Tähtitaivaan alkeet Juha Ojanperä Harjavalta

Transkriptio

1 Tähtitaivaan alkeet Juha Ojanperä Harjavalta

2 Kurssin sisältö 1. Kerta Taivaanpallo ja tähtitaivaan liike opitaan lukemaan ja ymmärtämään tähtikarttoja 2. kerta Tärkeimmät tähdet ja tähdistöt (sirkumpolaariset ja talvi) 3. kerta Tärkeimmät tähdet ja tähdistöt (kevät ja syksy), himmeämpiä tähtiä ja tähdistöjä 4. kerta Himmeämpiä tähtiä ja tähdistöjä, tähtien ja tähdistöjen nimet, tarinat ja mytologiat 5. kerta Kaukoputket, kiikarit, jalustat, kamerat 6. kerta Mitä taivaalla näkyy? Tähtitaivaan kohteita: tähdet, syvä taivas, Aurinkokunnan kohteet 7. kerta Mitä taivaalla näkyy? Ilmakehän ilmiöitä: revontulet ja halot 8. kerta Havaintokohteita ja -projekteja tähtitieteen harrastajalle

3 Havaintokohteita ja -projekteja tähtitieteen harrastajalle

4 Illan ohjelma Ilmakehän- ja lähiavaruuden kohteita Aurinkokunnan kohteita Aurinko Revontulet Planeetat Halot Kääpiöplaneetat, asteroidit Helmiäispilvet Komeetat Valaisevat yöpilvet Kuu Meteorit Tähdenpeitot Satelliitit Auringon- ja kuunpimennykset, ylikulut Syvä taivas Kaksoistähdet Muuttuvat tähdet

5 Johdanto Taivaan kohteiden näkeminen omin silmin on monelle harrastajalle se tärkein osa harrastusta Tämä viimeinen kerta onkin tehty havaitsevan harrastajan näkökulmasta Koska itse olen visuaalihavaitsija, on painotus tässä viimeisessä osiossa paikoin visuaalihavaintopainotteinen Erilaisia taivaan kohteita ja -ilmiöitä on havaittavaksi vaikka kuinka paljon jokainen löytää varmasti omat suosikkinsa Kaikkiin tähtiharrastuksen muotoihin ei tarvita kaukoputkea tai kalliita kuvausvälineitä Pääasia on, että nautii harrastuksestaan, riippumatta siitä, kuinka harrastaa!

6 Ilmakehän- ja lähiavaruuden kohteita

7 Revontulet

8 Revontulet Revontulten havaintovinkkejä Visuaalihavaitseminen Tarkkaillaan revontulia paljain silmin, tehdään revontulinäytelmän etenemisestä muistiinpanoja Revontulten valokuvaaminen Järjestelmäkamera (kirkkaimmissa myös puhelinkamerat) Jalusta Kaukolaukaisin Valotusaika 2-30 sekuntia Aukko (f-luku) mahdollisimman suuri Laajakulmaobjektiivi

9 Revontulet Revontulten time lapse -kuvaus Samat välineet kuin tavallisessa kuvauksessa, mutta ihanteellisesti lisäksi tarvitaan: Mahdollisuus verkkovirran käyttöön Rauhallinen ja turvallinen paikka, johon kameran voi jättää kuvaamaan Lämmitinelementti huurteenpoistoon Revontulten videokuvaus

10 Time lapse -kuvaus Kuvaustekniikka, jossa kamera ottaa kuvan aina tietyin väliajoin, esim. Kerran minuutissa Kuvausta voidaan jatkaa tällä tavalla useita tunteja tai vaikka läpi yön, joskus myös useita päiviä tai öitä Kuvista voidaan koostaa videoita Voidaan kuvata esim. Revontulia, valaisevia yöpilviä, ukkosmyrskyjä, tähtitaivasta, yms. Tarvikkeet: Järjestelmäkamera (ei välttämätön, myös joillain pokkareilla ja puhelinkameroilla onnistuu) Jalusta Sopivia objektiiveja Ajastettava kaukolaukaisin tai tietokoneohjelma

