Tähtitaivaan alkeet Juha Ojanperä Harjavalta 14.1.-10.3.2016
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
Havaintokohteita ja -projekteja tähtitieteen harrastajalle
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
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!
Ilmakehän- ja lähiavaruuden kohteita
Revontulet
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
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
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
Time lapse kuvaus
Halot
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)
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
Helmiäispilvet
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
Helmiäispilvet Kuva: Juha Ojanperä Tyypin 1 helmiäispilvet Valkeita, värittömiä Yleisin helmiäispilvien tyyppi Valkeat helmiäispilvet koostuvat typpihappoa sisältävistä kiteistä
Helmiäispilvet Värikkäitä Harvinaisia Kuva: Satu Juvonen (kuva otettu Inarissa 29.1.16) Tyypin 2 helmiäispilvet Koostuvat tavallisista jääkiteistä (vesijää)
Helmiäispilvet Kuva: Juha Ojanperä Helmiäisrusko Joskus helmiäispilviin liittyy voimakas iltatai aamurusko Varsinaisia helmiäispilviä ei välttämättä edes havaita
Helmiäispilvet Helmiäispilvien havaitseminen Helmiäispilvien kuvaaminen onnistuu puhelinkameroilla ja pokkareilla jo mainiosti Näytelmästä kannattaa tehdä myös sanallisia muistiinpanoja
Valaisevat yöpilvet
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
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
Valaisevat yöpilvet Kuvattu puhelinkameralla (Sony Xperia) 23.7.16 Kuva: Juha Ojanperä
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)
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
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
Meteorit Erityisesti tulipallohavainnot kannattaa raportoida Ursalle (www.taivaanvahti.fi) Meteorien kuvaaminen Aktiivisten ja runsaiden parvien aikana (esim. Perseidit) Järjestelmäkamera Laajakulmainen objektiivi Kaukolaukaisin (toistuva kuvaus) Jalusta Hyvää tuuria ja sinnikkyyttä!
Meteorit Perseidimeteori 13.8.2013 Kuvattu järjestelmäkameralla (Canon EOS 1100D, Canon EF-S 1855mm IS) Jatkuva kuvaus Kuva: Juha Ojanperä
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
Satelliitit Satellittiennusteita ja -tietoa: http://heavens-above.com/ Välähtäviä satelliitteja: Iridium -satelliitit Eräs kirkkaimmista: ISS (International Space Station)
Satelliitit Satelliittien havaitseminen Visuaalihavainnot Valokuvaus Hyödynnettävä satelliittiennusteita Tunnettava tähtitaivas, jotta tietää missä satelliitti tulee näkymään Järjestelmäkamera Jalusta Kaukolaukaisin Aukko mahdollisimman suuri Valotusaika ~10-30s
Satelliitit Iridium -satelliitin välähdys 16.8.2014 Kuvattu järjestelmäkameralla (Canon EOS 1100D, objektiivi: Canon EFS 18-55mm IS) Kuva: Juha Ojanperä
Satelliitit ISS:n jättämä viiru (5.8.2014) Kuvattu järjestelmäkameralla (Canon EOS 1100D, Canon EF-S 1855mm IS, valotusaika 20s) Kuva: Juha Ojanperä
Aurinkokunnan kohteita
Aurinko Meidän lähin tähtemme, Aurinkokuntamme keskuskappale Tavallinen pääsarjan tähti Spektriluokka G2 Tähdeksi pieni (keltainen kääpiö) Pintalämpötila 5000K
Aurinko
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)
Auringon havaitseminen Aurinko 13.3.2015 Kuvattu 102/1000mm refraktorin läpi Aurinkokalvo (valkoinen valo) Kamera: Canon EOS 1100D, valotus 1/2000s Kuva: Juha Ojanperä
Auringon havaitseminen Aurinko kuvattuna Porin Karhunvartijoiden aurinkokaukoputkella H-alfa Kuva: Jarkko Suominen
Planeetat
Merkurius Sisin planeetta Pieni kiviplaneetta, koko noin puolet maasta Ei kaasukehää Näkyy aina Auringon suunnalla, näkyvissä ilta- ja aamuhämärän aikaan Vaihe havaittavissa
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
Mars Ensimmäinen planeetta Maan ulkopuolella, 4. kivi Koko noin puolet Maasta Kaksi epäsäännöllistä kuuta Tummia ja vaaleita alueita, napalakit
Jupiter Aurinkokuntamme suurin planeetta Kaasujättiläinen Pilvivyöhykkeitä Suuri punainen pilkku 4 isoa kuuta, kuiden ylikulkuja, varjoja, peittymisiä
