Taivaalla näkyvät valopisteet ovat kaukana olevia tähtiä.
Текст на упрощенном финском языке (selkokieli), посвященный астрономии в самом широком смысле.
Tähtitaivas
Taivaalla näkyy yöllä pieniä valopisteitä. Ne ovat tähtiä. Tähdet muodostavat erilaisia kuvioita: suoria viivoja, kaaria, kolmioita ja neliöitä. Jo tuhansia vuosia sitten ihmiset antoivat tähtikuvioille nimiä.
Otava. Большой Ковш, часть созвездия Большая Медведица.
Tutuin tähtikuvio on Otava. Otavassa on seitsemän tähteä, ja se muistuttaa kauhaa. Otava ei ole varsinainen tähdistö, vaan se on osa Ison karhun tähdistöä.
Tähdistöt
Tähdistöt eivät ole tähtien muodostamia kuvioita. Tähdistöt ovat erikokoisia alueita taivaalla. Jokaisessa tähdistössä on kirkkaita ja himmeitä tähtiä. Tähdet ovat yleensä eri etäisyyksillä Maasta. Ne näkyvät vain sattumalta samassa suunnassa.
Tähdistön kirkkaimmat tähdet muodostavat yleensä kuvion, jolle on annettu nimi kauan sitten. Ihmiset ovat nähneet tähtikuvioissa erilaisia olentoja: jumalia, taruhahmoja ja eläimiä. Tähdistöille on annettu nimet näiden olentojen mukaan.
Useimmat tähdistöt eivät muistuta hahmoa, jonka mukaan ne ovat saaneet nimensä. Esimerkiksi Ison karhun tähdistö ei näytä karhulta. Jotkut tähdistöt ovat esikuvansa näköisiä. Sellainen tähdistö on esimerkiksi Leijona.
Leijonan tähdistö muistuttaa hieman suurta kissapetoa.
Jotkut tähdistöt ovat saaneet nimensä tähtitieteellisiltä havaintolaitteilta. Taivaalla on esimerkiksi sekstantti, oktantti ja kaukoputki. Ne eivät näy Suomesta.
Tähtien liike
Tähdet liikkuvat hyvin hitaasti. Siksi tähtikuviot näyttävät samanlaisilta tuhansien vuosien ajan. Esimerkiksi muinaisessa Egyptissä tähdistöt nähtiin samanlaisina kuin nykyisin.
Joskus tähtien joukossa näkyy valopisteitä,jotka liikkuvat päivien ja viikkojen kuluessa. Ne ovat planeettoja, jotka kiertävät Aurinkoa.
Tähtitaivas ei näytä aina samanlaiselta, sillä taivas pyörii hitaasti. Tähdet näyttävät nousevan idästä ja laskevan länteen. Samalla tavalla Aurinkoja Kuu näyttävät liikkuvan taivaalla.
Todellisuudessa tähdet eivät liiku, vaan Maa pyörii akselinsa ympäri. Yhteen Maan pyörähdykseen kuluu aikaa yksi vuorokausi. Maan akseli osoittaa kohti Pohjantähteä. Siksi Pohjantähti näyttää pysyvän taivaalla paikallaan.
Koska Maa pyörii hitaasti, myös tähdet näyttävät liikkuvan hitaasti. Tähtitaivaan liikkeen huomaa vain silloin, jos kirkas tähti näkyy lähellä puunlatvaa. Silloin tähden hitaan liikkeen voi nähdä.
Koska Maa pyörii, tähtitaivaan asento muuttuu. Illalla katsomme eri suuntaan kuin aamulla. Siksi aamuyöllä näkyy eri tähdistöjä kuin illalla ja yöllä.
Maa kiertää Aurinkoa
Samalla kun Maa pyörii, se kiertää Auringon ympäri. Yhteen Maan kierrokseen Auringon ympäri kuluu aikaa yksi vuosi.
Koska Maa kiertää Aurinkoa, Aurinko näyttää liikkuvan. Sen suunnassa on eri vuodenaikoina eri tähtiä ja tähdistöjä.
Aurinko on niin kirkas, että sitä ei voi nähdä yhtä aikaa tähtien kanssa. Öisin kuitenkin näkyy eri vuodenaikoina eri tähdistöjä. Auringon suunnassa olevat tähdistöt eivät näy ollenkaan, mutta toisella puolella taivasta olevat tähdistöt näkyvät hyvin.
Syysöinä taivaalla näkyy eri tähdistöjä kuin talviöinä ja kevätöinä. Kesäöinä on niin valoisaa, että tähtiä ei näy ollenkaan.
Tähtikartta
Tähtikartta. Карта звездного неба.
Tähtitaivaasta on tehty karttoja samaan tapaan kuin maapallosta. Tähdet on merkitty tähtikarttoihin erikokoisina palloina. Pallojen koko ei kerro tähtien kokoa, vaan tähtien kirkkauden.
Mitä kirkkaampana tähti näkyy taivaalla, sitä isompi pallo kuvaa tähteä kartalla. Tähtikarttoihin on yleensä merkitty viivoja, jotka yhdistävät tähdistön kirkkaimmat tähdet. Tähtikarttoihin on merkitty tähdistöjen nimet. Joskus kartoissa on myös kirkkaimpien tähtien nimet.
Eri vuorokauden aikoina ja eri vuodenaikoina näkyy eri tähdistöjä. Siksi eri aikoina täytyy käyttää eri karttoja.
Tarkempiin tähtikarttoihin on merkitty tähtijoukkoja, kaasusumuja ja galakseja. Ne ovat yleensä niin himmeitä, että ne voi nähdä taivaalla vain kaukoputkella.
Tähtien etäisyydet
Tähdet ovat hyvin erilaisilla etäisyyksillä Maasta. Yleensä saman tähdistön tähdet ovat kaukana toisistaan. Vain joissakin tähdistöissä osa tähdistä on lähellä toisiaan.
Tähdet ovat niin kaukana Maasta, että niiden etäisyyksiä ei mitata kilometreissä. Tähtitieteessä etäisyyden mittana on valovuosi. Yksi valovuosi on matka, jonka valo kulkee yhdessä vuodessa. Valon nopeus on niin suuri, että yksi valovuosi on hyvin pitkä matka. Yksi valovuosi on noin 9,5 biljoonaa kilometriä.
Lähin tähti on Aurinko. Seuraavaksi lähin tähti on noin neljän valovuoden etäisyydellä. Sen nimi on Proxima Centauri. Proxima Centauri ei näy Suomesta, koska se on eteläisellä taivaalla. Useimmat yötaivaalla näkyvät tähdet ovat kymmenien tai satojen valovuosien päässä.
Tähtikaukoputket
Paljain silmin näkyy noin 2 000 tähteä. Himmeiden tähtien näkemiseen tarvitaan kaukoputki. Tähtikaukoputkessa on linssi tai peili, joka kerää tähdistä tulevaa valoa.
Kaukoputki. Телескоп.
Jos kaukoputkessa on linssi, sitä sanotaan linssikaukoputkeksi. Jos kaukoputkessa on peili, sitä sanotaan peilikaukoputkeksi.
Suurempi linssi tai peili kerää enemmän valoa kuin pieni linssi tai peili. Kaikkein suurimmat kaukoputket ovat peilikaukoputkia.
Kaukoputken linssin tai peilin tehtävänä on kerätä mahdollisimman paljon valoa. Isommalla kaukoputkella näkyy enemmän tähtiä. Useimmat tähtitaivaan kohteet ovat hyvin himmeitä. Siksi tähtitieteilijöiden käyttämissä kaukoputkissa peilin läpimitta voi olla monta metriä.
Tähtiharrastajat käyttävät pienempiä kaukoputkia. Niissä on yleensä linssi tai peili, jonka läpimitta on 10 tai 20 senttimetriä.
Kiikarit
Jos kiinnostuu tähdistä, ei kannata heti hankkia kaukoputkea. Tähtitaivaaseen voi tutustua ensin paljain silmin Tähtikartan avulla kannattaa opetella tunnistamaan tähdistöt.
Seuraavaksi tähtiä voi katsella kiikarilla. Kiikarilla näkyy paljon erilaisia kohteita. Kuun pinnalla erottuu kraattereita. Kiikarilla voi nähdä myös Jupiterin kuut. Monet tähtijoukot näkyvät kiikarilla paremmin kuin kaukoputkella.
Sitten kun tähdistöt ovat tuttuja ja tähtitaivaalta osaa etsiä erilaisia kohteita, voi harkita kaukoputken hankintaa.
Tähdet
Tähdet näyttävät taivaalla pieniltä valopisteiltä, mutta ne ovat valtavia kaasupalloja. Tähdet ovat hyvin kuumia, ja siksi ne loistavat kirkkaasti.