11 Time lapse kuvaus

12 Halot

13 Halot Halojen havaintovinkkejä Visuaalihavaitseminen Halonäytelmän tarkastelu paljain silmin, piirrokset ja sanalliset muistiinpanot halonäytelmästä Aina tärkeä osa halonäytelmän havaitsemista, vaikka valokuvaisikin Halonäytelmän yleisluonteen kartoitus Suurin osa haloista on Auringon suunnalla, mutta koko taivas kannattaa kartoittaa, erityisesti jos taivaalle ilmestyy useampia halomuotoja ja ne ovat kirkkaita Valokuvaaminen Päivätaivaan haloissa puhelinkamera tai pokkarikamera riittävät pitkälle Usein pärjää pelkillä automaattiasetuksilla Järjestelmäkamera on kiva, muttei pakollinen Paras kamera on se joka on mukana! Järkkärellä suositaan kohtalaisen pientä f-lukua (ei kuitenkaan liikaa, silloin kennoroskat tulevat liikaa esiin) Valotusaika pidetään lyhyenä (esim. 1/500 1/2000s)

14 Halot Halokuvien käsittely Järkkärillä kuvatessa kuvat raw -formaatissa Raw -formaatti säilyttää kuvan alkuperäisen datan ja mahdollistaa kuvan käsittelyn Halokuvien käsittelyssä usein käytettyjä menetelmiä Pinoaminen Epäterävä maski (unsharp mask, USM) B-R -menetelmä Jos ei tunne kuvankäsittelyä tai halomuotoja, tärkeintä on tarkkailla taivasta (myös auringon vastapuoli) ja ottaa paljon kuvia eri suunnista --> asiantuntijat voivat löytää kuvista mielenkiintoisia (harvinaisia ja jopa kokonaan uusia) halomuotoja

15 Helmiäispilvet

16 Helmiäispilvet Helmiäispilvet ovat stratosfäärissä, 50 km korkeudessa esiintyviä harvinaisia pilviä Pilviä esiintyy talvella, kun yläilmakehässä on riittävän kylmää Pilvet näkyvät aamu- ja iltahämärän yhteydessä Pilviä voi havaita parhaimmillaan muutaman kerran talvessa Pilvet voivat koostua vesijäästä ta typpihaposta Pilvet ovat useimmiten valkeita, mutta joskus myös värikkäitä (parhaimmillaan todella hienoja) Pilvet ovat nimensä mukaisesti olemukseltaan helmiäishohtoisia

17 Helmiäispilvet Kuva: Juha Ojanperä Tyypin 1 helmiäispilvet Valkeita, värittömiä Yleisin helmiäispilvien tyyppi Valkeat helmiäispilvet koostuvat typpihappoa sisältävistä kiteistä

18 Helmiäispilvet Värikkäitä Harvinaisia Kuva: Satu Juvonen (kuva otettu Inarissa ) Tyypin 2 helmiäispilvet Koostuvat tavallisista jääkiteistä (vesijää)

19 Helmiäispilvet Kuva: Juha Ojanperä Helmiäisrusko Joskus helmiäispilviin liittyy voimakas iltatai aamurusko Varsinaisia helmiäispilviä ei välttämättä edes havaita

20 Helmiäispilvet Helmiäispilvien havaitseminen Helmiäispilvien kuvaaminen onnistuu puhelinkameroilla ja pokkareilla jo mainiosti Näytelmästä kannattaa tehdä myös sanallisia muistiinpanoja

21 Valaisevat yöpilvet

22 Valaisevat yöpilvet Valaisevat yöpilvet ovat kesäöisin (kesä-elokuu) näkyviä harvinaisia pilviä Yöpilvet esiintyvät 80 km korkeudessa avaruuden rajalla Kesäisin yläilmakehässä otolliset olosuhteet yöpilvien muodostumiselle Vaaleansinertäviä tai valkeita, hentoja pilviä Näyttävät loistavan omaa valoaan (siitä nimi), mutta heijastavat Auringon valoa Näkyvät pääasiassa pohjoisella taivaalla Joskus elokuussa voi nähdä revontulia yöpilvien kanssa

23 Valaisevat yöpilvet Valaisevien yöpilvien havaitseminen Visuaalihavainnot Sanallisia muistiinpanoja, piirroksia Valokuvaus Aukko (f-luku) mahdollisimman suuri Valotusajat vaihtelevat, (2-30s) Laajakulmainen objektiivi Jalusta Kaukolaukaisin Kirkkaimmista kuvia jopa puhelinkameroilla

24 Valaisevat yöpilvet Kuvattu puhelinkameralla (Sony Xperia) Kuva: Juha Ojanperä

25 Meteorit Meteori = tähdenlento Avaruudesta Maan ilmakehään iskeytyvä kivenkappale Kivenkappale "palaa" ilmakehän kitkan vaikutuksesta Ilma välittömästi kivenkappaleen ympärillä kuumenee valtavan kuumaksi ja alkaa hehkua --> tähdenlento Meteoroidi = avaruudessa oleva pienehkö kivenkappale Meteori = tähdenlento Meteoriitti = avaruudesta peräisin oleva kivi, löydetty maan pinnalta Tulipallo (eli bolidi) = poikkeuksellisen kirkas meteori (vastaa kirkkaudeltaan vähintään Venuksen kirkkautta)

