Astronoomiafestival 2025

Viimaks on avatud on registeerimine kogupereüritusele Astronoomiafestival 2025, mis toimub sellel aastal 14.-17. augustil Vooremaal (Jõgevamaa, Änkküla, Udu talu).

Oodata on astronoomiateemalisi ettekandeid, töötube nii suurematele kui väiksematele, muusikalisi etteasteid, vaatlusõhtuid ja -öid, osalejate teleskoopide ja fototehnika tutvustust, seltskondlikke tegevusi ning auhindadega mälumängu.

Festivalile võib tulla üksi või kogu perega, kogu festivali ajaks või ainult ennast kõige rohkem huvitavatele asjadele, ilma isiklikku teleskoopi omamata või koos sellega. Registreeruda saab siin: https://festival.astronoomia.ee/registreeri/

Kuni suvise pööripäevani on piletihinnad soodsamad!

Kuidas juba Vanas-Kreekas Maa ümbermõõtu arvutati

On võimatu öelda, et kes ja millal hakkas esimesena kahtlustama Maa ümarat kuju, kuid tõenäoliselt on seda ammuste ja võib-olla nüüdseks tundmatute mõtlejate poolt tehtud tuhandeid aastaid. Igatahes esimesed dokumenteeritud püüded igapäevaste vaatluste ja loogika abil Maa kuju järeldada pärinevad kusagil kahe ja poole tuhande aasta tagusest Antiik-Kreekast.

Esimene tänapäeva säilinud dokumenteeritud vihje Maa kuju kohta, mis võis muuhulgas osasid tollaseid filosoofe teemal mõtlema ärgitada, pärineb foiniiklastelt. Nimelt olevat Egiptuse vaarao Necho II palganud umbes 600 ekr need toona maailma kuulsaimad meresõitjad purjetama ümber Aafrika mandri. Nende väidetavalt kolm aastat kestnud retk viis Punasest merest lõuna poole, seejärel ümber tänaseks Hea Lootuse Neemeks nimetatud Aafrika mandri lõunatipu ning sealt edasi Atlandi ookeni põhjapiirkondadesse ja lõpuks tagasi Vahemerre. Reisi 70 aastat hiljem oma raamatus "The Histories" maininud Kreeka kuulsaim ajaloolane Herodotos kahtles selle toimumises, tuues oma skeptitsismi peamiseks põhjuseks foiniiklaste väite, et osa nende reisist olla Päike paistnud südapäeval põhjast. On üsna ilmne, et Herodotos ei olnud eales kaalunud võimalust, et Maa on ümar... sest sellele väitele nüüd tagasi vaadates oleksid ekvaatori lõuna poolkerale ületanud foiniiklased pidanud tõepoolest sellist vaatepilti tunnistama.

Foto nimega "Kuutõus", mille klõpsas 1968. aasta jõuluõhtul Apollo 8 missiooni astronaut William Anders Kuu orbiidilt.

Pole kindel, et kas just foniiklaste esmapilgul veider kogemus või midagi muud sundis mitmeid umbes samal ajal elavaid Kreeka filosoofe viimaks väitma, et Maa on sfääriline. Traditsiooniliselt omistatakse selle avastamise või õigemini väitmise au kuulsale matemaatik Pythagorasele (umbes 6. sajand ekr.). Siinkohal tasub hoiatada, et kreeklastel oli komme kõik suuremad avastused tagantjärele juba tuntud ja teatud nimede arvele kirjutada. 5. sajandist ekr. näivad näiteks nii Empedokles kui ka Parmenides sama väitvat. Kes neist ka tegelikult esimene oli, on ilmselgelt ebaselge. Igatahes alates 5. sajandist ekr. ei leidu enam ühtegi tuntud filosoofi, kes oleks Maa sfäärilises kujus kahelnud. Näiteks Pythagorase koolkonna õpilane Platon (427-347 ekr) olevat oma Ateenasse asutatud koolis õpetanud Maa kuju kohta järgnevate sõnadega (Socratese vahendusel): "Minu veendumus on, et Maa on ümmargune keha taevaste keskel ja see ei vaja seetõttu ei õhku ega ühtki teist tuge seal püsimiseks." Enda raamatus Timaeus, mis oli ladina keeles valitutele saadaval terve keskaja, kirjutas ta samal teemal järgmist: "Maailm loodi kerana, ümarana otsekui treipingis voolitud, selle kaugeimad punktid selle keskohast igas suunas sama kaugel, kõige täiuslikum ja kõige samasugusem kõigist kujudest."

Asjaolu, et ükski neist mainitud filosoofidest ei toonud Maa kuju kohta teadaolevalt ühtegi head põhjendust, on pannud ajaloolasi nende mõttekäikude teemal spekuleerima. Näiteks me teame, et Pythagoras oli esimene, kes järeldas, et Kuu on ümmargune jälgides ja mõeldes selle terminaatori (valguse ja pimeduse piir) kujule erinevate kuufaaside ajal. Kui Kuu on ümmargune, võis ta täiesti vabalt eeldada, et ümmargune peab olema ka Maa ja teised taevased kehad. Seda enam, et matemaatikuna pidas ta sfääri üheks elegantseimaks kujundiks.

Kui Kuu läbib kuuvarjutuse ajal Maa varju on selle ümarat kuju Kuu pinnal näha. Peale seda, kui Anaxagoras varjutuste mõistatuse 5ndal sajandil ekr lahendas, sai sellest parim visuaalne tõestus sfäärilise Maa kohta. Fotol kolm erineval ajal tehtud fotot ühest osalisest kuuvarjutusest.

Siis kui Anaxagoras umbes 70 aastat peale Pythagorase surma esimesena varjutuste põhjuse lahendas, sai üks kõige otseseimaid ümara Maa tõestusi ilmseks - kuuvarjutuste ajal libises Kuust üle Maa ümar vari. Sellise oma silmaga vaadeldava tõestusega oleksid pidanud kursis olema nii Empedokles, Parmenides kui ka Platon. Mis sest, et nad seda tõestusena välja ei toonud või vähemalt seda teadaolevalt kirja ei pannud. Kolmas väga otsene ja rannikuäärsetele rahvastele kättesaadav tõestus Maa ümarala kujule oleks olnud merele seilavate laevade komme kaduda silmapiiri taha laevakere ees ja purjed järel. Kas ja kes seda esimesena tähele pani ja kas see sütitas nende peas ka idee Maa kuju kohta, ei ole teada.