Tähtien sisällä tapahtuu ydinreaktioita, joissa vety muuttuu heliumiksi. Sitä sanotaan fuusioksi. Ydinreaktioissa vapautuu energiaa, joka saa tähdet säteilemään.
Myös Auringon sisällä tapahtuu ydinreaktioita. Siksi se loistaa niin kirkkaasti. Ilman Auringon valoa ja lämpöä Maassa ei voisi olla elämää.
Tähtien synty
Tähdet eivät ole ikuisia. Tähdet syntyvät, elävät elämänsä ja lopulta kuolevat.
Tähdet syntyvät kaasusta, jota on tähtienvälisessä avaruudessa. Kaasu on kerääntynyt pilviksi, joista voi syntyä uusia tähtiä.
Kun pilvessä oleva kaasu alkaa tiivistyä, sen lämpötila nousee. Vetovoima vetää kaasua kasaan, jolloin siitä tulee tiheämpää ja kuumempaa.
Kaasupilven sisällä syntyvää tähteä sanotaan prototähdeksi. Lopulta lämpötila nousee prototähden sisällä niin korkeaksi, että ydinreaktiot voivat käynnistyä. Lämpötila on silloin miljoonia asteita.
Kun tähti alkaa säteillä, se puhaltaa ylimääräisen kaasun pois. Silloin tähti tulee näkyviin kaasupilven sisältä ja alkaa loistaa kirkkaasti.
Tähtijoukot
Yhdestä kaasupilvestä syntyy useita tähtiä. Kun tähdet alkavat loistaa, ne muodostavat uuden tähtijoukon. Tällaista joukkoa sanotaan avoimeksi tähtijoukoksi.
Avoimeen tähtijoukkoon voi kuulua kymmeniä tai satoja tähtiä. Joukossa olevat tähdet liikkuvat kauemmas toisistaan, joten vähitellen tähtijoukko hajoaa. Tähdet karkaavat avaruuteen.
Siksi useimmat tähtijoukot ovat vain kymmenien tai satojen miljoonien vuosien ikäisiä. Se on lyhyt aika verrattuna tähtien koko elinikään, joka voi olla miljardeja vuosia.
Taivaalla on myös pallomaisia tähtijoukkoja. Niissä on tähtiä paljon enemmän kuin avoimissa tähtijoukoissa. Pallomaisessa tähtijoukossa voi olla yli satatuhatta tähteä.
Pallomaiset tähtijoukot ovat hyvin tiheitä. Siksi ne eivät hajoa. Pallomaiset tähtijoukot ovat yleensä hyvin vanhoja. Niiden ikä voi olla yli 10 miljardia vuotta.
Myös Aurinko on syntynyt tähtienvälisessä kaasupilvessä. Kauan sitten Aurinko kuului avoimeen tähtijoukkoon. Tähtijoukko on hajonnut jo aikoja sitten.
Suurin osa tähdistä on kaksoistähtiä. Silloin kaksi tähteä kiertää toisiaan. Jotkut tähdet ovat moninkertaisia. Silloin toisiaan kiertäviä tähtiä on kolme tai useampia.
Tähdet ovat erivärisiä. Kuumimmat tähdet ovat sinisiä. Viileimmät tähdet ovat punaisia. Aurinko on keltainen tähti.
Tähtien elämä
Kun vastasyntynyt tähti on alkanut loistaa, se on usein hyvin aktiivinen. Tähti voi olla muuttuva tähti. Silloin sen kirkkaus vaihtelee. Vähitellen tähti rauhoittuu ja asettuu pääsarjaan.
Pääsarja on tähtien kehitysvaihe, jossa tähti säteilee vakaasti. Silloin tähdessä ei tapahdu suuria muutoksia. Aurinko on tällä hetkellä pääsarjassa.
Suurilla tähdillä pääsarja kestää vain joitakin miljoonia vuosia. Pienillä tähdillä pääsarja voi kestää kymmeniä miljardeja vuosia.
Vaikka suurissa tähdissä on paljon ainetta, ydinreaktiot kuluttavat sitä nopeasti. Siksi suurten tähtien elinikä on lyhyempi kuin pienten tähtien.
Aurinko on keskikokoinen tähti, joten sen pääsarjavaihe kestää melkein kymmenen miljardia vuotta.
Tähden pääsarjavaihe päättyy, kun tähden ydinpolttoaine alkaa loppua. Silloin tähden kirkkaus voi vaihdella. Tähti on taas muuttuva tähti. Tähden kohtalo riippuu sen koosta.
Pienen tähden kuolema
Aurinko on melko pieni tähti. Kun vety loppuu pienen tähden sisältä, se laajenee paljon suuremmaksi. Tähdestä tulee punainen jättiläinen.
Sitten osa tähdestä leviää avaruuteen. Tähden ydinreaktiot sammuvat, ja sen ympärille muodostuu planetaarinen sumu.
Planetaarisen sumun keskellä on pieni tähden jäänne. Sitä sanotaan valkoiseksi kääpiöksi, koska se hohtaa kirkkaasti. Valkoinen kääpiö on Maan kokoinen.
Planetaarinen sumu laajenee ja hajoaa vähitellen kokonaan. Lopulta valkoinen kääpiö jäähtyy ja muuttuu valottomaksi.
Suuren tähden kuolema
Jos tähti on Aurinkoa suurempi, se kuluttaa vetyä paljon nopeammin. Aurinkoa suuremmalta tähdeltä vety loppuu muutamassa miljoonassa vuodessa.
Silloin tähti alkaa käyttää polttoaineena muita aineita. Tähden sisällä syntyy erilaisia aineita, esimerkiksi happea, hiiltä ja piitä. Lopulta tähden keskellä on rautaa.
Rauta ei enää kelpaa polttoaineeksi. Silloin tähden sisus luhistuu kasaan ja ulko-osat räjähtävät avaruuteen.
Kuolevasta tähdestä tulee supernova. Supernovaräjähdyksessä lämpötila on niin korkea, että silloin syntyy myös rautaa raskaampia aineita.
Supernovaräjähdys voi hajottaa koko tähden. Silloin jäljelle jää vain laajeneva kaasupilvi. Sitä sanotaan supernovajäänteeksi.
Supernovajäänteen kaasussa on tähden sisällä muodostuneita aineita. Ne leviävät avaruuteen ja sekoittuvat tähtienväliseen kaasuun. Kaasusta tiivistyy uusia tähtiä.
Usein kaasusta tiivistyy myös tähtiä kiertäviä planeettoja. Sillä tavoin aurinkokunta on syntynyt. Kaikki Maassa ja ihmisissä oleva aine on joskus ollut tähtien sisuksissa.
Räjähtävän tähden sisus voi myös tiivistyä neutronitähdeksi. Neutronitähden läpimitta on vain
kymmenen kilometriä. Neutronitähdet ovat hyvin tiheää ainetta. Ne voivat painaa yhtä paljon kuin Aurinko.
Neutronitähdet pyörivät hyvin nopeasti, ja niillä on voimakas magneettikenttä. Magneettikentän ansiosta neutronitähden säteily muodostaa kaksi kapeaa keilaa. Jos keilat sattuvat osumaan Maan suuntaan, taivaalla näkyy nopeasti vilkkuva tähti. Silloin neutronitähteä sanotaan pulsariksi.
Joskus tähden sisus luhistuu niin tiiviiksi, että siitä tulee musta aukko. Mustan aukon vetovoima on niin suuri, että edes valo ei pääse siitä pakoon. Siksi musta aukko ei säteile lainkaan. Sen vuoksi mustia aukkoja on vaikea löytää.
Jos mustan aukon lähellä on kaasua, se joutuu lopulta mustan aukon sisään. Kaasu muodostaa ensin aukon ympärille pyörteen, jota sanotaan kertymäkiekoksi.
Ennen kuin kaasu katoaa mustaan aukkoon, se kiertää aukkoa suurella nopeudella. Silloin kaasu kuumenee ja lähettää säteilyä. Mustia aukkoja voidaan etsiä kertymäkiekon säteilyn avulla.
Aurinko
Aurinko on tähti. Se on samanlainen kaasupallo kuin yötaivaalla näkyvät tähdet.
Aurinko on keskikokoinen tähti. Monet tähdet ovat Aurinkoa isompia ja monet ovat sitä pienempiä.
Aurinko on meille tärkein tähti. Aurinko valaisee ja lämmittää Maata. Ilman Aurinkoa Maassa ei olisi elämää.
Auringon synty
Aurinko on syntynyt noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Aurinko tiivistyi kaasupilvestä samalla tavalla kuin muutkin tähdet.
Kun kaasupilvi kutistui vetovoiman vaikutuksesta, sen keskellä kaasu muuttui tiheämmäksi. Kaasun lämpötila nousi kunnes se oli miljoonia asteita.