26 Meteorit Meteoreja on kahta päätyyppiä Johonkin meteoriparveen kuuluvia Sporadisia eli satunnaisia meteoreja Komeetoista varisee niiden radalle kivensiruja -->meteoriparvet Parhaita meteoriparvia mm. Perseidit (elokuussa) Geminidit (joulukuussa) Kvadrantidit (tammikuussa) Meteoriparvien esiintymisajat mm. Tähdet -vuosikirjassa

27 Meteorit Meteorien havaitseminen Kuvaaminen onnistuu vain harvoin ja hyvällä tuurilla Meteorit ja tulipallot ovat hyvin nopeita (lento 1-3 sekuntia) Erityisesti tulipallon nähdessään kannattaa toimia seuraavasti: Pvm ja kellonaika muistiin Havaintopaikka muistiin Piirtää karkea piirros tulipallon radasta taivaalla Panna merkille missä suunnassa ja kuinka korkealla tulipallo näkyi ja mikä oli lentosuunta

28 Meteorit Erityisesti tulipallohavainnot kannattaa raportoida Ursalle ( Meteorien kuvaaminen Aktiivisten ja runsaiden parvien aikana (esim. Perseidit) Järjestelmäkamera Laajakulmainen objektiivi Kaukolaukaisin (toistuva kuvaus) Jalusta Hyvää tuuria ja sinnikkyyttä!

29 Meteorit Perseidimeteori Kuvattu järjestelmäkameralla (Canon EOS 1100D, Canon EF-S 1855mm IS) Jatkuva kuvaus Kuva: Juha Ojanperä

30 Satelliitit Keinotekoisia kiertolaisia taivaalla Valtava määrä Satelliittibongaus on aivan oma lajinsa Satelliitit näkyvät liikkuvina valopisteinä taivaalla erityisesti lähellä ilta- ja aamuhämärää Jotkin satelliitit vilkkuvat tai välähtelevät Jotkin loistavat tasaisesti

31 Satelliitit Satellittiennusteita ja -tietoa: Välähtäviä satelliitteja: Iridium -satelliitit Eräs kirkkaimmista: ISS (International Space Station)

32 Satelliitit Satelliittien havaitseminen Visuaalihavainnot Valokuvaus Hyödynnettävä satelliittiennusteita Tunnettava tähtitaivas, jotta tietää missä satelliitti tulee näkymään Järjestelmäkamera Jalusta Kaukolaukaisin Aukko mahdollisimman suuri Valotusaika ~10-30s

33 Satelliitit Iridium -satelliitin välähdys Kuvattu järjestelmäkameralla (Canon EOS 1100D, objektiivi: Canon EFS 18-55mm IS) Kuva: Juha Ojanperä

34 Satelliitit ISS:n jättämä viiru ( ) Kuvattu järjestelmäkameralla (Canon EOS 1100D, Canon EF-S 1855mm IS, valotusaika 20s) Kuva: Juha Ojanperä

35 Aurinkokunnan kohteita

36 Aurinko Meidän lähin tähtemme, Aurinkokuntamme keskuskappale Tavallinen pääsarjan tähti Spektriluokka G2 Tähdeksi pieni (keltainen kääpiö) Pintalämpötila 5000K

37 Aurinko

38 Auringon havaitseminen Paljain silmin, kaukoputkella tai valokuvaten Aurinkosuodin ehdoton edellytys Ilman suodinta Aurinkoon katsominen vaarallista, riskinä pysyvä silmävamma Aurinkosuotimia Aurinkokalvo Lasinen suodin Ei koskaan okulaarin eteen tulevaa suodinta! Aurinkokaukoputki (Aurinko vedyn valossa)

39 Auringon havaitseminen Aurinko Kuvattu 102/1000mm refraktorin läpi Aurinkokalvo (valkoinen valo) Kamera: Canon EOS 1100D, valotus 1/2000s Kuva: Juha Ojanperä

40 Auringon havaitseminen Aurinko kuvattuna Porin Karhunvartijoiden aurinkokaukoputkella H-alfa Kuva: Jarkko Suominen

41 Planeetat

42 Merkurius Sisin planeetta Pieni kiviplaneetta, koko noin puolet maasta Ei kaasukehää Näkyy aina Auringon suunnalla, näkyvissä ilta- ja aamuhämärän aikaan Vaihe havaittavissa

