Suurlinn ja tähistaevas

Autor: Üllar Kivila Jason Kurth jäädvustas selle ebamaise foto öisest New Yorkist, millel näeme korraga nii kaunis tähistaevast kui ka linnatuledes säravat Manhattanit. Tavaolukorras oleks sellise valgusreostuse taustal Linnutee nägemine üpris võimatu, kuid see foto pole jäädvustatud nähtavas valguses, vaid hoopis lähi-infrapunas 850 nm lainepikkusel. Sellel lainepikkusel on valgusreostust tunduvalt vähem - laialtlevinud LED- ja luminofoorlambid sellel lainepikkusel ei kiirga ning nähtavad linnatuled pärinevad vanematest hõõgpirnidest või halogeen- ja teatud tüüpi neoonlampidest.

Väike kuu ja suur kraater

Autor: Üllar Kivila Valik Cassini kosmosesondi ülesvõtteid Saturni väikesest kaaslasest nimega Mimas, mille silmatorkavaim pinnavorm on suur Herscheli kraater, nimetatud selle kuu avastaja järgi. Mimase läbimõõt on umbes 400 km ning see on üks väiksemaid omaenese raskusjõu toimel ümmarguse vormi omandanud objekte Päikesesüsteemis. 140 km läbimõõduga Herscheli kraater on seega umbes kolmandik Mimase enda läbimõõdust. Keskmäe tipp ulatub 8 km kõrgusele üle kraatripõhja ning kraatrit ümbritsev ringvall on umbes 5 km kõrgune.

Otsevaade Herscheli kraatrile.

Herscheli kraater Mimasel

Odysseuse kraater Tethysel, mis on läbimõõdu suhtes taevakehasse Herscheli kraatrist veidi suurem, kuid Tethyse suuremate mõõtmete tõttu ei paista selle topograafia nii efektselt välja. Sama kipub olema ka teiste väga suurte kraatritega suurematel kuudel või planeetidel - need on varjatud hilisemate geoloogiliste protsesside või väiksemate kattuvate pinnavormide poolt.

Herscheli kraater asub Mimase n-ö liikumissuunas, ehk kuu sellel küljel, mille suunas kuu mööda orbiiti liigub. Nagu ka meie Kuu, on Mimas Saturni suhtes loodeliselt lukustunud, näidates planeedi poole - ja seega ka liikumissuunas - alati ühte külge.

Uraani kuu Miranda, mille omapärane justkui suurtest rahnudest koosnev pind on andnud alust oletusele, et kunagi minevikus võis suur kokkupõrge selle kuu tükkideks purustada, kuid need tükid koondusid hiljem uuesti kokku. Paraku ei tea me Mirandast ega Uraani süsteemist üldiselt piisavalt palju, et seda kuigi suure kindlusega arvata.

Ilmselt ei jäänud väga palju puudu, et selle kraatri tekitanud kokkupõrge oleks võinud kogu Mimase laiali paisata. Sellest hoolimata pole Herscheli kraater läbimõõdu suhtena taevakeha enda mõõtmetesse Päikesesüsteemis sugugi kõige suurem. Suhteliselt suuremaid kraatreid leidub nii teistel Saturni kuudel (Odysseuse kraater Tethysel) kui ka meile lähemal (lõunapooluse-Aitkeni alamik meie oma Kuul või Utopia Planitia Marsil), kuid need kipuvad olema topograafiliselt vähem silmatorkavad.

Viimaks: Uraani suurtest kaaslastest lähim ning väikseim - Miranda - võib näidata, mis juhtub juhul kui väikest taevakeha tabav kokkupõrge on sedavõrd tugev, et see tükkideks lõhkuda, kuid mitte nii tugev, et suured tükid üksteisest eemale triiviks.

Inimeste jäljed kosmoses

Autor: Üllar Kivila

Valik illustratsioone inimeste poolt kosmosesse läkitatud sondidest ja kosmoselaevadest. Vaata pikemat kirjeldust iga illustratsiooni juurest eraldi. All videos: NASA Science Visualization Studio animatsioon kõigist 2024. aasta veebruari seisuga Maa orbiidil jälgitavatest tehisobjektidest. Teadaolevaid ning jälgitavaid on kokku umbes 30 000, millest umbes 10 000 on töötavad tehiskaaslased. Neist omakorda pooled on SpaceX Starlinki satelliidid. Inimtekkelisi objekte Maa orbiidil on tegelikult palju rohkem, kuid väga väikeseid tükke ja pudi pole võimalik Maalt jälgida ning kaardistada. Mõningate hinnangute kohaselt on Maa orbiidil:

* üle 100 miljoni tehisliku päritoluga objekti mõõtmetega 1 mm kuni 1 cm,
* üle miljoni objekti mõõtmetega 1-10 cm,
* u 100 000 objekti mõõtmetega üle 10 cm.