Silloin kaasupilven keskellä alkoi tapahtua ydinreaktioita. Ydinreaktioissa kevyet aineet yhdistyvät raskaammiksi aineiksi. Auringon keskellä vety muuttuu heliumiksi.
Samalla vapautuu paljon energiaa, joka säteilee Auringon pinnalta avaruuteen. Aurinko on rauhallinen tähti, ja siksi se loistaa tasaisesti.
Auringon rakenne
Auringon ytimessä vapautunut energia kulkee hitaasti kohti Auringon pintaa. Ensin energia etenee säteilynä, joka on samanlaista kuin valo, mutta siinä on paljon enemmän energiaa.
Auringon sisällä olevaa kerrosta, jossa säteily kulkee, sanotaan radiatiiviseksi vyöhykkeeksi. Sen ulkopuolella on kerros, jota sanotaan konvektiiviseksi vyöhykkeeksi.
Konvektiivinen vyöhyke muistuttaa kiehuvaa puuroa. Auringon sisuksista nousee kuumaa kaasua kohti Auringon pintaa, missä kaasu jäähtyy. Energia muuttuu pinnalla taas säteilyksi, joka leviää avaruuteen joka suuntaan.
Vaikka Aurinko näyttää pallolta, sillä ei ole kiinteää pintaa. Suurin osa Auringon valosta tulee tietystä kerroksesta.
Siksi näyttää siltä, että Auringolla on pinta. Sitä sanotaan fotosfääriksi eli valokehäksi. Fotosfäärin lämpötila on noin 6 000 astetta.
Sen yläpuolella on vielä kuumempi kerros. Sitä sanotaan kromosfääriksi eli värikehäksi. Auringon uloin kerros on korona. Sen lämpötila on miljoona astetta.
Korona ulottuu kauas avaruuteen. Korona on niin himmeä, että se näkyy vain täydellisen auringonpimennyksen aikana.
Korona muuttuu vähitellen aurinkotuuleksi, joka puhaltaa kaikkialla aurinkokunnassa. Aurinkotuuli muodostuu pienistä hiukkasista. Ne eivät pääse maanpinnalle saakka.
Auringon aktiivisuus
Aurinko on kokonaan plasmaa, joka muistuttaa kaasua. Plasma johtaa sähköä.
Kun Aurinko pyörii, plasmassa syntyy sähkövirtoja. Sähkövirrat saavat aikaan magneettikentän. Siksi Auringolla on voimakas magneettikenttä.
Vaikka Aurinko loistaa tasaisesti, joskus siinä tapahtuu muutoksia. Muutoksia sanotaan Auringon aktiivisuudeksi. Aktiivisuus johtuu Auringon magneettikentästä.
Kun Aurinko on aktiivinen, sen pinnalla on tummia täpliä. Niitä sanotaan auringonpilkuiksi.
Auringonpilkkujen määrä vaihtelee yhdentoista vuoden välein. Välillä auringonpilkkuja on paljon, ja välillä niitä ei ole ollenkaan.
Auringonpilkkujen kohdalla plasma on viileämpää. Siksi pilkut näyttävät tummilta. Auringonpilkkujen kohdalla magneettikenttä hidastaa plasman virtausta. Siksi plasma jäähtyy pilkkujen kohdalla enemmän kuin muualla Auringon pinnalla.
Auringonpilkkujen lähellä on usein myös muita aktiivisuuteen liittyviä ilmiöitä. Protuberanssit ovat virtauksia, joissa plasma liikkuu suurella nopeudella. Protuberanssit voivat olla korkeita kaaria, pitkiä nauhoja tai leijuvia pilviä.
Flaret ovat voimakkaita räjähdyksiä, joissa plasmaa sinkoutuu kauas avaruuteen. Plasma koostuu sähköisistä hiukkasista, joista osa voi törmätä Maan magneettikenttään.
Magneettikenttä suojaa Maata Auringon hiukkasilta. Joskus hiukkasia pääsee Maan ilmakehään. Kun Auringon hiukkaset törmäävät ilmakehän hiukkasiin, yötaivaalla näkyy kirkkaita revontulia.
Auringon tulevaisuus
Auringossa riittää vetyä vielä pitkäksi aikaa. Aurinko on syntynyt noin 4,6 miljardia vuotta sitten,
ja se loistaa vielä monen miljardin vuoden ajan. Aurinko on siis keski-iässä.
Noin kolmen miljardin vuoden kuluttua Auringon ydinreaktiot alkavat sammua. Silloin Aurinko laajenee ja muuttuu punaiseksi jättiläiseksi. Aurinko kasvaa niin isoksi, että Merkurius, Venus ja Maa jäävät kokonaan sen sisään.
Sitten Aurinko puhaltaa ulommat kerroksensa avaruuteen. Jäljelle jää laajeneva kaasupilvi, jota sanotaan planetaariseksi sumuksi. Sen keskellä on pieni tähden jäänne, jota sanotaan valkoiseksi kääpiöksi.
Valkoinen kääpiö on Maan kokoinen mutta siinä on ainetta melkein yhtä paljon kuin Auringossa. Valkoinen kääpiö jäähtyy hitaasti ja muuttuu valottomaksi.
Pimennykset
Joskus Aurinko voi pimentyä. Silloin Kuu menee Auringon eteen. Kuu näyttää taivaalla yhtä suurelta kuin Aurinko. Siksi Kuu voi peittää Auringon täsmälleen taakseen. Silloin on täydellinen auringonpimennys.
Täydelliset auringonpimennykset ovat harvinaisia, sillä ne näkyvät maanpinnalla kapealla vyöhykkeellä. Suomessa näkyi täydellinen auringonpimennys edellisen kerran vuonna 1990. Seuraava täydellinen auringonpimennys näkyy Suomessa vuonna 2126.
Osittaisen auringonpimennyksen aikana Kuu peittää vain osan Auringosta. Silloin Aurinko näyttää kapealta sirpiltä tai keksiltä, josta on haukattu pala.
Aurinkoa tai auringonpimennystä ei saa katsoa ilman kunnollista suodatinta. Aurinkolasit eivät ole riittävän tummat. Jos Aurinkoa katsoo kiikarilla tai kaukoputkella, silmään tulee pahoja palovammoja. Aurinkoa voi katsoa turvallisesti vain aurinkosuodattimen läpi.
Osittaisen kuunpimennyksen aikana vain osa Kuusta on Maan varjossa. Silloin Kuu ainoastaan himmenee hieman. Kuunpimennystä voi katsella turvallisesti paljain silmin tai kaukoputkella ilman minkäänlaista suodatinta.
Täydellisen kuunpimennyksen aikana Kuu ei pimene kokonaan. Maan ilmakehän läpi pääsee valoa myös Maan varjon keskelle. Siksi täydellisen kuunpimennyksen aikana Kuu näkyy himmeän punaisena.
Auringonpimennyksen aikana Kuu on Auringon ja Maan välissä.
Kuunpimennyksen aikana Maa on Auringon ja Kuun välissä. Silloin Kuu joutuu Maan varjoon.
Aurinkokunta
Aurinkokunta muodostuu Auringosta ja kaikista sitä kiertävistä planeetoista ja pienemmistä kappaleista. Aurinkokunta on syntynyt noin 4,6 miljardia vuotta sitten.
Aurinko tiivistyi kaasupilvestä, jossa oli jonkin verran myös pölyä. Kaasusta ja pölystä muodostuivat Aurinkoa kiertävät kappaleet.
Aurinkokunnassa on kahdeksan planeettaa ja viisi kääpiöplaneettaa. Planeetoilla on yhteensä yli 150 kuuta. Asteroideja on miljoonia ja komeettoja ehkä miljardeja.
Aurinkoa kiertävät planeetat ovat Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Ne kiertävät Aurinkoa omilla radoillaan erilaisilla etäisyyksillä.
Merkurius
Lähimpänä Aurinkoa kiertävä planeetta on Merkurius. Sen pinta on kiveä, ja siellä on hyvin kuuma. Merkuriukseen on kauan sitten törmännyt erikokoisia avaruuden kiviä. Siksi sen pinnalla on paljon erikokoisia kuoppia, joita sanotaan kraattereiksi.
Maan ympärillä on ilmakehä, mutta Merkuriuksella ei ole kaasukehää eikä sen pinnalla ole vettä. Siellä ei ole sadetta eikä tuulta, jotka kuluttaisivat kraattereita. Siksi kraatterit ovat säilyneet miljardien vuosien ajan.
Kauan sitten Merkurius kutistui, ja siksi sen pinta on rypistynyt. Sen pinnalla on pitkiä harjuja ja mutkittelevia laaksoja.
Merkuriuksessa on kauan sitten ollut myös tulivuoritoimintaa. Sen pinnalla on jähmettyneitä laavavirtoja ja laavan muodostamia tasankoja.