Igatahes fakt on, et kui Kuu läbib kuuvarjutuse ajal Maa varju, on selle ümarat kuju Kuu pinnal näha. Peale seda, kui lõpuks filosoof Anaxagoras varjutuste mõistatuse pooltuhat aastat enne meie ajaarvamist lahendas, sai sellest konkurentsitult (samas meie maailmas alahinnatud) parim visuaalne tõestus sfäärilise Maa kohta.

Esimene, kes loetles üles konkreetsed tõestused või argumendid Maa kuju kohta, oli Platoni staarõpilane ja polümaat* Aristoteles (384-322 ekr), kes Maa ümaras kujus nähtavasti ei kahelnud. Tema enda sõnade kohaselt "Egiptuses ja Küprosel on näha tähed, mida ei näe põhjapoolsematelt aladelt" ja et sellest tulenev sfääriline Maa "ei saa olla väga suurte mõõtmetega, sest muidu ei oleks nii väikesel asukoha muutusel sellist mõju."

Aristotelese kolm peamist ümara Maa argumenti olid:

-Iga osake Maast püüdleb selle keskpunkti poole, kuni läbi koondumise ja rõhu moodustub sfäär (tegemist on sisuliselt energia miinimumi printsiibiga)

-Rändajad suundumas lõunasse näevad lõunataeva tähtkujusid kõrgemale tõusmas ja vastupidi

-Maa vari Kuul on ümara kujuga

Kõigest pool sajandit peale Aristotelese surma jõuame Eratostheneseni Küreenest (ca 276–194 eKr), kellest sai esimene inimene, kes võttis vastu väljakutse mõõta ära Maa.

Erathosthenes oli üks ajaloo geniaalsemaid polümaate ja õpetlasi, kes oli korraga matemaatik, ajaloolane, filosoof, geograaf, poeet, astronoom, leiutaja, teatrikriitik, keeletadlane ja muusikateoreerik. Samal ajal kui tema kriitikud kutsusid teda pilkavalt Beetaks (kreeka tähestiku teine täht), kuna nende sõnul olevat ta igas oma ettevõtmises olnud paremuselt teine, kutsusid ta austajad teda omalt poolt Pentathloseks ehk viievõistlejaks, kuna ta olevat nende meelest olnud oskuslik igal alal. Igatahes tema püüdlus mõista tervet maailma ei jäänud tähelepanuta ning juba kolmekümnendates sai temast juba toona legendaarse Alexandria raamatukogu juhataja. Seal avanes tal lõpuks võimalus rahuldada oma nähtavasti piiritut uudishimu kõige vastu.

Võimsa Alexandria raamatukogu kümnete ja sadade tuhandete papüüruserullide hulgast olevat ta ühel päeval avastanud esmapilgul triviaalse kirjelduse, et Lõuna-Egiptuse linnas Syenes (tänane Assuan) ei heida aasta kõige pikema päeva lõunal majad varje ning Päike paistab otse sügavate kaevude põhja. Meie ütleks, et Päike paistis seal seniidis. Kuna Alexandrias heitsid kirjeldatud kuupäeval hooned ja sambad varje, mõistis Erathosthenes automaatselt, et ainus võimalik seletus sellisele erinevusele on, et Maa pind peab olema kumer. Selle asemel, et võtta seda vaid kui järjekordset tõestust Maa kujust (see oli ometigi tollal käibetõde), avastas Erathosthenes enda rõõmuks, et see fakt paklub talle esimese inimesena võimaluse teha kindlaks ümmarguse Maa mõõtmed. Ta peas hakkas küpsema lihtne, kuid geniaalne teaduslik katse, mis on üks kirjapandud ajaloo esimesi.

Kirja sai see pandud, kuid paraku hävines Erathosthenese originaal (rääkimata kümnetest tuhandetest hindamatutest töödest teiste tollaste Kreeka mõtlejate poolt) koos Alexandria hävinguga. Igatahes Erathosthenese kuulsast katsest teame me vaid tänu sajandeid hiljem elanud astronoomi ja ajaloolase Cleomedese poolt säilinud ümberjutustusele, millega ta üritas ammuse mõtleja teedrajavat tööd populariseerida. Kuigi Cleomedese versioon sellest on lihtsustatud, on selle kirjeldus tõenäoliselt üsna originaalilähedane.

Erathostheneses olevat arutlenud, et kui tal õnnestuks mõõta ära Päikese poolt heidetud varju nurk Alexandrias aasta pikimal päeval, saab ta teada kahe linna vahelise nurga kumera Maa pinnal (kujutage ette, et linnadest ulatub üks pikk sirgjoon Maa südamesse). Teades kahe linna vahelist kaugust, saab ta lihtsa korrutustehte abil välja arvutada Maa ümbermõõdu. Päikese nurga mõõtmiseks kasutas ta sirgelt maasse torgatud vaia, mille poolt heidetud varju pikkuse järgi arvutas ta Päikese nurgaks suvise pööripäeva lõunal ümmarguselt 7 kraadi seniidist silmapiiri poole. Kahe linna vahelise kauguse mõõtmiseks palkas ta bematistid ehk Antiik-Kreeka professionaalsed maamõõtjad, kes sõna otseses mõttes mõõtsid sammudega Alexandria ja Syene kauguseks umbes 5000 staadionit (toonane pikkusühik, kokku umbes 800km). Kuna 7 kraadi moodustavad 360 kraadist umbes 1/50, pidi Erathosthenes Maa ümbermõõdu saamiseks korrutama kahe linna vahelise kauguse viiekümnega. 5000x50=250 000. Tema täpsemaks tulemuseks olevat olnud 252 000 staadionit. Kuna me teame, et toonane pikkusühik staadion vastab tänapäeval umbes 155-160 meetrile, erines Erathosthenese tulemus tegelikkusest (40 008 km) kõigest -2,4% kuni +0,8% võrra!