43 Venus Maan kokoinen kiviplaneetta Paksu kaasukehä Myrkyllinen ilmakehä, erittäin kuuma paikka Ei sovellu elämälle Taivaan kirkkain planeetta Näkyvissä "ilta- tai aamutähtenä" Vaihe havaittavissa Voi näkyä myös päivätaivaalla

44 Mars Ensimmäinen planeetta Maan ulkopuolella, 4. kivi Koko noin puolet Maasta Kaksi epäsäännöllistä kuuta Tummia ja vaaleita alueita, napalakit

45 Jupiter Aurinkokuntamme suurin planeetta Kaasujättiläinen Pilvivyöhykkeitä Suuri punainen pilkku 4 isoa kuuta, kuiden ylikulkuja, varjoja, peittymisiä

46 Saturnus Aurinkokuntamme 2. suurin planeetta Kaasujättiläinen Renkaat! Cassinin jako Kulma vaihtelee Näkyvät jo pienellä kaukoputkella Useita kuita

47 Uranus Aurinkokuntamme 7. planeetta Kaasujättiläinen Piirteetön, vaaleansinivihreä pallo Näkyy isolla putkella pienenä, sinivihreänä kiekkona Useita kuita Uloin paljain silmin näkyvä planeetta Näkyy "himmeänä tähtenä"

48 Neptunus Aurinkokuntamme uloin planeetta Kaasukehässä pilviä Muutama Kuu Isolla putkella näkyy pienenä sinisenä kiekkona Pienellä putkella tähtimäisenä

49 Kääpiöplaneetat ja asteroidit Avaruuden pienkappaleita Asteroidivyöhykkeitä kaksi Asteroidivyöhyke (Marsin ja Jupiterin välissä) Kuiperin vyöhyke Neptunuksen takana Asteroidit ovat ~ m kokoisia, epäsäännöllisiä kivenmöhkäleitä Kääpiöplaneetat ovat selvästi varsinaisia planeettoja pienempiä, mutta asteroideja isompia, säännöllisen muotoisia kappaleita

50 Kääpiöplaneetat ja asteroidit Asteroideja tunnetaan jo satoja tuhansia Kääpiöplaneetat: Ceres (asteroidivyöhykkeellä, tunnetaan myös asteroidina numero 1) Pluto (Kuiperin vyöhyke) Haumea (Kuiper) Makemake (Kuiper) Eris (Kuiper)

51 Kääpiöplaneetat ja asteroidit Asteroidit näkyvät taivaalla pistemäisinä kohteina isollakin kaukoputkella Ainoa helposti havaittava kääpiöplaneetta on Ceres, Kuiperin vyöhykkeen kääpiöplaneetat hyvin himmeitä Asteroidit aiheuttavat tähdenpeittoja

52 Komeetat Jäisiä aurinkokunnan ulko-osien kappaleita Peräisin Oortin pilvestä Kaksi päätyyppiä: Jaksolliset (palaavat säännöllisesti Aurinkokunnan sisäosiin) Ei-jaksolliset (eivät palaa enää koskaan Aurinkokunnan sisäosiin) Komeetoille muodostuu pyrstö Aurinkokunnan sisäosissa

53 Komeetat Tunnettuja komeettoja: Halleyn komeetta Tempel 1 81P/Wild Hale-Bopp

54 Komeetat Kirkkailla komeetoilla näkyy visuaalisestikin hieno pyrstö Kirkkaat harvinaisia Yleensä vuoden aikana havaitaan 1-2 kiikareilla näkyvää komeettaa

55 Komeetat Komeetta C/2011 L1 (PANSTARRS) Piirroshavainto (25x100 kiikarit) Kuva: Juha Ojanperä

56 Komeetat Komeetta C/2013 US10 (Catalina) Havaittu L80/400mm refraktorilla Piirroshavainto Kuva: Juha ojanperä

57 Kuu

58 Kuu Ainoa luonnollinen satelliittimme (satelliitti = kiertolainen, seuralainen) Halkaisija 3400 km Etäisyys ~ km Vaiheet "Meriä" Kraatereita Vuoria, laaksoja

59 Kuu Kuun havaitseminen mahdollista jo paljain silmin Kiikareilla näkyvät merten lisäksi myös joitakin kraatereita Kaukoputkella voi helposti tutkia Kuun pinnanmuotoja Kuun valokuvaaminen helppoa kaukoputken läpi, ei vaadi seurantaa