Merkurius pyörii hyvin hitaasti, ja siksi sen vuorokausi on pitkä. Kun Aurinko nousee aamulla, se laskee kolme kuukautta myöhemmin.
Merkurius kiertää Aurinkoa Maan radan sisäpuolella. Siksi se on taivaalla aina lähellä Aurinkoa. Merkuriusta on vaikea löytää, sillä se näkyy vain aamulla ennen auringonnousua tai illalla auringonlaskun jälkeen.
Venus
Pienen Merkuriuksen jälkeen seuraava planeetta on Venus. Venus on samankokoinen kuin Maa, mutta muuten se on hyvin erilainen.
Venuksella on tiheä kaasukehä, joka on suurimmaksi osaksi hiilidioksidia. Hiilidioksidi on kaasua, joka saa aikaan voimakkaan kasvihuoneilmiön. Silloin Auringon lämpö jää kaasukehään, eikä pääse karkaamaan avaruuteen. Siksi Venuksessa on hyvin kuuma.
Venuksessa ei ole lainkaan vettä, mutta sen kaasukehässä on pilviä. Pilvet koostuvat rikkihappopisaroista, ja ne ovat hyvin paksuja. Siksi Venuksen pintaa ei voi nähdä kaukoputkilla.
Venusta on tutkittu avaruusluotaimilla. Venuksen pinta on kiveä ja laavaa, joka on purkautunut tulivuorista. Tulivuoret ovat sammuneet aikoja sitten.
Venus pyörii vielä hitaammin kuin Merkurius. Vuorokauden pituus on kahdeksan kuukautta. Lisäksi Venus pyörii vastakkaiseen suuntaan kuin Maa ja muut planeetat. Venuksessa Aurinko nousee lännestä ja laskee itään.
Myös Venus kiertää Aurinkoa Maan radan sisäpuolella. Siksi se näkyy taivaalla aina lähellä Aurinkoa.
Venus näkyy vain aamulla ennen auringonnousua tai illalla auringonlaskun jälkeen. Siksi Venusta sanotaan myös aamutähdeksi ja iltatähdeksi.
Maa
Maa on oma kotiplaneettamme. Maa on erilainen kuin muut planeetat, sillä sen pinnalla on paljon vettä. Maan etäisyys Auringosta on sopiva, jotta vesi voi olla nestemäistä.
Jos Maassa olisi kuumempi, vesi muuttuisi höyryksi. Jos Maassa olisi kylmempi, kaikki vesi jäätyisi.
Maa on erikoinen myös siksi, että täällä on elämää. Elämää ei ole löytynyt muilta planeetoilta. Voi olla, että elämää on silti muuallakin.
Suurin osa Maan pinnasta on veden peitossa. Mantereilla olosuhteet vaihtelevat, mutta melkein kaikkialla on elämää.
Kuu
Joitakin aurinkokunnan planeettoja kiertää kuu tai kuita. Maalla on yksi kuu, jonka nimi on Kuu. Kuu on Maan ainoa kiertolainen. Se on hyvin suuri verrattuna Maahan. Muut aurinkokunnan kuut ovat pieniä verrattuna planeettoihin.
Kuu on todennäköisesti syntynyt, kun Maahan osui kauan sitten Marsin kokoinen kappale. Törmäyksessä avaruuteen sinkoutui paljon ainetta. Se muodosti ensin Maan ympärille renkaan, josta sitten tiivistyi Kuu.
Kuun pinta on kokonaan kraattereiden peitossa. Kuulla ei ole kaasukehää, eikä siellä ole vettä. Siksi kraatterit ovat säilyneet miljardeja vuosia.
Kuun pinnalla on myös laajoja tummia tasankoja. Ne ovat laavaa, joka on virrannut Kuun sisältä. Kuuhun on törmännyt suuria asteroideja, jotka ovat synnyttäneet valtavia kuoppia. Ne ovat täyttyneet laavalla. Tummia tasankoja sanotaan meriksi, koska aiemmin luultiin, että Kuussa on vettä. Vaikka nykyisin tiedetään, että Kuu on kuiva, tasankoja sanotaan silti edelleen meriksi.
Kuu on Maan lisäksi ainoa taivaankappale, jonka pinnalla on kävellyt ihmisiä. Ensimmäinen kuulento tehtiin vuonna 1969. Kuussa on käynyt kaikkiaan 12 astronauttia.
Mars
Mars on neljäs planeetta Auringosta laskien. Mars on pienempi kuin Maa ja Venus, mutta se on isompi kuin Merkurius.
Mars on punainen planeetta. Sen pinnalla on punaisia kiviä ja punaista hiekkaa. Kivissä ja hiekassa on paljon rautaa, joka on ruostunut.
Marsilla on harva kaasukehä, jossa on voimakkaita tuulia. Joskus Marsissa on suuria pölymyrskyjä, jotka voivat kestää useita kuukausia.
Mars on kylmä planeetta. Sen pinnalla on joskus ollut vettä, mutta nyt Mars on kuiva planeetta. Siellä on voinut olla elämää, mutta sitä ei tiedetä varmasti.
Merkurius, Venus, Maa ja Mars ovat melko samanlaisia. Siksi niitä sanotaan maankaltaisiksi planeetoiksi.
Marsilla on kaksi kuuta. Niiden nimet ovat Phobos ja Deimos. Ne ovat hyvin pieniä. Ne ovat paljon pienempiä kuin Maan Kuu. Merkuriuksella ja Venuksella ei ole kuita.
Jupiter
Jupiter on suurin planeetta. Siksi sitä sanotaan jättiläisplaneetaksi. Jupiter on paljon suurempi
kuin kaikki muut planeetat yhteensä.
Jupiter ei ole kiveä vaan kaasua. Siksi sitä sanotaan myös kaasuplaneetaksi. Kaasu on suurimmaksi osaksi vetyä ja heliumia.
Jupiterin kaasukehässä on paksuja pilviä ja voimakkaita myrskyjä. Niistä suurin on Suuri punainen pilkku.
Se on myrskynnyt ainakin 300 vuotta ja myrskyää edelleen. Suuri punainen pilkku on valtava pyörremyrsky, jonka sisään mahtuisi kaksi Maata.
Jupiterilla on ympärillään kapeat renkaat ja kaikkiaan 67 kuuta. Suurimmat kuut ovat Io, Europa, Ganymedesja Kallisto. Ne ovat suunnilleen samankokoisia kuin Maan oma Kuu.
Ion pinnalla on paljon tulivuoria. Europa, Ganymedesja Kallisto ovat jään peitossa. Paksun jääkuoren alla on nestemäistä vettä.
Jään peittämässä meressä on voinut syntyä elämää. Sitä on kuitenkin vaikea löytää, koska Jupiter ja sen kuut ovat kaukana Maasta.
Saturnus
Seuraava planeetta on Saturnus. Se on pienempi kuin Jupiter, mutta silti paljon suurempi kuin Maa. Siksi Saturnus on jättiläisplaneetta.
Saturnus on myös kaasuplaneetta, koska se on suurimmaksi osaksi kaasua. Siellä on samanlaisia myrskyjä kuin Jupiterissa, mutta myrskyt eivät ole yhtä voimakkaita.
Saturnuksen ympärillä on renkaat, jotka ovat leveät mutta hyvin litteät. Renkaat koostuvat kivenkappaleista, joiden pinnalla on jäätä. Siksi renkaat näkyvät hyvin kirkkaina.
Saturnuksella on kuita melkein yhtä paljon kuin Jupiterilla. Kuita on kaikkiaan 62.
Suurin kuu on nimeltään Titan. Sen läpimitta on yli 5 000 kilometriä.
Titan on suurempi kuin Maan Kuuja jopa suurempi kuin Merkurius.
Titanilla on kaasukehä, joka on suurimmaksi osaksi typpeä. Titanissa on melkein 200 astetta pakkasta.
Enceladus on melko pieni Saturnuksen kuu. Sen läpimitta on vain noin 500 kilometriä. Enceladuksen jäisen pinnan alla on vettä. Sen etelänavalla on suihkulähteitä, joista purkautuu avaruuteen vesihöyryä.
Uranus
Uranus on paljon pienempi kuin Jupiter ja Saturnus. Silti sitä sanotaan jättiläisplaneetaksi. Uranus on suurimmaksi osaksi kaasua, mutta sen sisuksissa on myös jäätä.
Uranus on väriltään sinivihreä, ja sen kaasukehässä on paksuja pilviä. Siellä ei kuitenkaan ole myrskyjä eikä kaasukehässä näy yksityiskohtia.
Uranuksen ympärillä on renkaat, jotka ovat hyvin kapeat ja tummat. Uranuksella on 27 kuuta. Ne kaikki ovat paljon pienempiä kuin Maan Kuu.