Kirjeldus Eratosthenese katsest Maa ümbermõõdu mõõtmisel. Teades päikese nurka Alexandrias samal päeval kui see paistis otse kaevu Syenes ja kahe linna vahemaad, sai ta lihtsa korrutustehte (50x5000) arvutada välja Maa umbkaudsed mõõtmed.

Kuigi Erathosthenese tulemus on hämmastavalt täpne ja isegi tänapäevased sama meetodi korduvad korduskatsed ei ole suutnud veamarginaale väga oluliselt vähendada, tegi ta selle käigus ka paar viga. Näiteks olevat ta eeldanud, et Alexandria ja Syene asuvad ühel meridiaanil (põhja-lõuna suunas üksteise all) ja viimane neist asub täpselt põhjapöörijoonel (laiuskraad, kus suvisel pööripäeval on Päike otse seniidis). Võttes arvesse, et sammudega ligi 800 kilomeetrise vahemaa ja umbes 7 kraadise varju pikkuse mõõtmised on kaugel täppisteadustest, jääb üle vaid spekuleerida, et kuidas ta ikkagi õigele vastusele nii lähedal sai. Kas võib olla tegi ta korraliku (proto)teadlasena aastate jooksul mitmeid mõõtmisi ja tuletas neist keskmise või siis oli tegemist tõesti väga õnneliku kokkusattumusega? Seda viimast näib mingil määral toetavat asjaolu, et Erathosthenese lõplik tulemus 252 000 staadionit on kahtlaselt ümmargune arv, mis pealegi jagub kõigi arvudega ühest üheksani.

Olles varustatud esimesena teadmisega Maa mõõtmetest, asus Erathostheneses seda ka rakendama. Oma kolmeköitelisesse raamatusse "Geographika", mis pole kahjuks säilinud, olevat ta visandanud terve maakera, kuhu ta kandis peale kõikide tuntud linnade ja riikide omavahelised asukohad ja piirid. Lisaks jagas ta esimesena Maa viieks kliimavööndiks, kandis kaartidele meridiaanid ja paralleelid, arvutas välja Maa pöörlemistelje nurga ja spekuleeris laamtektoonikast. Seda teost loetakse tänapäevase geograafia alusteoseks. Peale selle üritas ta arvutada Maa ja Päikese vahemaad, Kuu kaugust ja Päikese ümbermõõtu ning leiutas liigaastad.

Möödus veel 150 aastat enne kui Maa ümbermõõdu arvutamise võttis ette samuti hiilgava polümaadina ajalukku läinud Posidonius (135-51 ekr). Tema meetod selle arvutamiseks kasutas aga Päikese asemel Kiili tähtkujus asuvat Canopuse tähte. Nimelt olevat Posidonius Rhodose saarel viibides märganud, et see tähistaeva heleduselt teine täht asus sealt vaadates täpselt horisondi kohal, aga Alexandriast mõõtis ta selle kõrguseks umbes 7,5 kraadi. Kuna ta arvas, et Alexandria asub Rhodosest umbes 5000 staadioni kaugusel, arvutas ta sarnaselt Erathosthenega Maa ümbermõõduks 39 000 kilomeetrit (viga tegelikkusega paar protsenti). Taaskord väga täpse tulemuse taga oli aga kaks üksteist tühistavat viga. Nimelt oli Canopuse kõrgus Alexsandriast tegelikult 5,1 kraadi ja kahe asukoha omavaheline kaugus Posidoniuse hinnangust tublisti väiksem. Teisisõnu oli kahe vea määrad parajad, et tulemus oleks õige.

Paraku tekitas Posidoniuse õnnelik viga sajandeid hiljem palju ja paksu segadust, kui Cleomedes annab oma kirjutistes teada, et kuulus Egiptuse astronoom Ptolemaios arvutas Posidoniuse tulemuse ringi, kasutades Rhodose ja Alexandria vahemaaks oluliselt täpsemat 3750 staadionit. Kuna aga Canopuse kõrgust Alexandrias ei vaevunud ta nähtavasti kontrollima, sai ta Maa ümbermõõduks hoopis 29 000 kilomeetrit ehk kusagil veerandi võrra tegelikust vähem. Asja ei teinud lihtsamaks tema poolt kasutavad pikkusühikud, mille väärtuste üle vaieldakse veel tänaseni. Huvitav taolised vead võivad muuta ajaloo kurssi. Nimelt otsustas Christopher Columbus oma kuulsa mereretke planeerimisel valida Maa ümbermõõduks Posidoniusest alguse saanud ja Ptolemaiose poolt valeks arvutatud väärtuse. Kui ta oleks usaldanud pea 1700 aastat tagasi elanud Erathosthenese töid (millega ta oli ka muuhulgas tuttav), poleks ta võib olla suundunud otsima otseteed Aasiasse, mis juhatas ta viimaks Ameerika mandri (taas)avastamiseni. Olgu siinkohal mainitud, et vaatamata laialt levinud müüdile, nagu oleks keskaegses Euroopas peetud Maa lapikuks, tunnistasid praktiliselt kõik toonased haritud inimesed selle sfäärilisust.

Tänu sellele, et Columbus usaldas Posidoniusest alguse saanud ja Ptolemaiose poolt valeks arvutatud väärtust Maa ümbermõõdust, pidas ta Maad oluliselt pisemaks, kui see tegelikult oli ning arvas, et ta suudab purjetada Euroopast otse Aasiasse.