Saturnus Aurinkokuntamme 2. suurin planeetta Kaasujättiläinen Renkaat! Cassinin jako Kulma vaihtelee Näkyvät jo pienellä kaukoputkella Useita kuita
Uranus Aurinkokuntamme 7. planeetta Kaasujättiläinen Piirteetön, vaaleansinivihreä pallo Näkyy isolla putkella pienenä, sinivihreänä kiekkona Useita kuita Uloin paljain silmin näkyvä planeetta Näkyy "himmeänä tähtenä"
Neptunus Aurinkokuntamme uloin planeetta Kaasukehässä pilviä Muutama Kuu Isolla putkella näkyy pienenä sinisenä kiekkona Pienellä putkella tähtimäisenä
Kääpiöplaneetat ja asteroidit Avaruuden pienkappaleita Asteroidivyöhykkeitä kaksi Asteroidivyöhyke (Marsin ja Jupiterin välissä) Kuiperin vyöhyke Neptunuksen takana Asteroidit ovat ~20-5000m kokoisia, epäsäännöllisiä kivenmöhkäleitä Kääpiöplaneetat ovat selvästi varsinaisia planeettoja pienempiä, mutta asteroideja isompia, säännöllisen muotoisia kappaleita
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)
Kääpiöplaneetat ja asteroidit Asteroidit näkyvät taivaalla pistemäisinä kohteina isollakin kaukoputkella Ainoa helposti havaittava kääpiöplaneetta on Ceres, Kuiperin vyöhykkeen kääpiöplaneetat hyvin himmeitä Asteroidit aiheuttavat tähdenpeittoja
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
Komeetat Tunnettuja komeettoja: Halleyn komeetta Tempel 1 81P/Wild Hale-Bopp
Komeetat Kirkkailla komeetoilla näkyy visuaalisestikin hieno pyrstö Kirkkaat harvinaisia Yleensä vuoden aikana havaitaan 1-2 kiikareilla näkyvää komeettaa
Komeetat Komeetta C/2011 L1 (PANSTARRS) 31.3.2013 Piirroshavainto (25x100 kiikarit) Kuva: Juha Ojanperä
Komeetat Komeetta C/2013 US10 (Catalina) 24.12.2015 Havaittu L80/400mm refraktorilla Piirroshavainto Kuva: Juha ojanperä
Kuu
Kuu Ainoa luonnollinen satelliittimme (satelliitti = kiertolainen, seuralainen) Halkaisija 3400 km Etäisyys ~300 000 km Vaiheet "Meriä" Kraatereita Vuoria, laaksoja
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
Kuu Kuu kuvattuna 1.8.2012 Kaukoputki: L102/1000mm Kamera: Canon EOS 1100D Kuva: Juha Ojanperä
Kuu Kuuta voi myös piirtää Kuu piirrettynä 29.11.2012 Kaukoputki: L102/1000mm Kuva: Juha Ojanperä
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
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
Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Osittainen auringonpimennys 20.3.2015 Havaittuna Oulussa Kaukoputki: L102/1000mm Aurinkokalvo Kamera: Canon EOS 1100D Kuva: Juha Ojanperä
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
Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Osittainen kuunpimennys 25.4.2013 Kuvattu Turussa Kaukoputki: L80/400mm Kamera: Canon EOS 1100D
Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Ylikululla tarkoitetaan sellaista tilannetta, jossa Merkurius tai Venus kulkee Auringon kiekon yli Seuraava Merkuriuksen ylikulku 9.5.2016 Havaitsemiseen tarvitaan kaukoputki ja aurinkosuodin
Auringonpimennykset, kuunpimennykset, ylikulut Merkuriuksen ylikulku 9.5.2016 Merkurius näkyy pienenä pisteenä Auringon kiekkoa vasten Alkaa n. Klo 14, loppuu n. Klo 21 Kaukoputki ja aurinkosuodin!
Syvä taivas
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
Syvä taivas Syvän taivaan kohteita ovat: Galaksit Avoimet tähtijoukot Pallomaiset tähtijoukot Kaasusumut Emissio Heijastus Pimeä Planetaariset sumut Supernovajäänteet (kaksoistähdet)
Syvä taivas Syvää taivasta voi havaita valokuvaamalla (tähtikuvaus) Tai visuaalisesti (piirrokset ja sanalliset muistiinpanot)
Syvä taivas Kuva: Arun Venkataswamy Kuva: Juha Ojanperä
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
Muuttuvat tähdet Tähtiä, joiden kirkkaus muuttuu ajan kuluessa Ulkoiset tekijät Sisäiset tekijät Sykkiviä, räjähtäviä, purkautuvia... Visuaalihavainnot, CCD -havainnot Arvioidaan tähden kirkkautta Säännölliset havainnot
Kiitos kaikille kurssille osallistumisesta! Eikä siinä vielä kaikki...
Tähtitornivierailu Porin karhunvartijat ry tarjoaa kaikille kurssille osallistuneille ilmaisen tähtitornivierailun 17.3.2016 klo 20.00 Osoite: Tutintie 1, Vanha Ulvila, Ulvilan vesitorni Tervetuloa!