Yksi Uranuksen kuista on Miranda. Sen läpimitta on vain noin 500 kilometriä. Miranda on todennäköisesti hajonnut kauan sitten, mutta palaset ovat kasautuneet uudelleen yhteen. Siksi Mirandan pinnanmuodot ovat erikoisia.
Neptunus
Kaukaisin planeetta on Neptunus. Se on melkein yhtä suuri kuin Uranus. Muutenkin Uranus ja Neptunus ovat melko samanlaisia.
Neptunus on väriltään sininen, mutta sen kaasukehässä on valkoisia pilviä. Sen väri ei johdu vedestä,
vaan metaanikaasusta. Joskus Neptunuksessa on myrskyjä, ja siellä puhaltaa kovia tuulia.
Neptunuksen ympärillä on kapea rengas, ja sillä on 14 kuuta. Suurin kuu on Triton. Se on melkein yhtä suuri kuin Maan Kuu. Tritonin pinnalla on suihkulähteitä, joista purkautuu typpeä ja jäätä. Neptunuksen muut kuut ovat paljon pienempiä.
Kääpiöplaneetat
Aikaisemmin Pluto oli kaukaisin planeetta, mutta nykyisin sitä sanotaan kääpiöplaneetaksi. Kääpiöplaneetat ovat pienempiä kuin planeetat. Useimmat niistä kiertävät Aurinkoa hyvin kaukana.
Yksi kääpiöplaneetta kiertää Aurinkoa Marsin ja Jupiterin ratojen välissä. Sen nimi on Ceres. Aikaisemmin sitä sanottiin asteroidiksi.
Kaikki muut kääpiöplaneetat ovat vielä kauempana kuin Pluto. Siksi kääpiöplaneetoista tiedetään hyvin vähän.
Avaruusluotain tutkii parhaillaan Cerestä. Toinen luotain ohitti Pluton kesällä 2015. Luotainten ansiosta Ceres ja Pluto tunnetaan melko hyvin.
Muiden kääpiöplaneettojen nimet ovat Haumea, Makemake, Eris ja Sedna. Joillakin kääpiöplaneetoilla on kuita. Plutolla on viisi kuuta, Haumealla on kaksi kuuta, ja Eriksellä on yksi kuu.
Pluton radan takana on todennäköisesti lisää pieniä kääpiöplaneettoja. Niiden löytäminen on vaikeaa, koska ne ovat hyvin kaukana. Siksi ne myös ovat hyvin himmeitä.
Asteroidit
Auringolla on muitakin kiertolaisia kuin planeettoja ja kääpiöplaneettoja. Marsin ja Jupiterin ratojen välissä on asteroideja, joita sanottiin aikaisemmin pikkuplaneetoiksi. Ne muodostavat asteroidivyöhykkeen.
Asteroidit ovat paljon pienempiä kuin planeetat. Niitä on myös paljon enemmän kuin planeettoja. Asteroideja voi olla useita miljoonia. Suurimpien asteroidien läpimitta on 500 kilometriä, mutta pienimpien läpimitta on vain muutamia metrejä.
Asteroidit näkyvät kaukoputkella valopisteinä. Joitakin asteroideja on tutkittu avaruusluotaimilla. Luotaimet ovat lähettäneet asteroideista tarkkoja tietoja. Asteroidit ovat suurimmaksi osaksi kiveä, ja niiden pinnalla on paljon kraattereita.
Maahan on kauan sitten osunut useita asteroideja. 66 miljoonaa vuotta sitten asteroidi törmäsi Maahan ja sai aikaan Maan ilmaston muuttumisen. Sää kylmeni, ja siksi dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon. Nykyisin asteroiditörmäyksiä tapahtuu hyvin harvoin.
Komeetat
Komeetat ovat vielä pienempiä kuin asteroidit. Niiden läpimitta on vain joitakin kilometrejä. Komeetat ovat jäätä, kiveä ja pölyä. Niitä sanotaan myös pyrstötähdiksi, koska joillakin komeetoilla on pitkä pyrstö.
Suurin osa komeetoista kiertää Aurinkoa hyvin kaukana. Ne ovat paljon kauempana kuin Pluto. Kaukana kiertävät komeetat muodostavat Oortin pilven. Oortin pilvessä on todennäköisesti miljardeja komeettoja.
Joskus komeettoja tulee lähelle Aurinkoa. Silloin Auringon lämpö sulattaa jäätä,ja komeetasta irtoaa kaasua ja pölyä. Kaasusta ja pölystä muodostuu komeetalle pyrstö.
Yleensä komeetat näkyvät vain kaukoputkella. Joskus komeetta voi olla niin kirkas, että se näkyy helposti paljain silmin. Kirkkaita komeettoja ei näy kovin usein.
Myös komeettoja on törmännyt Maahan. Niiden mukana on tullut vettä ja muita aineita. Joidenkin komeettojen törmäykset ovat aiheuttaneet tuhoa. Viimeksi Maahan osui komeetta yli sata vuotta sitten. Se räjähti Siperian yläpuolella vuonna 1908.
Meteorit ja meteoriitit
Aurinkokunnassa on myös pölyä, joka on irronnut komeetoista ja asteroideista. Pölyä on kaikkialla avaruudessa, ja siksi Maahan osuu usein pieniä pölyhiukkasia.
Pölyhiukkaset liikkuvat avaruudessa suurella nopeudella. Kun ne syöksyvät Maan ilmakehään, ne kuumenevat ja palavat tuhkaksi. Silloin taivaalla näkyy tähdenlento eli meteori.
Joskus Maahan osuu isompi kivi. Tällaisia avaruuden kiviä sanotaan meteoroideiksi. Kun meteoroidi syöksyy Maan ilmakehään, näkyy kirkas tähdenlento eli tulipallo. Kivi ei pala kokonaan tuhkaksi, vaan osa siitä selviää maanpinnalle saakka. Silloin sitä sanotaan meteoriitiksi.
Galaksit ja galaksijoukot
Jos yöllä katselee tähtitaivaalle, sen poikki näyttää kulkevan valoisa nauha. Sille annettiin kauan sitten nimeksi Linnunrata. Nimi keksittiin todennäköisesti siitä, että syksyisin Linnunrata kulkee taivaalla pohjoisesta etelään. Silloin ajateltiin, että muuttolinnut suunnistavat Linnunradan avulla kohti etelää.
Jos Linnunrataa katselee kiikarilla tai kaukoputkella, siitä erottuu valtavan paljon tähtiä. Tähdet ovat niin himmeitä, että ne eivät erotu paljain silmin.
Galaksit
Linnunrata on galaksi. Galaksit ovat suuria tähtien kasautumia. Esimerkiksi Linnunradassa on noin 200 miljardia tähteä. Aurinko on yksi Linnunradan tähdistä. Galakseja on erimuotoisia ja erikokoisia. Jotkut galaksit ovat litteitä kiekkoja, jotkut galaksit ovat pallonmuotoisia, ja jotkut galaksit ovat epäsäännöllisiä.
Linnunrata on litteä kiekko,jossa on kierteen muotoisia haaroja. Linnunrataa sanotaan spiraaligalaksiksi. Se näyttää taivasta kiertävältä nauhalta, koska olemme Linnunradan sisäpuolella.
Linnunrata on melko suuri galaksi. Sen läpimitta on noin 150 000 valovuotta. Pienimmät galaksit ovat
kooltaan vain tuhansia valovuosia, mutta suurimmat ovat kooltaan yli miljoona valovuotta.
Galaksit ovat hyvin vanhoja. Esimerkiksi Linnunrata on syntynyt noin 10 miljardia vuotta sitten. Linnunrata on tiivistynyt valtavan suuresta kaasupilvestä. Pilven pyöriminen on litistänyt Linnunradan litteäksi kiekoksi.
Osa Linnunradan tähdistä on hyvin vanhoja. Ne ovat syntyneet, kun Linnunrata oli nuori. Linnunradan ympärillä on pallomaisia tähtijoukkoja. Ne ovat melkein yhtä vanhoja kuin Linnunrata.
Kaikkein vanhimmat galaksit muodostuivat pian maailmankaikkeuden synnyn jälkeen. Ne ovat melkein 14 miljardia vuotta vanhoja.
Linnunradassa syntyy koko ajan uusia tähtiä. Keskellä olevassa keskuspullistumassa on vain vanhoja punaisia jättiläisiä. Spiraalihaaroissa on paljon tähtienvälistä kaasua, josta tiivistyy uusia tähtiä.
Spiraaligalaksi. Спиральная галактика.
Pallonmuotoisissa galakseissa on hyvin vähän tähtienvälistä ainetta. Siksi niissä ei enää synny uusia tähtiä.
Epäsäännöllisissä galakseissa on usein paljon tähtienvälistä ainetta. Niissä syntyy paljon uusia tähtiä.