Retrohõnguline ülevaade kosmosetehnikast aastast 1968, ehk vahetult enne mehitatud Apollo missioone Kuule. Sel ajal oli veel võimalik suurem osa Maa orbiidile ning üksikud Kuu ja teiste planeetide juurde saadetud kosmosesondid ükshaaval üle lugeda, kuigi ka nendega muutus pilt üpris kirjuks. Originaal trükitud Šveitsis Hallwag AG poolt.

National Geographicu koostatud ülevaade Kuule ja teistele Päikesesüsteemi taevakehadele lennutatud kosmosetehnikast 2023. aasta seisuga.

Raketid ja "kosmosemeduusid"

Autor: Üllar Kivila

13. oktoobril Eesti aja järgi kell 13:33, kuid olulisemalt USA idaranniku kohaliku aja järgi kell 6:33 hommikul startis Floridast Canaverali neemelt Rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) poole SpaceX CRS-35 mehitamata kaubaveo missioon.

All: Droonivideo kogu stardist, kiirendatud 20x ning tähistatud on erinevad raketiastmed. Tasub märgata ka ISSi ennast stardipaigast üle lendamas, mida raketi 2. aste orbiidile "jälitama" suundub.

Originaal: https://www.youtube.com/watch?v=UMYPyvReYc4

Tänu sobivale stardiajale ning selgele ilmale said mitmed miljonid kohalikud paarisaja kilomeetri raadiuses näha kaunist valguse- ja värvidemängu, mis selliste varahommikuste ja hilisõhtuste startidega kaasneb. Tegu on raketikütuse põlemisjääkidest moodustuvate pilvedega, mis atmosfääri ülakihtide külmas õhus külmuvad ning kristalliseeruvad - üsna sarnasel põhimõttel autode heitgaasidega külmal talvepäeval. Nähtavaks teeb need pilved aga geomeetria. Hommikul või õhtul, mil Päike on maapealsete vaatlejate jaoks veel horisondi taga ning taevas pime, võib päikesevalgus siiski vabalt "üle" Maa kumeruse paista mitmekümne kilomeetri kõrgusel asuvatele pilvede peale, mis seejärel päikesevalguses helkima hakkavad.

Foto: Jenna Osborn

Vaade lennukist. Foto: Jessica Lasswell

Lähivaade raketiastmete eraldumisele, mis toimus umbes-täpselt sel kõrgusel, kus Päike üle horisondi paistma hakkas. Sellest tulenevad ka pilve värvid - madalamal asuv pilve osa paistab punasemana, sest sellele paistab Päike läbi paksema atmosfäärikihi. Üleval on stardipaigale naasev 1. aste, all ISSi poole lendav 2. aste koos lastiga. Foto: Sunny Niles

Mitte-mõõtkavaline illustratsioon raketistardil nähtavate "meduuside" tekkest. Kuigi vaatleja ning raketi stardikoht võivad asuda Maa varjus, tõuseb kõrgust koguv rakett Maa varjust välja ning selle mootorite gaasijuga muutub päikesevalguses nähtavaks.

Artemis II foto- ja videogalerii ning teadusvaatlused

Autor: Üllar Kivila

Artemis II missiooni käigus pildistasid Kuu ümber lennanud astronaudid üle kümne tuhande foto, Orioni kosmoselaeva külge monteeritud kaamerad jäädvustasid mitmekümne tunni jagu videomaterjali ning astronaudid tegid hulganisti märkmeid kõigest, mida nägid ja märkasid. Arvestatav osa sellest suurest andmekogust on nüüdseks avalikult saadaval. Vaata linke piltide juures ja postituse kommentaarides.

Artemis II meeskonnaliikmete märkmed Kuu pinnal nähtud meteooritabamuste kohta - need paistsid lühikeste eredate sähvatustena.

Vaade Orioni välikaamerast Kuu poolt varjatud Päikesele, mis asub napilt Kuu parema serva taga. Kuu vasakut külge valgustab Maa tuhkvalgus ning näha on Päikese krooni ning sodiaagivalgust. Paar heledamat "tähte" on tegelikult planeedid - näiteks ülal vasakul Veenus.

