näe seal hetkel midagi, kuid iga hetk võib sinna juurde süttida pealtnäha uus hele täht.

Kuigi Põhjakrooni noovat on enam-vähem korralikult vaadeldud ja uuritud vaid kaks korda ajaloos, on selle viimaste aastate käitumine kahtlustäratavalt sarnane viimasele korrale kui see süttis. Näiteks 1938. aastal täheldati, et T CrB heledus tõusis veidi (mag 10,5 pealt 9,2 peale). Sama juhtus sellega 2015. aasta veebruaris. 2018. aastal juunis selle heledus jällegi langes veidi ning kukkus eelmise aasta aprillis oluliselt (mag 12,3 peale). Sarnane asi juhtus aasta enne 1946. aastast noovat. Ehk siis selle põhjal on täitsa põhjust kahtlustada, et peagi saame seda jälle näha.

T CrB, mida nimetatakse vahel ka Leegitsevaks täheks (inglise keeles Blaze star), asub meist umbes 2600 valgusaasta kaugusel ning koosneb Päikesest natukene raskemast punasest hiidtähest ja selle ümber iga 228 päeva tagant tiirutavast valgest kääbusest. Silmaga seda ei näe ning teleskoobis paistab see pealtnäha mitte-midagi ütleva nõrga tähena Põhjakrooni moodustava tähtederea servas. See kõik võib muutuda enne kui te selle lause lõpetate.

Põhjakrooni tähtkuju leiab praegustel öödel kõrgelt lõunataevast Herkulese ja Karjase tähtkujude vahelt. Tegemist suhteliselt väikese tähtkujuga, mis meenutab tähtedest koosnevat poolkaart. Kõige lihtsam on seda leida Karjases asuvast väga heledast ja veidi punakast Arktuurusest kusagil 15 kraadi ida poole vaadates.

Mõnel juhul võib noovast alles jääda ka sajandeid püsiv noovajäänuk. Fotol, kus on kombineeritud Hubble ja Chandra röntgenobservatooriumi vaatlusi on näha GK Persei noovajäänukit Perseuse tähtkujus. GK Persei süttis meie taevas 1901. aastal.

*Põhjanael ei ole vaatamata levinud väärarusaamale taeva kõige heledam täht. Heleduselt edestab seda taevas koguni 47 tähte. Väikses Karus ehk Väikese Vankris asuv Põhjanael on meie poolkeral nõnda tuntud põhjusel, et see asub vähem kui kraadi kaugusel põhjataeva poolusest ehk punktist mille ümber näib tähistaevas Maa pöörlemise tõttu pöörlevat.

**teine levinud supernoovade tüüp on tüüp II, mis tekib massiivsete tähtede tuuma kokkuvarisedes.

***vesiniku saab heeliumiks sünteesida kahel teadaoleval viisil. Esimeseks on niinimetatud prooton-prooton ahel, mis leiab aset näiteks Päikese tuumas ning mille käigus tekib prootonite (vesiniku tuumad) liitumisel kõigepealt raske vesinik, seejärel heelium-3 isotoop ning viimaks heelium-4 element. Niinimetatud CNO tsükkel, mis leiab aset Päikesest raskemates tähtedes ja noovasid tekitavate valgete kääbuste pinnal töötab veidi teisiti. Kuna valge kääbus koosneb peamiselt süsinikust ja hapnikust, sünteesitakse prootonite liitumisel selle käigus vahepeal süsiniku, lämmastiku ja hapniku isotoobid, mille kõrvalproduktiks on heelium-4. Kui prooton-prooton ahela käigus kasutatakse ära kõik algosakesed, siis CNO tsüklis kasutatakse raskemaid elemente vaid katalüsaatoritena.

Sprait Rahvusvahelise kosmosejaama pardalt

Paar päeva tagasi jagasime fotot Rahvusvahelise kosmosejaama pardalt, millele oli jäänud kauge äikesepilve kohal korraks lahvatanud sprait. Nüüd jagame aegvõtet, kus on seda konkreetset hetke paremini näha.

Autorid: Matthew Dominick/Riccardo Rossi (ISAA)

Taustaks:

Spraitide puhul on tegemist suhteliselt väheuuritud elektrinähtustega, mis tekivad mitmekümne kilomeetri kõrgusel võimsa äikesepilve kohal, hetk peale seda kui sellest raksatab maasse välgunool.

Kuigi spraitide läbimõõt võib olla kuni 50 kilomeetrit, pole neid lihtne tabada. Esiteks kestavad nad vaid murdosa sekundist, teiseks peab olema vaade äikesepilve kohale avatud ning kolmandaks peab taevas nende taustal olema võimalikult tume. Pole siis ime, et esimene jäädvustus neist tehti alles 1989. aastal eksperimentaalse kaamera abil. Selleks ajaks olid lennukipiloodid äikesepilve kohal nähtavatest sähvatustest rääkinud juba aastakümneid.

Perseiidid 2024

Järgmise nädala alguses tipneb taaskord see iga-aastane taevane vaatemäng, mida tuntakse Perseiidide meteoorivoolu all. Kuigi Perseiidide kõige rikkalikum õhtu jõuab kätte 12. -13. augusti öödel, võivad mõned tähelepanelikumad taevavaatlejad olla juba viimastel õhtutel märganud, et öötaevas on "langevaid tähti" tavapärasest tihedamalt. Mõne päeva pärast võib neid seal kohata juba kuni paarkümmend tükki minutis, millele aitab sellel aastal kaasa segava kuuvalguse puudumine öötaevast.