Monilla galakseilla on pieniä naapureita. Niitä sanotaan seuralaisgalakseiksi. Linnunradalla on useita seuralaisgalakseja. Isoimmat niistä ovat Suuri Magellanin pilvi ja Pieni Magellanin pilvi.
Lähekkäin olevat galaksit vaikuttavat toisiinsa. Niiden vetovoimat muuttavat galaksien muotoa. Joskus galaksit törmäävät toisiinsa. Törmäyksen seurauksena galakseissa oleva kaasu voi alkaa tiivistyä nopeasti. Silloin uusia tähtiä syntyy paljon.
Isompi galaksi voi nielaista pienemmän galaksin kokonaan. Esimerkiksi Linnunradalla on aiemmin ollut paljon enemmän seuralaisgalakseja. Osa niistä on hajonnut kokonaan, ja niiden tähdet ovat jääneet Linnunrataan.
Useimpien galaksien keskellä on musta aukko. Se on yleensä niin suuri, että sitä sanotaan supermassiiviseksi mustaksi aukoksi. Myös Linnunradan keskellä on suuri musta aukko. Nuorissa galakseissa on paljon kaasua, jota musta aukko voi imeä itseensä. Mustaan aukkoon syöksyvä kaasu kuumenee, ja siksi se säteilee voimakkaasti.
Osa mustaa aukkoa kohti syöksyvästä kaasusta voi sinkoutua avaruuteen pitkänä suihkuna. Tällaisia aktiivisia galakseja sanotaan kvasaareiksi. Ne ovat maailmankaikkeuden kirkkaimpia kohteita.
Kvasaari. Квазар. Если очень просто — это плотный космический объект, излучающий мощный свет.
Suurin osa galakseista on joskus ollut kvasaareja. Myös Linnunrata on kauan sitten ollut kvasaari. Kun Linnunradan keskuksen musta aukko oli imenyt kaiken lähellä olleen kaasun itseensä, kvasaarivaihe päättyi ja Linnunrata rauhoittui.
Kaikki galaksit ovat todellisuudessa vanhoja, mutta mitä kauemmas katsomme, sitä nuorempia galakseja näemme. Siksi kaukana olevat galaksit ovat aktiivisempia kuin lähellä olevat.
Galaksijoukot
Galaksit muodostavat joukkoja samalla tavalla kuin tähdet. Galaksijoukot ovat valtavan paljon suurempia kuin tähtijoukot.
Linnunrata kuuluu Paikalliseen ryhmään, jossa on yli 50 galaksia. Paikallisen ryhmän suurimmat galaksit ovat Linnunrata, Andromedan galaksi ja Kolmion galaksi.
Ne kaikki ovat spiraaligalakseja. Linnunrata ja Andromedan galaksi lähestyvät toisiaan. Ne törmäävät noin viiden miljardin vuoden kuluttua.
Suurin osa Paikallisen ryhmän galakseista on pieniä kääpiögalakseja. Useimmat niistä ovat joko Linnunradan tai Andromedan galaksin seuralaisgalakseja.
Isoissa galaksijoukoissa voi olla satoja tai tuhansia galakseja. Joissakin galaksijoukoissa voi olla jopa kymmeniätuhansia galakseja.
Usein galaksijoukon keskellä on yksi muita suurempi galaksi tai kaksi suurta galaksia. Niiden vetovoima hallitsee koko joukkoa.
Myös galaksijoukot voivat muodostaa joukkoja. Silloin niitä sanotaan superjoukoiksi. Superjoukkoon voi kuulua miljoonia galakseja.
Maailmankaikkeuden synty
Maailmankaikkeuden syntyä on vaikea tutkia, koska maailmankaikkeus on ollut olemassa hyvin kauan. Tähtitieteilijät ovat selvittäneet, että maailmankaikkeus syntyi noin 13,8 miljardia vuotta sitten.
Maailmankaikkeuden syntyä päästiin selvittämään, kun avaruuden huomattiin laajenevan. Melkein sata vuotta sitten todettiin, että galaksit etääntyvät meistä.
Mitä kauempana jokin galaksi on, sitä nopeammin se etääntyy. Tutkijat päättelivät, että koko maailmankaikkeus laajenee.
Siten maailmankaikkeus on ollut aikaisemmin pienempi. Kun ajassa mennään riittävän paljon taaksepäin, maailmankaikkeus on ollut pelkkä piste.
Alkuräjähdys
Aluksi maailmankaikkeus oli hyvin pieni. Sitten se lähti laajenemaan hyvin nopeasti. Tätä vaihetta sanotaan inflaatioksi. Nopeaa laajenemista kesti vain lyhyen hetken. Sen jälkeen maailmankaikkeus on laajentunut hitaammin.
Maailmankaikkeuden syntyä sanotaan alkuräjähdykseksi. Sitä on vaikea ymmärtää, sillä räjähdys ei tapahtunut avaruudessa.
Alkuun ei ollut olemassa avaruutta eikä myöskään aikaa. Kun maailmankaikkeus syntyi, syntyivät samalla myös aika ja avaruus.
Silloin syntyi myös kaikki maailmankaikkeuden aine. Alkuun maailmankaikkeudessa oli vain vety -ja heliumkaasua ja hyvin vähän litiumia. Kaikki muut aineet ovat muodostuneet tähtien sisällä ydinreaktioissa tai supernovaräjähdyksissä.
Kosminen taustasäteily
Alkuräjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus oli niin tiheää hiukkaspuuroa, että valo ei päässyt etenemään.
Kun maailmankaikkeus laajeni, hiukkaset muodostivat atomeja. Silloin maailmankaikkeus muuttui läpinäkyväksi. Säteily pääsi etenemään, ja sen seurauksena avaruus on edelleen täynnä säteilyä.
Koko maailmankaikkeuden täyttää hyvin heikko radiosäteily, jota sanotaan kosmiseksi taustasäteilyksi.
Se löydettiin sattumalta vuonna 1965, kun tutkittiin radioyhteyksissä olleita häiriöitä. Osa häiriöistä näytti olevan peräisin avaruudesta. Häiriöt olivatkin kosmista taustasäteilyä.
Kun kosminen taustasäteily lähti liikkeelle, maailmankaikkeuden ikä oli vain 400 000 vuotta. Kosmista taustasäteilyä tutkimalla saadaan tietoa hyvin nuoresta maailmankaikkeudesta.
Pimeä aine
Kun tähtitieteilijät ovat tutkineet galakseja, he ovat huomanneet, että niissä on näkymätöntä ainetta.
Galaksit pyörivät niin nopeasti, että ne hajoaisivat kokonaan, ellei niissä olisi sellaista ainetta, jota on mahdoton nähdä. Näkyvää ainetta ei ole riittävästi, jotta sen vetovoima pitäisi galaksit kasassa.
Tätä näkymätöntä ainetta sanotaan pimeäksi aineeksi. Toistaiseksi ei tiedetä, millaista pimeä aine on. Se vaikuttaa näkyvään aineeseen pelkästään vetovoiman avulla.
Maailmankaikkeuden aineesta vain pieni osa on tavallista ainetta. Tavallinen aine on näkyvää, sillä se säteilee esimerkiksi valoa.
Pimeä aine ei säteile. Se ei myöskään heijasta mitään. Pimeä aine voi olla hiukkasia, joita ei toistaiseksi tunneta.
Pimeä energia
Suurin osa maailmankaikkeudesta on pimeää ainetta ja vielä salaperäisempää pimeää energiaa. Pimeä energia löytyi sattumalta.
Aikaisemmin tähtitieteilijät luulivat, että maailmankaikkeuden laajeneminen hidastuu. Ajateltiin, että näkyvän ja pimeän aineen vetovoima jarruttaa koko ajan laajenemista.
Jokin aika sitten huomattiin, että maailmankaikkeuden laajeneminen ei hidastukaan. Kun tähtitieteilijät tutkivat kaukaisia supernovia, he huomasivat, että laajeneminen oli ennen hitaampaa. Siksi maailmankaikkeuden laajenemisen täytyy kiihtyä.
Tutkijat päättelivät, että maailmankaikkeudessa on näkyvän aineen ja pimeän aineen lisäksi myös pimeää energiaa. Siitä tiedetään vielä vähemmän kuin pimeästä aineesta.
Pimeä energia vaikuttaa aineeseen päinvastoin kuin vetovoima. Pimeä energia saa galaksit etääntymään toisistaan yhä nopeammin.
Siksi koko maailmankaikkeuden laajeneminen kiihtyy.
Maailmankaikkeuden tulevaisuus
Jos maailmankaikkeuden laajeneminen hidastuisi, se voisi joskus pysähtyä kokonaan ja kääntyä supistumiseksi. Silloin maailmankaikkeus voisi joskus kaukaisessa tulevaisuudessa puristua kasaan pieneksi pisteeksi.
Koska laajeneminen kiihtyy, maailmankaikkeus kasvaa yhä suuremmaksi, kunnes kaikki tähdet ovat sammuneet.