NASA Planetary Data System sisaldab nüüd kogu missiooni foto-, video- ning raadiosidet.

Link: https://pds-imaging.jpl.nasa.gov/.../archive-explorer...

Fööniks tuhast: teise põlvkonna planeet

Autor: Üllar Kivila

HS 0209+0832 on 270 valgusaasta kaugusel asuv võrdlemisi noor valge kääbustäht, mis on tekkinud umbes 5 miljonit aastat tagasi, kui ühe Päikese-sarnase tähe tuumas leiduvad kütusevarud lõppesid ning tähest jäi alles aeglaselt jahtuv süsinikust ja hapnikust koosnev tuum. Hubble'i ja TESSi kosmoseteleskoopide koostöös tuvastati valge kääbuse orbiidil umbes Jupiteri-mõõtu planeet, mis tiirleb tähest kõigest 6 miljoni kilomeetri kaugusel – umbes kümme korda lähemal kui Merkuuri orbiit Päikesele.

HS 0209+0832 tähe elu lõpu ja selle uue planeedi sünnilugu illustreeritult.

Kunstniku kujutlus valge kääbuse ümber lähedasel orbiidil tiirlevast uuest planeedist. Kääbuse intensiivne kiirgus tekitab planeedile aurustuvast materjalist saba, millest moodustub tähe ümber akretsiooniketas.

Oma praegusel orbiidil ei saanud see planeet tähe eelnevatel eluetappidel olla - valgele kääbusele eelneva punase hiiu faasis oleks planeet jäänud sügavale tähe sisse ning hävinud. Hubble'i teleskoobi abiga tuvastatud omapäraste keemiliste elementide – nioobiumi, nikli ja kaltsiumi - jäljed valge kääbuse atmosfääris ning rohkem levinud vesiniku või räni puudumine viitavad samuti planeedi eksootilisele päritolule, ehk moodustumisele oma ematähe laialipaistatud väliskihtidest punase hiiu lõppfaasi järel. See planeet tiirleb noorele valgele kääbusele nii lähedal, et intensiivne kiirgus põhjustab planeedi väliskihtide aurustumist ja eraldumist, tekitades komeedilaadse saba, millest langeb materjali ka tähe enda peale, muutudes seega meile spektraalvaatlustega nähtavaks. Kui tegemist oleks varasemalt selles süsteemis olnud planeediga, mis klassikalise moel koos tähega tekkis, võiks eeldada levinumate tähtedevahelises tolmus ja gaasis leiduvate ainete jälgi.

Et valge kääbus on ka meie Päikese elu lõppstaadium mitme miljardi aasta pärast ning sellele eelneva punase hiiu staadium neelab arvatavasti enamiku praegustest siseplaneetidest, sealhulgas Maa, on huvitav mõelda, et pärast Päikese elu lõppu võib kadunud siseplaneetide asemele Päikese jääkmaterjalist fööniksina uusi planeete tekkida.

Jupiteri kattumine Kuuga

Autor: Üllar Kivila

6. oktoobri varahommikul said taevavaatlejad Põhja-Ameerikas näha, kuidas Kuu varjutas taevas umbes tunniks ajaks planeet Jupiteri ning selle kaaslased. Et Kuu ning teised Päikesesüsteemi planeedid tiirlevad ligikaudu, aga mitte täpselt, samal tasapinnal, ei esine selliseid sündmusi mitte igal kuul, vaid perioodiliselt, mil nende taevakehade orbiitide kalded ekliptika suhtes ning asukohad orbiidil kokku satuvad.

Lähivaade Jupiteri varjumisele Kuu taha. Josh McCollum, USA

Fotokomposiit Jupiterist enne ja pärast Kuu poolt varjutamist. Kuu ja Jupiteri heledusi on ühtlasemaks töödeldud. Oleg Rumiancev, Kanada

Jupiter koos oma nelja Galilei kuuga pärast kattumise lõppu. Jeff Lesperance, USA

Lähivaade Jupiteri taasilmumisele Kuu ööpoole silueti varjust. Josh McCollum, USA

Lahendus omapärase pilve tekkele Marsil

Autor: Üllar Kivila

Arsia Mons on üks Marsi suurtest kilpvulkaanidest, mis on planeediuurijatele silma jäänud ühe omapärase ilmastikunähtuse poolest. Nimelt tekib selle planeedi ekvaatorist veidi lõuna pool asuva mäe tuulealusele küljele iga Marsi lõunapoolkera talve alguses pikk nn orograafiline (mäetekkeline) pilv, mis võib ulatuda üle 1000 kilomeetri.