Peale 16. ja 17. sajandite teadusrevolutsiooni ja sellele järgnenud valgususajastut muutusid hinnangud Maa ümbermõõdu kohta üha täpsemaks. Peagi hakati spekuleerima, et Maa ei tohiks pöörlemise tõttu olla täiuslik sfäär, vaid pigem poolustelt veidi kokku surutud geoid. Selle tõestamiseks korraldas Pariisi Teaduste Akadeemia 1735. aastal kaks ekspeditsiooni planeedi ekvaatorile ja polaarjoonele. Seal ja ühtlasi Prantsusmaal Pariisi lähistel üritati mõõta meridiaanikaare ehk kujutletava lühima poolustevahelise joone pikkusi ühe nurgakraadi ulatuses (üht mööda Maa pinda jooksvat meridiaanikaart saab jagada 180ks ühekraadiseks lõiguks). Mõõdistamiste tulemusel saadi nende lõikude ümmargusteks pikkuseks polaarjoonel Lapimaal 111,9km, Prantsusmaal 111,3 ja ekvaatoril Peruus 110,9km. Pooluste poolt ekvaatori suunas lühenevad pikkused kinnitasid, et Maa peab tõepoolest olema poolustelt lapikum ja ekvaatorilt tüsedam. Täpsemalt saadi tulemusteks, et Maa lapikuse parameetriks on 1/217.**

19. sajandil tehti veel mitu sarnast mõõdistamist, millest iga järgmine täpsustas Maa kuju üha paremini. Neist konkurentsitult täpseim ja ka meie jaoks eriliseim oli Saksa päritolu astronoomi ja geodeedi Friedrich Georg Wilhelm Struve ja Eestis sündinud astronoomi ja geodeedi Carl Friedrich Tenneri koostöös toimunud meridiaanikaare mõõdistamine aastatel 1816-1855. Nüüdseks lihtsalt Struve meridiaanikaare või geodeetilise kaare nime kandev triangulatsiooniahelik algas Hammerfestist Norras ning ulatus läbi 10 riigi territooriumi Izmailini Ukrainas. Teiste hulgas läbib see ka Eestit, kusjuures kaare esimene punkt asus Tartu Tähetornis, mille direktoriks Struve aastatel 1820-1839 oli.

Struve geodeetiline kaar koosneb hoolikalt välja mõõdetud kolmnurkadest, mille ahel ulatus üle 2800 kilomeetri Hammerfestist Norras kuni Izmailinini Ukrainas.

Struve kaar koosneb ühtekokku 258st kolmnurgast, 265st põhipunktist, kümnest baasjoonest ja ulatub üle 2800 kilomeetri ning lubas toonase aja kohta ülitäpseid hinnanguid Maa kuju kohta. Nüüdseks juba pea kakssada aastat vana mõõdistamiste tulemuseks saadi, et Maa lapikuse parameetriks on 1/294,26 ja selle ekvatoriaalseks raadiuseks 6 378 360,7 meetrit. Tänapäevaseks kõige täpsemaks tulemuseks Maa kuju kohta on, et selle lapikuse määraks on 1/298,257223563 ja ekvatoriaalseks raadiuseks 6 378 137 meetrit ehk viimane arv erineb Struve ja Tenneri tulemusest vaid 223,7 meetrit.

Aega taaskord pisut edasi kerides jõuame lähiminevikku, kus inimesed rebisid ennast Maa küljest üha edukamalt lahti ning esmakordselt ajaloos sai võimalikuks Kreeka filosoof Socratese (470 – 399 ekr) ammune unistus: "Inimene peab tõsuma Maa kohale - selle õhu otsa ja kaugemale - ainult siis mõistab ta täielikult maailma millel ta elab."

USA testipiloot Arthur "Kit" Murrayst sai 1954. aastal esimene inimene, kes nägi X-1A nime kandva rakettlennukiga üle 18 kilomeetri kõrgusele lennanult oma silmaga Maa kumerust. Üheksa aastat hiljem, kui NSVL kosmonaut Alexei Leonov sooritas esimese kosmosekõnni sadade kilomeetrite kõrgusel Maast, kirjeldas ta avanenud vaatepilti järgevalt: "Maa oli väike, helesinine ja uskumatult üksildane, meie kodu, mida peab kaitsma otsekui püha reliikviat. Maa oli täiesti ümmargune. Ma arvan, et ma ei teadnudki mida sõna ümmargune tähendab, enne kui ma seda kosmosest nägin." Mõned aastat peale seda said Apollo 8 missiooniga Kuu juurde lennanud astronautidest esimesed inimesed, kes said näha Maad kaugusest korraga. Missiooni komandör Jim Lowell meenutas hiljem: "Ühel hetkel juhtusin ma Maad vaatama oma pöidla kõrvalt ja sellelt kauguselt mahtus terve planeet selle taha."

Esimene foto, millelt on näha Maa kumerust avaldati 1936. aastal USA aerofotograafide A. W. Stevensi ja Orvil A. Andersoni poolt, kes saatsid selle tegemiseks kaamera õhupalli abil ligi 22 kilomeetri kõrgusele.

Pika jutu kokkuvõtteks võib öelda, et Maa ümarat kuju on inimkond teadnud vähemalt kaks ja pool tuhat aastat, selle enam-vähem õigeid mõõtmeid peaaegu sama kaua ning selle täpsem kuju tehti kindlaks paarisaja aasta eest teiste hulgas Eestiga väga lähedalt seotud teadlaste poolt. Selle kõige valguses tunduvad viimasel ajal teatud ringkondades üles kerkinud väited Maa lapiku kuju kohta enam kui absurdsed. Lõpetuseks veel üks ütlus ulmekirjanik ja teaduse populariseerija Isaac Asimovilt: "Kui inimesed arvasid, et Maa on lapik, siis nad eksisid. Kui inimesed arvasid, et Maa on sfäär, siis nad eksisid. Kui sa aga arvad, et neist esimesed eksisid sama palju kui teised, siis eksid sa rohkem kui nad kahepeale kokku."

*polümaadiks või ka polühistoriks nimetatakse inimest, kellel on teadmised ja oskused väga paljudes tegevus-, kunsti- ja teadusvaldkondades. Üheks ajaloo tuntumaks polümaadiks peetakse Leonardo da Vincit, kes oli korraga leiutaja, matemaatik, skulptor, maalikunstnik, arhitekt, muusik, botaanik, geoloog, anatoomik, insener, astronoom, paleontoloog ja ajaloolane.