Jäljelle jää pelkkä pimeä ja kylmä tyhjyys. Siihen on kuitenkin vielä satoja miljardeja vuosia.
Avaruustutkimus
Ensimmäinen satelliitti laukaistiin avaruuteen vuonna 1957. Satelliitti oli neuvostoliittolainen, ja sen nimi oli Sputnik. Siitä alkoi avaruusaika.
Sputnik 1:n laukaisu 4. lokakuuta 1957 yllätti koko maailman täysin.
Avaruuslennoista oli haaveiltu jo kauan sitä ennen. Kirjoissa oli kerrottu tarinoita, joissa ihminen matkustaa avaruuteen.
Raketit ja satelliitit
Avaruuteen pääseminen ei ole helppoa. Siihen tarvitaan voimakkaita raketteja. Raketin nopeuden täytyy olla suuri, jo tta se voittaa Maan vetovoiman. Silloin raketti pystyy kuljettamaan satelliitin
maanpinnalta avaruuteen.
Ensimmäiset satelliitit olivat hyvin pieniä. Raketit eivät jaksaneet nostaa isoja satelliitteja avaruuteen. Kun tekniikka kehittyi, voitiin avaruuteen lähettää yhä suurempia satelliitteja.
Satelliitit ovat Maata kiertävillä radoilla. Jotkut satelliitit kiertävät Maata vain kahdensadan kilometrin korkeudella. Silloin yhteen kierrokseen Maan ympäri kuluu aikaa noin puolitoista tuntia.
Jotkut satelliitit kiertävät Maata 36 000 kilometrin korkeudessa päiväntasaajan yläpuolella. Silloin yhteen kierrokseen kuluu aikaa 24 tuntia eli yksi vuorokausi.
Silloin satelliitin kiertoaika on sama kuin Maan pyörähdysaika. Satelliitti näyttää pysyvän Maasta katsottuna paikallaan.
Satelliitteja käytetään esimerkiksi televisio-ohjelmien välittämiseen. Kun satelliitti näyttää pysyvän paikallaan, maanpinnalla oleva antenni voi osoittaa aina samaan suuntaan.
Nykyisin satelliitteja on useita tuhansia. Niiden avulla tarkkaillaan säätä ja välitetään televisio-ohjelmia. Satelliiteilla tutkitaan myös maata ja merta. Joillakin satelliiteilla otetaan kuvia tähdistä ja muista avaruuden kohteista.
Maata kiertävällä radalla on paljon sammuneita satelliitteja. Ne ovat avaruusromua. Siitä on haittaa muille satelliiteille, sillä avaruusromu voi törmäillä niihin. Törmäys voi tuhota koko satelliitin.
Avaruusluotaimet
Avaruuteen on lähetetty myös erilaisia avaruusluotaimia. Luotaimilla tutkitaan Kuuta ja planeettoja sekä asteroideja ja komeettoja. Ne lähettävät tiedot ja kuvat Maahan radiolähettimen ja -antennin avulla.
Ensimmäiset luotaimet lähetettiin kohti Kuuta, Marsia ja Venusta. Luotainten avulla on tähän mennessä tutkittu kaikkia planeettoja. Myös joistakin kääpiöplaneetoista, asteroideista ja komeetoista on saatu tietoa luotainten avulla.
Luotain voi lentää planeetan ohi, jäädä planeettaa kiertävälle radalle tai laskeutua planeetan pinnalle.
Luotaimissa on erilaisia kameroita, joilla saadaan tarkkoja kuvia. Niissä on myös erilaisia mittalaitteita, joilla saadaan monipuolista tietoa esimerkiksi planeettojen ja kuiden lämpötiloista ja muista olosuhteista.
Luotainten lähettäminen avaruuteen on vaikeampaa kuin satelliittien lähettäminen. Kauas Maasta matkaavan luotaimen nopeuden on oltava paljon suurempi kuin Maan kiertoradalle lähetettävän satelliitin.
Maata kiertävän satelliitin nopeus on noin kahdeksan kilometriä sekunnissa. Luotain pääsee karkuun Maan vetovoimaa, jos sen nopeus on yli 11 kilometriä sekunnissa.
Usein luotaimen matka planeetan, asteroidin tai komeetan luokse kestää monta vuotta.
Pitkän matkan aikana voi tapahtua kaikenlaista. Luotaimen tietokone voi mennä epäkuntoon. Luotaimen rakettimoottori ei välttämättä toimi tai luotaimen radioyhteys Maahan katkeaa. Siksi monet luotainlennot ovat epäonnistuneet.
Miehitetyt avaruuslennot
Ensimmäinen ihminen kävi avaruudessa vuonna 1961. Neuvostoliittolainen Juri Gagarin kiersi Maan yhden kerran ja palasi sitten takaisin maanpinnalle.
Ihminen on käynyt myös Kuussa. Ensimmäisen kerran Kuun pinnalle laskeuduttiin vuonna 1969.
Viimeinen kuulento tehtiin vuonna 1972. Sen jälkeen Kuuhun on lähetetty vain luotaimia.
Apollo 11 -kuulennolla oli mukana kolme astronauttia: Neil Armstrong, Buzz Aldrin ja Michael Collins. Armstrong ja Aldrin laskeutuivat Kuun pinnalle.
Collins odotti sillä aikaa Kuuta kiertävällä radalla. Kuussa kävi yhteensä 12 astronauttia.
Avaruudessa on käynyt jo noin 500 ihmistä. Yhdysvalloissa ja Euroopassa avaruuslentäjiä sanotaan astronauteiksi. Venäjällä he ovat kosmonautteja. Kiinalaiset avaruuslentäjät ovat taikonautteja.
Maata kiertävällä radalla on kansainvälinen avaruusasema. Siellä on aina kolmen hengen miehistö, joka asustaa asemalla puoli vuotta. Sitten miehistö vaihtuu. Lisäksi avaruusasemalla käy vieraita, jotka ovat siellä lyhyemmän ajan.
Miehitettyjä avaruuslentoja on suunniteltu myös muualle kuin Kuuhun. Kuulentojen jälkeen piti matkustaa Marsiin. Marsissa ei ole vielä käyty.
Ensimmäinen lento Marsiin toteutuu ehkä 20 vuoden kuluttua. Lento Marsiin kestää puoli vuotta, ja paluumatka kestää yhtä kauan.
Miehitettyä lentoa on suunniteltu myös asteroidin pinnalle. Se olisi helpompi toteuttaa kuin miehitetty lento Marsiin.
Jotkut asteroidit tulevat melko lähelle Maata. Ensimmäinen miehitetty lento asteroidille tehdään ehkä jo kymmenen vuoden kuluttua.
Avaruuteen suunnitellaan myös turistimatkoja, mutta lentoliput ovat hyvin kalliita. Matkat olisivat vain lyhyitä lentoja avaruuden rajalle. Maan kiertoradalle pääseminen on paljon vaikeampaa ja vaarallisempaa. Ensimmäiset avaruusturistit pääsevät lennolle ehkä vuonna 2016.
Olosuhteet avaruudessa
Avaruus on ihmiselle vihamielinen paikka. Siellä ei ole happea, jota voisi hengittää. Avaruudessa on myös hyvin kuuma ja hyvin kylmä. Auringonpaisteessa lämpötila on yli sata astetta. Varjossa voi olla yli sata astetta pakkasta.
Avaruudessa on myös säteilyä, joka on haitallista ihmiselle. Pitkällä lennolla voi saada niin paljon säteilyä, että myöhemmin sairastuu syöpään.
Avaruudessa on lisäksi painoton tila. Siellä mikään ei paina mitään. Myös painottomuus on haitaksi ihmiselle. Painottomassa tilassa luut ja lihakset heikkenevät. Pitkillä avaruuslennoilla se on vaarallista.
Avaruusalukset
Avaruuteen voi matkustaa vain aluksessa, jonka mukana on happea. Avaruusaluksen mukana täytyy olla paljon muutakin: ruokaa, juomaa ja polttoainetta. Avaruusasemalle viedään tarvikkeita erilaisilla kuljetusaluksilla.
Aluksen täytyy myös suojata astronautteja avaruuden säteilyltä. Avaruuteen pääseminen on vaikeaa,
mutta paluu maanpinnalle on vielä vaikeampaa. Se on myös hyvin vaarallista.
Kun avaruusalus tulee Maan ilmakehään, suuri nopeus saa sen kuumenemaan. Siksi avaruusaluksessa pitää olla suojakilpi.
Useimmissa avaruusaluksissa on paksu kerros ainetta, joka sulaa ja haihtuu paluun aikana. Sellaiset alukset ovat kertakäyttöisiä. Avaruuteen laukaistusta suuresta raketista palaa Maan pinnalle vain pieni kapseli.