Pariisi Sorbonne'i Ülikooli teadlaste rühm tuvastas selle pilve tekkemehhanismi olulise komponendina homogeense nukleatsiooni, ehk jääkristallide tekke ülimalt küllastunud niiskusega puhtas gaasikeskkonnas, mille puhul pole tarvis levinuma (st heterogeense) nukleatsiooni puhul vajalikke olemasolevad iduosakesi - enamasti pisikesi tolmuteri või Maa atmosfääri puhul ka õietolmu. Arsia Monsi suur topograafiline kõrgus (ligi 10 km üle ümbritseva maastiku) suunab Marsi ekvatoriaalsed tuuled atmosfääri ülakihtidesse, kus õhk jahtub ning Marsi meie omast palju hõredama atmosfääri ning külma temperatuuri koosmõjul ületab suurel määral õhuniiskuse küllastustaseme.

Globaalne vaade kogu Marsile ning Tharsise platoo piirkonnale, kus asuvad planeedi neli suurimat vulkaani.

Vertikaalvaade Arsia Monsile ning pilve algusele.

Kaldvaade laiema vaateväljaga.

Maal tekitavad sarnaselt moodustuvad orograafilised pilved tugevaid kontraste mäeahelike tuulepealse ja -aluse külje vahel - nii mitmeski paigas on ühel pool mäestikku sajuse kliima ja ohtra rohelusega piirkond, kuid vaid mõnekümne kilomeetri kaugusel üle mägede võib laiuda kuiv kõrb. Marsil paraku vihma ei saja - vedela vee jaoks on atmosfääri rõhk liiga madal ning vesi saab eksisteerida vaid jäätunud või gaasilisel kujul, muutudes ühest teiseks sublimeerumise ja kondenseerumise kaudu.

Messier 104 ehk Sombreero galaktika

Autor: Üllar Kivila

Astrofotograaf Engelbert Vollmer jäädvustas selle foto Messier 104 ehk Sombreero galaktikast Namiibia kõrbe pimeda taeva all kokku 24-tunnise säriajaga. Pimeda taeva ning piisava säriga ilmuvad nähtavale galaktikat ümbritsevad halo ning hõredad tähevoolud - jäljed minevikus toimunud kokkupõrgetest teiste galaktikatega.

Tasub mõista, et kõik üksikult nähtavad tähed asuvad esiplaanil meie oma galaktikas ning Sombreero tähtedest näemegi vaid nende summaarset ühtesulanud valgust. Sombreero asub meist umbes 30 miljoni valgusaasta kaugusel ning on mõõtmetelt Linnuteest veidi suurem.

Võrdluseks meie oma jäädvustus Sombreerost, kõigest 5-tunnise säriajaga ning mitte päris nii pimeda taevaga. Eestis on Sombreero jäädvustamine raskendatud, sest see asub taeva lõunapoolkeral Neitsi tähtkujus ning tõuseb maksimaalselt vaid 20° kõrgusele horisondist.

Päikese pulbitsev pind

Autor: Üllar Kivila

Astrofotograaf Maksim Hisamutdinov jäädvustas need umbes tunniajased aegvõtted Päikese pinnast 20. augustil ja 19. septembril läbi omatehtud 20 cm läbimõõduga läätsteleskoobi ning kitsa ribalaiusega vesinik-alfa lainepikkusele vastava filtri, mis võimaldab muidu pimestavalt eredal Päikese pinnal detaile eristada.

Iga üksik kaader neist videodest on keskmistatud ja teravustatud töötlus mitmest tuhandest toorkaadrist, võimaldamaks teravat vaadet läbi sellesama Päikese poolt üles soojendatud ja väreleva Maa atmosfääri. Neid plasmapilvi Päikese atmosfääris nimetatakse protuberantsideks ning neid hoiavad hõljumas meie tähe tugevad magnetväljad koos hüdrodünaamiliste jõududega Päikese pinnalt väljavoogavast päikesetuulest. Enamik siin paistvaid plasmapilvi on mõõtmetelt Maast tunduvalt suuremad.

Autor koos omatehtud suure läätsteleskoobiga.