**lapikuse parameeter f saadakse valemist (a-b)/a, kus tegur a on ellipsoidi ekvatoriaalne raadius ja tegur b selle polaaraadius.

NASA/JPL Eyes on Solar System (Silmad Päikesesüsteemil)

Oleme seda lehte ka varem jaganud, kuid miks mitte seda veel teha. NASA/JPL Eyes on Solar System (Silmad Päikesesüsteemil) on interaktiivne veebileht, kust saab reaalajas vaadata Päikesesüsteemi planeetide ning sadade kuude, komeetide ja asteroidide asukohti ning neid samu objekte uurima saadetud kosmosesondide asukohti ja orientatsioone Maa suhtes. Iga objekti kõrvalt leiab terve rodu tutvustavaid materjale ja linke. Paraku küll ainult inglise keeles. Terve rakendus on zoomitav ja kõikvõimalikel viisidel endale mugavamaks timmitav. Alustamiseks tuleb vaid paremalt valida menüü ja avastama asuma.

https://eyes.nasa.gov/apps/solar-system/#/home

Kuigi leht töötab ka telefonis, peaks seda võimalusel nautima võimalikult suurelt ekraanilt.

Vanim materjal Maal peitub meteoriidis

Teadaolevalt kõige vanem materjal Maal peitub meteoriidis, mis kukkus Austraaliasse 1969. aastal. Kui universumi vanuseks on vanimaid tähti ning Suurest Paugust järele jäänud taustakiirgust uurides arvutatud 13,8 miljardit aastat, on sellest meteoriidist leitud tolmuterade vanus kuni 7 miljardit aastat ehk veidi enam kui pool universumi vanusest. See teeb need kuni 2,5 miljardit aastat vanemaks kui Päikesesüsteem.

Murchisoni meteoriidifragment Wachingtoni Loodusajaloo muuseumis.

28. septembri hommikul 1969 nägid inimesed Austraalias Murchisoni väikelinna lähistel taevas võimast tulekera, mis näis enne kadumist eralduvat kolmeks tükiks. Paarkümmend sekundit hiljem tunti maapinda nõrgalt värisemas. Kohe käivitatud otsingud leidsid kusagil 13 ruutkilomeetriselt alalt kokku 100 kilogrammi meteoriitset ainet, millest suurimaks oli 7 kilogrammine fragment. Langemispaiga järgi lihtsalt Murchisoni meteoriidiks kutsutud (kuid tegelikult paljudest meteoriitidest koosnev) leid on üks lähiajaloo huvitavamaid, kuna tänu selle langemise tunnistamisele said teadlased olla praktiliselt kindlad, et meteoriidil ei olnud aega maisete ainetega saastuda.

Veel üks tükk Murchisoni meteoriidist.

Murchisoni meteoriit kuulub niinimetatud süsinikkondriitide hulka, mis nagu nimigi ütleb, sisaldavad rohkelt süsnikku. Seda tüüpi meteoriite peetakse keemiliselt kõige primitiivsemateks. Kuigi uurima asuti seda sisuliselt kohe peale langemist, ilmub selle kohta endiselt aeg-ajalt uusi avastusi. Seda põhjusel, et tehnoloogia areng võimaldab seda üha paremini uurida. Näiteks 2010. aastal suudeti sellest spektroskoopia abil leida kusagil 14 tuhat erinevat ühendit, nende seas 70 aminohapet (millest Maal esineb 19). On pakutud, et kokku võib see sisaldada aga mitmid miljoneid ühendeid.

Üks Murchisoni meteoriidist eraldatud tolmutera, läbimõõduga umbes 8 mikromeetrit.

Murchisoni meteoriidikild ja sellest eraldatud tolmuterad katseklaasis.

2020. aastal uuriti varasemast palju lähemalt Murchisoni meteoriitidest avastatud ja eraldatud* ränikarbiidist tolmuterasid. Mikroskoopiliste terade näol on tegemist kosmilise tolmuga, mis sai alguse ammustest tähtedest eemale paisatud materjalist ning mis liigub ringi kõikjal meie Linnutees. Siis kui Murchisoni meteoriidiks saanud materjal Päikesesüsteemi algupäevadel kohalikumast materjalist moodustus, sattus selle sisse lõksu ka seda iidset kosmilist tolmu. Mõõtes, et millised keemilised elemendid või nende isotoobid on jõudnud nendes tolmuterades kosmilise kiirguse mõjul aegade jooksul tekkida, saab hinnata nende vanust. Kui enamus leitud teradest olid umbes sama vanad kui Päike (4,6 miljardit aastat), siis üksikute kõige vanemate terade vanuseks hinnati umbes 7 miljardit aastat. Nende mikroskoopiliste terade näol siis ongi tegu teadaolevalt kõige vanema materjaliga, mida teadlased on suutnud Maalt (või mujalt) seni leida. Kusjuures on tõenäoline, et tehnika arenedes suudetakse Murchisoni või teistest meteoriitidest leida veelgi vanemaid mineraale.

*tolmu eraldamiseks peenestatakse meteoriitset ainet seni kuni moodustub pastalaadne materjal, mis haisevat nagu halvaks läinud maapähklivõi. Seda pastat lahustatakse erinevate hapetega seni kuni alles jääb keemiliselt väga vastupidavast ränikarbiidist terad. Taolised terad on umbes 8 mikromeetrise läbimõõduga (üks millimeeter=1000 mikromeetrit). 

Liivatorm satelliidilt

Eelmise nädala lõpus tabas USA Illinoisi osariiki ja Chicago linna sealse viimase pea sajandi tugevaim liivatorm. All on näha selle põhjust - tugevad tuuled ja värskelt küntud põllud. Aegvõte, millele on lisatud osariikide piirid, pärineb NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) satelliidilt GOES-19, mis tiirleb Maa ümber geosünkroonsel orbiidil. See tähendab, et antud kaadrid on jäädvustatud maapinnast enam kui 35 tuhande kilomeetri kõrguselt/kauguselt.