Avaruuslennoilla on käytetty myös avaruussukkuloita, mutta nyt ne on poistettu käytöstä. Avaruussukkuloissa oli suojakerros, joka oli tehty lämpöä kestävistä tiilistä. Avaruussukkuloilla voitiin tehdä useita avaruuslentoja. Ne nousivat avaruuteen kuin raketti, mutta laskeutuivat kiitoradalle kuin lentokone.
Avaruussukkulalla voitiin olla avaruudessa korkeintaan kaksi viikkoa. Sitten sen täytyi palata takaisin maanpinnalle. Kun avaruussukkula oli huollettu, se voitiin laukaista uudelleen avaruuteen. Avaruussukkuloilla tehtiin yli sata avaruuslentoa, mutta nyt ne ovat museoissa.
Avaruusaluksen ulkopuolelle voi mennä vain avaruuspuvussa. Avaruuspuku on ilmatiivis, ja sen sisällä on happea.
Avaruuspuvut ovat valkoisia, jo tta ne heijastavat hyvin auringonvaloa. Avaruuspuvuissa on myös paksu eristys, jotta ne eivät jäähdy varjossa liikaa.
Astronauttien pitää osata paljon erilaisia asioita. Siksi astronauttien koulutus on vaativaa. Astronauteilla täytyy olla hyvä kunto ja terveys. Valmistautuminen lentoa varten voi kestää monta vuotta.
Jos astronautit työskentelevät avaruusaluksen ulkopuolella, sitä sanotaan avaruuskävelyksi. Todellisuudessa astronautit leijuvat avaruusaluksen lähellä.
Avaruuden elämä ja äly
Maa on ainoa planeetta, jolla tiedetään olevan elämää. Avaruudesta on etsitty elämää jo monen vuosikymmenen ajan.
Avaruudesta ei kuitenkaan ole vielä löydetty elämää. Aurinkokunnasta on etsitty elämää kaikkein ahkerimmin Marsista. Marsissa on joskus voinut olla alkeellista elämää.
Käsitykset avaruuden elämästä ovat vaihdelleet paljon:
• 1700-luvulla ajateltiin, että kaikilla planeetoilla on elämää.
• 1800-luvulla oltiin varmoja, että Marsissa asuu älykkäitä olentoja.
• 1900-luvulla alkoi näyttää siltä, että elämä on avaruudessa harvinaista.
• 2000-luvulla on löytynyt planeettoja, joilla voi esiintyä elämää.
Eksoplaneetat
Elämää voi todennäköisesti syntyä vain planeetan pinnalla. Siksi avaruudesta etsitään planeettoja,
jotka kiertävät muita tähtiä. Muita tähtiä kiertäviä planeettoja sanotaan eksoplaneetoiksi.
Eksoplaneettoja on vaikea löytää, koska tähdet ovat pieniä valopisteitä. Niitä kiertävät planeetat ovat vielä paljon pienempiä valopisteitä.
Vaikka useimmat tähdet ovat himmeitä, eksoplaneetat ovat paljon himmeämpiä. Siksi ne hukkuvat helposti tähtien loisteeseen.
Tutkijat ovat keksineet erilaisia keinoja, joilla eksoplaneettoja voidaan etsiä. Tähän mennessä on löydetty jo melkein kaksituhatta eksoplaneettaa.
Tehokkain havaintolaite on ollut avaruuteen lähetetty Kepler-avaruusteleskooppi. Se on löytänyt yli tuhat eksoplaneettaa.
Kepler-avaruusteleskooppi etsii eksoplaneettoja mittaamalla tähtien kirkkauksia. Jos tähteä kiertää eksoplaneetta, se voi kulkea tähden edestä.
Silloin tähti himmenee vähän ja tutkijat voivat laskea, millainen eksoplaneetta kiertää tähteä.
Jos tähteä kiertää iso eksoplaneetta, se saa tähden hieman huojumaan. Tarkkailemalla tähtien liikkeitä voidaan löytää niitä kiertäviä eksoplaneettoja.
Joitakin eksoplaneettoja on onnistuttu myös kuvaamaan. Siihen tarvitaan isoja kaukoputkia. Eksoplaneetat näkyvät kuvissa hyvin pieninä valopisteinä.
Eksoplaneettoja löytyy koko ajan lisää. Tutkijat ovat arvioineet, että eksoplaneettoja on miljardeja. Kaikkia niitä on mahdoton löytää.
Elämän edellytykset
Suurimmalla osalla eksoplaneetoista ei voi olla elämää. Useimmat eksoplaneetat ovat liian kuumia tai liian kylmiä.
Jotkut eksoplaneetat ovat umpijäässä. Joillakin eksoplaneetoilla sataa rautaa. Jotkut eksoplaneetat ovat kokonaan laavan peitossa. Joillakin eksoplaneetoilla on voimakkaita myrskyjä.
Elämälle sopivan eksoplaneetan pitää kiertää tähteä sellaisella etäisyydellä, että eksoplaneetan pinnalla voi olla vettä. Vettä pidetään elämälle välttämättömänä.
Tähän mennessä on löydetty muutama eksoplaneetta, joka kiertää tähteä elinkelpoisella vyöhykkeellä. Silloin eksoplaneetan pinnalla on sopiva lämpötila, jotta vesi voi olla nestemäisessä muodossa.
Eksoplaneetat ovat kuitenkin niin kaukana, että niiden olosuhteita ei tunneta tarkasti. Toistaiseksi eksoplaneetoilta ei ole löytynyt elämää.
Elämän etsintä
Elämää on hyvin vaikea löytää eksoplaneetoilta. Maassa on ollut elämää melkein neljä miljardia vuotta. Suurimman osan ajasta elämä on ollut melkein näkymätöntä. Elämää oli pitkään vain meressä. Kaikki eliöt olivat pieniä mikrobeja. Sellaisia voi tutkia vain mikroskoopilla.
Eksoplaneetan elämää voidaan etsiä tutkimalla elämän jättämiä jälkiä. Maan ilmakehässä on happea, koska Maassa on elämää. Kasvit muuttavat hiilidioksidia hapeksi. Jos jollain eksoplaneetalla on happea, siellä voi olla myös elämää.
Maassa on vain yhdenlaista elämää. Erilaisia eläimiä, kasveja ja muita eliöitä on Maassa valtavan paljon. Kuitenkin ne kaikki perustuvat samoihin alkeellisiin elämänmuotoihin, joita Maassa oli hyvin kauan sitten.
Jos avaruudessa on elämää, se on todennäköisesti erilaista kuin Maan elämä. Siksi avaruuden elämää voi olla vaikea edes tunnistaa.
Avaruuden älyn etsintä
Jos avaruudessa on elämää, se on todennäköisesti hyvin alkeellista. Elämän kehittyminen älykkääksi on harvinaista. Maassa on miljoonia eläinlajeja, mutta vain ihminen osaa kehittää tekniikkaa.
Jos avaruudessa on älykkäitä olentoja, ne on mahdollista löytää vain, jos ne ovat kehittäneet tekniikkaa.
Avaruudesta on yritetty kuunnella älykkäiden olentojen lähettämiä viestejä. Viestejä on etsitty yleensä radioteleskoopeilla. Ne vastaanottavat avaruudesta tulevaa radiosäteilyä.
Planeetat, tähdet ja galaksit lähettävät radiosäteilyä. Jos radiosäteilyn mukana on älykkäiden olentojen viestejä, niitä on vaikea erottaa kohinasta.
Toistaiseksi avaruudesta ei ole kuultu viestejä. Jos avaruudessa on älykkäitä olentoja, ne ovat voineet kuulla meidän viestimme.
Radiolähetykset ovat levinneet avaruuteen jo yli sadan vuoden ajan. Avaruuteen on lähetetty viestejä myös tarkoituksella. Niihin ei ole saatu vastausta.
Avaruuteen lähetettyjen luotainten mukaan on laitettu viestejä älykkäille olennoille. Viesteissä kerrotaan, millainen Maa on ja millaisia ihmiset ovat.
Radiosäteilyn mukana kulkevat viestit leviävät paljon nopeammin. Vaikka ne kulkevat valon nopeudella, vastausta joudutaan odottamaan kauan.
Jos älykkäät olennot ovat esimerkiksi sadan valovuoden etäisyydellä, niiltä tuleva viesti olisi ollut matkalla sata vuotta.
Vaikka löytäisimme avaruudesta muita älykkäitä olentoja, niiden kanssa olisi hankala keskustella. Viestejä olisi hyvin vaikea ymmärtää, ja viestien kulkeminen kestäisi kauan.
Monet tutkijat ovat kuitenkin sitä mieltä, että avaruudessa on elämää. Siellä voi olla myös älykkäitä olentoja.
Silloin emme olisi maailmankaikkeudessa yksin.
Свежие комментарии