Nii nagu enamus meteoorivoole, on ka Perseiidide päritolu lähedalt seotud komeedi või siis vähemalt selle ülejääkidega. Need enamasti Päikesesüsteemi külmadelt äärealadelt pärit mõnekilomeetrise läbimõõduga jääst, lumest ja tolmust taevakehad satuvad vahel Päikesele lähemale, kus need hakkavad soojuse ja päikesetuule mõjul aurustuma ja murenema. Kõige suuremad komeedid moodustavad sellel ajal miljoneid kilomeetreid pika saba, mida on aeg ajalt taevas ka silmaga näha. Üks tuntumaid taolisi sabatähti on näiteks Halley komeet, mis külastas meie naabruskonda viimati 1986. aastal ja mida saab uuesti näha 2061. aastal suvel.

2016. aasta Perseiidide tähesadu jäädvustatud USA Tahoe järve kaldalt. Foto: Tony Fuentes.

Kaks pika säriajaga fotot 2020. aasta Perseiididest. Vasakpoolne foto on jäädvustatud Tšehhis väga pimedast taevast astrofotograaf Petr Horaleki poolt. Parempoolne aga umbes samal ajal Slovakkias oluliselt valgusreostatumast taevast fotograaf Tomas Slovinsky poolt.

Iga uue orbiidiga, mille vahele võib jääda sajandeid või terveid milleeniume, kaotab komeet osa oma materjalist. Kui jääst ja lumest moodustunud veeaur hajub hõredate molekulidena kosmosesse, siis ülejäänud enamasti tolmust ja kruusatera suurustest tükkidest koosnev rusupilv jääb tiirlema komeedi senisel orbiidil, täites viimaks selle täies pikkuses. Kui Maa satub Päikese ümber tiireldes mõnd sellist komeedi poolt jäetud rusupilve läbima, ongi meil nähtav meteoorisajuks nimetatav loodusnähtus.

Perseiidide puhul põrkume me iga aasta augustis rusupilvega, mille jättis meie teele komeet nimega Swift–Tuttle. See 26 kilomeetrise diameetriga komeet avastati Lewis Swifti ja Horace Parnell Tuttle poolt 1862. aastal ning viimati võis seda meie taevas näha 1992. aastal (järgmine 2126. aastal). Meile vaatemängu pakkuvad meteoorid jättis see enda küljest maha küll ilmselt kusagil tuhatkond aastat tagasi toimunud Päikesele lähenemise käigus.

Üheks Perseiidide omapäraks teiste meteoorivooludega võrreldes on selle "langevate tähtede" suhteliselt suur kiirus. Nimelt sisenevad need meie atmosfääri kihutades keskmiselt 59 kilomeetrit sekundis. Mõeldes, et Maa tiirleb ümber Päikese kiirusel "vaid" 30 kilomeetrit sekundis, jääb nõnda suur arv esmapilgul arusaamatuks. Asi on selles, et komeet, mille küljest need tükid pärit on, tiirutab ümber Päikese vastupidises suunas ning kiirused liituvad. Seega on mõnes mõttes Perseiidid otsekui kosmilised kuulid, millele me omakorda veel suurema kiirusega otsa sõidame.

Viljam Takise foto perseiididest 2020. aastal Astronoomia suvepäevadel Nakatu turismitalus.

Astrofotograaf Petr Horáleki fotomotaaž 2018. aasta Perseiididest Solvakkias asuva Kolonica observatooriumi kohal. Fotole on kokku pandud kusagil 400 meteoori langemine, millelt joonistub selgelt välja ka Perseiidide radiant Perseuses.

Meteoorivoolu nimi tuleneb tähtkujust, millest sellel ajal langevad meteoorid näivad pärinevat ehk teise sõnaga radiandist - Perseuse tähtkujust. Samas täpselt selle suunas pole mõtet meteoorivoolu nautides vaadata, kuna siis võivad osad langevad tähed märkamatuks jääda. Tasub vaadata natukene kõrvale. Igatahes selleks aastaks ennustatakse Perseiidide tiheduseks umbes 100 lasku tunnis (ideaalsete vaatlustingimuste puhul). Kui eriti veab, siis võib liivaterade hulka ära eksida ka mõni suurem kivikene, mis taevasse eriti muljetavaldava juti künnab. Midagi drastilisemat pole neist aga karta.

Nagu traditsiooniks on saanud, siis Perseiidide kõige vaatemängulisema perioodi ajal leiab kusagil Eestimaa nurgas aset astronoomiale ja selle huvilistele pühendatud suurüritus. Sellel aastal kannab see nime Astronoomiafestival 2024 ja selle toimumispaigaks on võrdlemisi pimeda taevaga Ristna sadam ja külalistemaja (Harjumaal, Lääne-Harju vallas). Festival algab juba sellel reedel (9. august) ja kestab kuni järgmise nädala teisipäevani. Ürituse kavast leiab hulgaliselt populaarteaduslikke loenguid, ühiseid teleskoobivaatlusi, muusikalisi etteasteid ja palju muud. Üritus sobib igale vanusele ja on mõeldud nii juba pikemalt astronoomiast huvitanutele, kui ka neile, kes taevastele objektidele alles hiljaaegu mõtlema on hakanud.

Lisainfo, kava ja registreerimine: https://festival.astronoomia.ee/

Tuntumaid meteoorivoole (sulgudes meteooride keskmine arv tunnis)

• Kvadrantiidid - Jaanuri algus (60-200)
• Lüriidid - Aprilli teine pool (18)
• Eeta-akvariidid - Mai algus (40-85)
• Delta-akvariidid - Juuli lõpp (16)
• Perseiidid - Augusti keskpaik (100)
• Drakoniidid - Oktoobri esimene pool (muutlik)
• Orioniidid - Oktoobri lõpp (25)
• Leoniidid - Novembri keskpaik (20-200)
• Geminiidid - Detsembri keskpaik (120)