Tänapäeval on vist juba raske ette kujutada olukorda, mil Maa ilma- ja kliimamustreid ei jälgita pidevalt orbiidilt. On keeruline kokku rehkendada, et palju raha ja elusid hoitakse aastas tänu ilmasatelliitide abil tehtud vaatlustele üle kogu maailma kokku. Ühtlasi on see endiselt üks parimaid näiteid kosmoseajastu praktilistest väljunditest.

Virmalised Jupiteril

Päikesesüsteemi kõige võimsamad ja heledamad virmalised ei esine mitte Maal, vaid Päikesesüsteemi suurima planeedi - Jupiteri - poolustel. Sellel on mitu põhjust. Esiteks on Jupiteri magnetväli Maa omast kusagil 20 korda võimsam ning mõõtmetelt ületab see mitmekordselt isegi Päikese läbimõõtu. Näiteks kui meie silmad suudaksid Jupiteri magnetvälja silmadega näha, siis Maalt paistaks see taevas umbes samas suur kui päikeseketas (Jupiter asub meist umbes 5-6 korda kaugemal kui Päike).

Analoogselt Maaga püüab Jupiteri hiiglaslik magnetväli Päikeselt saabuvaid laetud osakesi )päikesetuult) ning kiirendab need planeedi poolustele, kus need kohtuvad suure energiaga atmosfääriga, mille tulemuseks on helendus. Teiseks Jupiteri virmaliste allikaks on hiidplaneedi lähim hiidkuu Io, mis paiskab Jupiteri orbiidile oma sadadest aktiivsetest vulkaanidest pärinevat materjali. Ka sealt püüab ja kiirendab planeedi magnetväli osakesi oma poolustele. Kõige selle tulemuseks on Jupiteri poolustel tantsivad hiiglaslikud ja Maaga võrreldes sadu kordi energeetilisemad virmalised. Kusjuures seal on need praktiliselt pidevad.

All on näha James Webbi kosmoseteleskoobi jäädvustusi Jupiteri virmalistest. Kui Maal esinevad punakad, rohelised ja lillakad virmalised on tingitud laetud osakeste kohtumisest peamiselt lämmastiku ja hapnikuga, siis Jupiteri puhul kohtuvad need peamiselt vesiniku ja hapnikuga. Seetõttu kiirgavad Jupiteri virmalised lainepikkustes, millega meie silmad pole harjunud. Näiteks allolevad kaadrid on püütud lainepikkuses, mida kiirgavad virmaliste käigus tekkinud trivesiniku katioonid (kolm prootonit, mille ümber tiirleb kaks elektroni). Eriti üllatav antud kaadrite puhul oli virmaliste vaheldumise kiirus. Minutite asemel vaheldusid need sekunditega.

Samal ajal Webbiga vaatles Jupiteri virmalisi ka Hubble kosmoseteleskoop, aga infrapunakiirguse asemel keskendus viimane ultraviolettkiirgusele. Huvitaval kombel avastati, et Webbi poolt nähtud kõige heledamad virmalised infrapunas ei klappinud Hubble vaatlusega UV-s. Ehk siis kahel erineval virmaliste tüübil on tõenäoliselt ka erinev tekkemehhanism.

Värskelt avaldatud teadustöö Webbi vaatluste põhjal Jupiteri virmalistest: https://www.nature.com/articles/s41467-025-58984-z

Jupiteri virmalised UV-kiirguses Hubble kosmoseteleskoobis. Foto pärineb aastast 2016.

Veider nähtus Ameerika taevas

Paar päeva tagasi märgati mitmest USA edelaosariigist õhtutaevas heledat silmapiiriga risti paiknevat jutti. Kuna seda nähti samal ajal kui inimesed olid jahtimas virmalisi, tekkisid spekulatsioonid, et tegemist on mõnikord harva virmalistega kaasneva nähtusega nimega STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement)*. Nüüdseks on mitmed eksperdid sellise hüpoteesi ümber lükanud.

Suurema tõenäosusega oli tegu mõni aeg varem Hiinast startinud Zhuque-2E Y2 raketiga, mis kasutab kütusena metaani. Vaadeldud valge jutt oli tõenäoliselt raketistardist üle jäänud kütus, mida päikesevalgus valgustas. Zhuque-2E Y2 rakett kuulub Hiina kosmoseettevõttele Landspace ning hiljutine edukas start toimetas Maa orbiidile viis Tianyi satelliiti.

Aga fotod on igatahes ägedad...

Josie Frommelt/Utah osariik

Trace Worthington/Utah

Troy Bryan/Nebraska osariik

Josie Frommelt/Utah osariik

Jenna Strom/Utah

*STEVE kohta kirjutasime paar aastat tagasi siin: https://www.astromaania.ee/2023/10/steve-kanada-taevas.html

Avastati veider supernoovajäänuk

Astrofotograaf ja harrastusastronoom Bray Falls (Astrofalls) on andnud teada uuest tema poolt avastatud supernoovajäänukist Neitsi tähtkujus. Tähisega G320+42 objektile on ta andnud hüüdnimeks Okaskrooni udukogu (inglise keeles The Crown of Thorns Nebula). Kuigi objekt meenutab veidi veidra kujuga supernoovajäänukit ehk ammuse massiivse tähe plahvatusest järele jäänud ja nüüdseks tähtedevahelises keskkonnas kujult moondunud gaasipilve, tekitab selle asukoht taevas küsimusi selle tegeliku olemuse kohta. Nimelt asub see Neitsi tähtkujus ning 42 kraadi Linnutee tasandi kohal. Praktiliselt kõik seni avastatud supernoovajäänukid asuvad taevas Linnutee tasandist 10 kraadi ühel või teisel pool, kuna enamus massiivseid tähti, mis oma elu supernoovaga lõpetada saavad, asuvad peamiselt meie kodugalaktika õhukeses ja tihedas tasandis. Kuuldavasti peaks vastavastatud objekti nüüdseks uurima ka professionaalsed observatooriumid ja astronoomid, kes loodetavasti toovad küsimusse peagi selgust.