60 Kuu Kuu kuvattuna Kaukoputki: L102/1000mm Kamera: Canon EOS 1100D Kuva: Juha Ojanperä

61 Kuu Kuuta voi myös piirtää Kuu piirrettynä Kaukoputki: L102/1000mm Kuva: Juha Ojanperä

62 Tähdenpeitot Tähdenpeitto tarkoittaa tilannetta, jossa esim. Kuu tai asteroidi peittää joksikin aikaa jonkun tähden näkyvistä Tähdenpeitoilla saadaan tietoa mm. Asteroideista jja Kuun liikkeistä radallaan Voidaan havaita kaukoputkella joko visuaalisesti tai videomenetelmällä Mahdollisuus uusiin löytöihin ja tieteellisesti merkittäviin havaintoihin! Tähdenpeitoista ennusteita mm. Tähdet -vuosikirjassa

63 Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Auringonpimennyksessä Kuu menee joko osittain tai kokonaan Auringon eteen peittäen sen joko kokonaan tai osittain näkyvistä Täydelliset auringonpimennykset harvinaisia Muutaman vuoden välein osittaisia pimennyksiä

64 Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Osittainen auringonpimennys Havaittuna Oulussa Kaukoputki: L102/1000mm Aurinkokalvo Kamera: Canon EOS 1100D Kuva: Juha Ojanperä

65 Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Kuunpimennyksessä Kuu menee joko kokonaan tai osittain Maan varjoon Täydelliset kuunpimennykset paljon yleisempiä kuin täydelliset auringonpimennykset Kuu ei katoa näkyvistä, vaan muuttuu oranssinpunertavaksi

66 Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Osittainen kuunpimennys Kuvattu Turussa Kaukoputki: L80/400mm Kamera: Canon EOS 1100D

67 Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Ylikululla tarkoitetaan sellaista tilannetta, jossa Merkurius tai Venus kulkee Auringon kiekon yli Seuraava Merkuriuksen ylikulku Havaitsemiseen tarvitaan kaukoputki ja aurinkosuodin

68 Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Merkuriuksen ylikulku Merkurius näkyy pienenä pisteenä Auringon kiekkoa vasten Alkaa n. Klo 14, loppuu n. Klo 21 Kaukoputki ja aurinkosuodin!

69 Syvä taivas

70 Syvä taivas Syvä taivas (engl. Deep sky) tarkoittaa Aurinkokuntamme ulkopuolella olevaa avaruuden osaa Syvän taivaan kohteiksi luetaan kaikki ns. Pintakohteet, eli tavallisia tähtiä, muuttuvia tähtiä ja kaksoistähtiä (koulukuntakysymys) ei lueta syvään taivaaseen, vaikka ne ovatkin syvää avaruutta Syvän taivaan kohteet ovat siis Aurinkokuntamme ulkopuolella olevia pintakohteita

71 Syvä taivas Syvän taivaan kohteita ovat: Galaksit Avoimet tähtijoukot Pallomaiset tähtijoukot Kaasusumut Emissio Heijastus Pimeä Planetaariset sumut Supernovajäänteet (kaksoistähdet)

72 Syvä taivas Syvää taivasta voi havaita valokuvaamalla (tähtikuvaus) Tai visuaalisesti (piirrokset ja sanalliset muistiinpanot)

73 Syvä taivas Kuva: Arun Venkataswamy Kuva: Juha Ojanperä

74 Kaksoistähdet Kuva: Stefan Binnewies, Josef Pöpsel Taivaan tähdistä ~puolet kaksoistähtiä tai moninkertaisia tähtiä Monet kauniita ja helppoja kaukoputkilla Muun muassa Castor Delta Lyrae Albireo Mizar Kuvassa Albireo

75 Muuttuvat tähdet Tähtiä, joiden kirkkaus muuttuu ajan kuluessa Ulkoiset tekijät Sisäiset tekijät Sykkiviä, räjähtäviä, purkautuvia... Visuaalihavainnot, CCD -havainnot Arvioidaan tähden kirkkautta Säännölliset havainnot

76 Kiitos kaikille kurssille osallistumisesta! Eikä siinä vielä kaikki...

77 Tähtitornivierailu Porin karhunvartijat ry tarjoaa kaikille kurssille osallistuneille ilmaisen tähtitornivierailun klo Osoite: Tutintie 1, Vanha Ulvila, Ulvilan vesitorni Tervetuloa!