Sini-lillalt vastselt avastatud objekt G320+42 ehk Okaskrooni udukogu. Vasakul kõrgemal asub üks kauge galaktika ja paremal keskel planetaarudu Abell 36.

Foto ulatuse võrdlus taevas täiskuuga. Ehk siis Kuu on fotole lisatud mõõtkavaks.

Okaskrooni udukogu.

Antud objekti avastas ta pildistades kahe kuu jooksul Neitsi tähtkujust üles pika säriajaga ja niinimetatud Oiii filtriga kaadreid ning otsides neilt märke senitundmatutest objektidest. Kord midagi leidnult säritas ta huvipakkuvat piirkonda kokku 185 tundi. Foto tegemiseks kasutatud teleskoobi, kaamera ja filtrite kohta saab lugeda tema Astrobini kontolt: https://app.astrobin.com/u/astrofalls?i=1e4jlv#gallery

Bray Falls on saanud kuulsaks oma ülipika säriajaga astrofotodega, millelt on ta nüüdseks avastanud juba päris mitu uut supernoovajäänukit ja isegi objekte, mille iseloom ei ole veel selge.

Päike purskab

Väga hea jäädvustus 9. mail Päikesel toimunud suurest päikesepurskest ehk loitest. Selle autoriks on fotograaf Xavi (@alpixelcat) ning aegvõte koosneb umbes 5 tunni jooksul tehtud 810st erinevast kaadrist. Maksimumis ulatub loide tähe pinnast umbes kümmekonna Maa läbimõõdu jagu kõrgemale.

Kosmos 482 kukkus India ookeani

Eelmise nädala alguses kirjutasime, et Maa atmosfääri pidi nädalavahetusel sisenema 1972. aastal algselt Veenusele maanduma pidanud Nõukogude Liidu sond Kosmos 482, mis raketirikke tõttu Maa orbiidilt kunagi ei lahkunud. Nüüdseks on nii Roscosmos kui Euroopa Kosmoseagentuur kinnitanud, et ligi pooletonnine sond kukkus laupäeval Eesti aja järgi umbes pool kümme hommikul India ookeani, Indoneesiast veidi lääne pool. Teadaolevalt keegi selle käigus viga ei saanud ning sondi rususid pole leitud.

Allolev pilt on illustratiivne (autor: The Brain Maze)

Hubble juubelipidustuste fotod

Osana Hubble 35. juubelipidustustest suunati legendaarne teleskoop aprillis nelja fotogeenilise astronoomilise objekti suunas. Siin need on.

Üleval vasakul planeet Marss, mida Hubble pildistas jõulude ajal. Planeedil on näha selle puna-pruunid pinnavormid, valged polaarmütsid ning hõre ja hägune atmosfäär.

Paremal üleval planeetarudu NGC 2899. Nagu teised selle sarnased on ka see tekkinud Päikese mõõtu tähe surma tagajärjel. Selle täpsem kuju on aga tõenäoliselt tänu sellele, et udu südames tiirutab üksteise ümber kaks tähte. NGC 2899 asub meist umbes 3300 valgusaasta kaugusel Purjede tähtkujus.

All vasakul on näha lähivõtet Roseti udukogust Ükssarvikus. Hiiglaslik (130 va läbimõõt) udukogu on uutede tähtede sünnipaigaks, kuid antud fotol on näha selles asuvaid tumedamaid vesinikgaasi- ja tolmupilvi. Kommentaaridest leiab meie foto samast udukogust laiemalt. Terava silma omanikud peaksid Hubble poolt pildistatud koha sealt üles leidma.

All paremal spiraalgalaktika NGC 5335, mis asub meist ligi veerand miljardi valgusaasta kaugusel.

Lõksus kaaluta olekus

Kas Rahvusvahelises kosmosejaamas elades ja töötades oleks võimalik sattuda olukorda, kus astronaut ei ulatu mooduli seinteni ning ta jääb lahtisesse ruumi lõksu? Allolevas klipis üritab NASA astronaut Garrett Reisman sellele huvitavale küsimusele kaaslaste abiga anda demonstratiivse vastuse. Mitte-teaduslik katse viidi läbi kosmosejaama suurimas Kibo moodulis, mille valmistajaks on Jaapan ning mis liideti jaamaga juba 2008. aastal.

Kuna Rahvusvaheline kosmosejaam tiirleb orbiidil ehk sisuliselt viibib see pidevas vabalanguses, viibib see ja kõik selles kaaluta olekus (tehniliselt mikrogravitatsioonis). Üritada sellises keskkonnas ennast paigalseisust mingis suunas liikuma panna on nähtavasti päris vaevaline protsess. Instinktiivne keha edasi-tagasi jõnksutamine ei tööta, kuna selliste liigutuste summaarne mõju on null. Analoogsel põhjusel ei saa me parun Munchauseni eeskujul ennast juukseid pidi maast üles tõsta. Kuna jaam on täidetud õhuga, õnnestub astronaudil viimaks sõna otseses mõttes õhus ujudes seinani jõuda. Tõenäoliselt ei suutnud ka teda algselt ruumi keskele paigale asetav abiline oma tööga täiuslikult hakkama saada ning pisikene suhteline liikumismoment säilis.

Tegelikult töötaksid taolises olukorras veel paar meetodit. Neist võibolla kõige lihtsam oleks enda küljest midagi minema visata. Newtoni kolmas seadus ütleb, et kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja vastassuunalised. Ehk siis kui astronaudil õnnestub midagi jõuga x visata ühes suunas, siis sama suur jõud x paneb teda liikuma vastassuunas. Sama põhimõttega tekib püssiga lastes tagasilöök, raske on kinni hoida kõrgsurvega tuletõrje voolikust või kuidas töötab rakett*. Mida raskemat eset ja mida kiiremini (suurema jõuga) õnnestub endast eemale visata, seda kiiremat vastassuunalist liikumist saab genereerida. Antud juhul sobiks selleks näiteks jalast võetud ja palliks kägardatud püksid. Sama põhimõtte alusel saaks astronaut ennast kasvõi veidikene ühes suunas liikuma sundida suust õhku välja puhudes, sülitades või väljutades endast teisi surve all olevaid gaase ja vedelikke.

Reaalsuses aga kosmosejaama niimoodi lõksu jääda ei saa. Esiteks on praktiliselt võimatu iseseisvalt sellisesse olukorda sattuda, kus inimese liikumismoment on mooduli keskel null. Sest seisma ei saa ennast ju tõugata. Teiseks on jaamas olev õhk pidevas liikumises (sellest püütakse välja CO2-te ja lisatakse hapniku) ning piisava kannatuse korral imetaks ruumi keskel asunud inimene viimaks mõne ventilatsioonisuudme juurde.

Vaakumis oleks lood muidugi teisiti, kuna vaakumis ujuda ei saa (saab, aga sellel poleks mõju) ning kinnises skafandris loomulike gaaside ja vedelike väljutamisest kasu ei oleks. Ainsaks võimaluseks oleks midagi endast eemale heita. Juhul kui on midagi heita. Kinnast ega kiivrit ju ära võtta ei tahaks...

*hästi lihtsalt heidetakse raketist ühes suunas välja gaasi ja rakett liigub teises suunas. Kuna gaas on kerge, siis tuleb seda välja heita võimalikul suurel kiirusel. Selleks on raketil raketimootor, mis kütust põletades paneb gaasid väga kiiresti liikuma.

Saturni rõngad kadusid

Hetkel on Saturn meie maalt raskesti nähtav, kuna tõuseb see praktiliselt koos Päikesega ning asudes sellest visuaalselt vaid paarikümne kraadi kaugusel, on selle päevases taevas üles leidmine keeruline (aga hea teleskoobi abil üldsegi mitte võimatu). Kui seda teleskoobiga vaatleksime, siis oleks näha, et selle muidu uhked rõngad ja nende poolt heidetud vari planeedi atmosfääris paistavad vaid õhukese ribana. Kusjuures võrreldes möödunud suve ja sügisega tunduvad need olevat nüüd valgustatud teiselt poolt - teisisõnu kui varem olid nad kaldu planeedi lõunapooluse poole, siis nüüd on need kaldu põhja poole. Järgnevate aastate jooksul see kalle üha suureneb, mis teeb rõngaste ja selles asuva suurema (Cassini) pilu vaatlemise lihtsamaks.

All on näha astrofotograaf Natan Fontese jäädvustusi Saturnist viimase viie aasta jooksul. Alumine foto pärineb selle aasta 23. märtsist, kui Saturni rõngad näisid lühikeseks perioodiks Maalt vaadates lausa kaduvat. Ligi nelisada aastat tagasi tunnistas samasugust vaatepilti teleskoobipioneer Galilei Gaileo, kes oli sellest arusaadavalt hämmastunud. Asi selles, et Galileo ei mõistnud Saturni rõngaste olemust, kuna tema võrdlemisi primitiivne teleskoop näitas neid talle enamuse ajast kui planeedi kahel küljel asuvaid heledaid "kõrvu", mis aastate vältel kahanesid, kadusid ning jälle kasvasid. Astronoomi parimaks hüpoteesiks oli, et nende näol on tegemist planeedi ümber tiirlevate (iseenesest toona ketserlik idee) kuudega, mis meie sihist vahel planeedi taha ära kadusid.

Galileo ei saanudki enne oma surma kiriku poolt seatud koduarestis (1642) Saturni "kõrvade" tegelikust olemusest aru. Selleks pidi planeeti oluliselt parema optika abil vaatlema Hollandi matemaatik ja astronoom Christiaan Huygens, kes mõistis 1655. aastal, et tegemist on planeeti ekvaatori kohal ümbritseva hiiglasliku rõngaste süsteemiga. Kuna rõngad on laiuselt tuhandeid kilomeetrid, aga paksuselt vaid keskmiselt 10-100 meetrit, ei ole neid serviti vaadates võimalik maisete teleskoopidega eristada. Tänaseks teame tänu Saturni juurde saadetud automaatjaamadele (Pioneer 11, Voyager 1&2, Cassini-Huygens), et Saturni rõngad koosnevad tegelikult tuhandetest peenikestest rõngastest, mis omakorda koosnevad planeedi ümber tiirutavatest umbes lumekäki mõõtmetega jäisest materjalist. Nende tekke osas puudub veel üksmeel, kuid välja on käidud kaks peamist varianti - need on Saturni orbidiil purunenud jäise kuu(de) riismed või siis Saturni süsteemi sisenenud ning selles lagunenud komeetide puru.

Miks aga Saturni rõngaste nurk sedasi Maalt vaadates muutub? Sarnaselt Maale pöörleb ka Saturn oma tiirlemistasandi (ekliptika) suhtes kalde all. Kusjuures kahe planeedi kalded on üsna võrreldavad - Maa puhul 23,5 kraadi, Saturnil 26,7 kraadi. Kalde tulemuseks on, et ühe tiiru jooksul ümber Päikese on pool ajast selle poole suunatud üks planeedi poolkera ja pool ajast teine poolkera ning nende vahepeal vaatab Päikese poole planeedi ekvaator. Selliseid olukordi tunneme igapäevaelus paremini aastaaegade nime all. Maal läbivad aastaajad ühe tsükli ühe tiiru jooksul ümber Päikese ehk ühe aastaga. Saturn tiirleb Päikesest aga ligi kümme korda kaugemal kui Maa ning ühe tiiru tegemiseks kulub sellel peaaegu 30 aastat. See tähendab, et Saturni aastaajad kestavad ümmarguselt seitse Maa aastat ning iga 14,5 aasta tagant vaatavad Saturni rõngad serviti Päikese (ja ühtlasi Maa) poole.

Võib siis öelda, et märtsis Saturni ümbert "haihtunud" rõngad tähendavad, et kauge hiidplaneedi lõunapoolkeral algas seitsme-aastane suvi ja põhjapoolkeral seitse-aastane talv.

Saturni hakkame öötaevas nägema alates juuni lõpust, kuid parim aeg selle vaatlemiseks õhtutaevas on sügis ja talv.