Sissejuhatus Henri Poincaré (1854–1912) kirjutas astronoomia eesmärkidest nii: „[…] L ‘Astronomie est utile parce qu’elle nous élève au-dessus de nous mêmes; elle est utile parce qu’elle est grande; elle est utile parce qu’elle est belle; voilà c’est qu’il faut dire. C’est elle qui nous montre combien l’homme est petit par le corps et combien il est grande par l’esprit, puisque cette inmensité èclatante où son corps n’est qu’un point obscur, son intelligence l’embrasser toute entière et en goûter la silencieuse harmonie. Nous atteignons ainsi à laconscience de notre force. […]“ „[…] Astronoomia on kasulik, sest tõstab meid kõrgemale meist enestest; see on kasulik, sest on suur; see on kasulik, sest on ilus – sellega on kõik öeldud. Just astronoomia näitab meile, kui väike on inimene kehalt ja kui suur on ta vaimult, sest ilmaruumi säravas lõpmatuses pole inimese keha muud kui tume punktike, samas kui tema mõistus võib seda täielikult hoomata, nautides selle hääletut harmooniat. Sel moel saame teadlikuks omaenda jõust. […]“
See raamat on kirjutatud neile, kes ei lepi elus ainult maha vaatamisega, ja neile, kes teavad, et taevas on suurem kui meie unistused. Iga peatükk on kujutlusvõime toel ette võetav rännak, mis on esimene samm ükskõik millise seikluse poole. Füüsiliselt kosmosesse reisimine on vähemalt praegu enamikule meist kättesaamatu. Ent kes teab, mida tulevik toob.
Meie raamat on jaotatud väikestesse teemarühmadesse. Alustame pilguheitmisest meid vahetult ümbritseva Päikesesüsteemi kehadele, mille kohta on veel paljugi teadmata ja mis kunagi ei lakka üllatamast. Järgmiseks õpime oma universumit samm-sammult paremini tundma, külastades tähtsamaid struktuure: tähti, galaktilisi superstruktuure, udusid, pruune kääbuseid, musti auke… Ja kõik uued avastused kindlasti suurendavad meie imetlust. Üks hiljutine näide on
eksoplaneetide leidmine (need on Linnutee planeedid, mis jäävad väljaspoole meie planeedisüsteemi), või huvi seal kaugel leiduva elu otsimise vastu… See kirjatöö on neile, kellel on huvi teada saada, kuidas moodustusid tähtkujud, mis enamikus pärinevad iidsetest aegadest – taeva uurimine on alati olnud läbi põimunud mütoloogiliste ja religioossete teemadega. Kui ratsionaalsete teadmiste ja teiste loodusele lähenemise viiside piirid olid hägusemad, oli tähtkujudesse suhtumises teadmise ja mõistmise soov segunenud kõige sügavamalt juurdunud uskumustega. Ent aja möödudes kujunes tähtkujudest tugi meresõitjatele. Selle teadmine pakub meile klassikalisemat visiooni kosmosest, aidates samas heita pilku meie esivanemate mõtteviisile. Kosmoloogia mängib meie eluteel tähtsat rolli. Kui mõtleme oma maailmapildi põhialustele, valitsevad taevas samad füüsikareeglid kui Maa peal, nagu õpetajad meile on õpetanud, ja seetõttu on universumi mõne peamise protsessi ja struktuuri mõistmine tähtis. Samuti on inspireeriv kirjeldada leidlikkust, millega inimesed on olnud pühendunud seadmete, materjalide ja tööriistade
loomisele, et vaadelda, mõõta, reisida ja kindlasti õppida, jätkata teadmiste kogumist ja arengut. Astronoomia ei piirdu vaid iseendaga: see on justkui kogu inimkonna õnnepüüdluste kokkuvõte ja hõlmab kunsti, teadust, mõttelugu, vaatlemist, seiklusi ja luulet, samuti kindlasti unistusi ja rõõmu elamisest. See on siiski ainult algus, ja ma loodan, et pärast seda lihtsat sissejuhatust astronoomiasse te lähete süvitsi, sest astronoomia on maailmapärand: see on äärmiselt põnev ja on peaaegu võimatu, et see valmistab meile pettumuse. Soovin sissejuhatuse lõpetada tänusõnadega Ángela Moralesele ja tervele tema meeskonnale, kes tegelesid selle raamatu toimetamise ja ettevalmistamisega. Ja lõpuks – teile kõigile, kes te saadate mind sellel astronoomilisel retkel ehk seiklusel, mida tähendab elada Maal, mis meile endiselt kodu ja transporti pakub vaatamata meie prohmakatele: lõppude lõpuks oleme ju osa temast.
6 Astronoomia. Põnevaid seiku täheteadusest
Päikesesüsteem P
äikesesüsteem on taevakehade kogum, mille moodustavad Päike (energiaallikaks olev täht) ning rühm planeete koos kaaslaste, rõngaste ja suure hulga teiste väiksemate kehade, näiteks asteroidide ja komeetidega. Laias laastus ei erine meie kodutähe naabruskond oluliselt teistest sarnastest moodustistest, kuid meie, elusolendite jaoks on ta erakordselt põnev… Päike on kollane peajada täht ehk kerakujuline täht, mis koosneb põhiliselt vesinikust ja heeliumist ning milles pidevalt toimuvad termotuumareaktsioonid ujutavad terve Päikesesüsteemi üle valgusega. Tema planeedisüsteem koosneb trobikonnast suurematest kehadest (Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun), mida gravitatsioon sunnib lakkamatult ümber selle tiirlema mööda elliptilisi orbiite, mille ekstsentrilisus on väga väike (see tähendab, et need on peaaegu ringikujulised), ja nagu juba ütlesime, väiksematest objektidest. Kui Merkuur ja Veenus välja arvata, saadavad kõiki planeete nendega gravitatsiooniliselt seotud kaaslased või kuud. Marsi ja Jupiteri vahelisel alal moodustavad tuhanded väheldased kivised kehad niinimetatud asteroidide vöö; teised väga huvitavad Päikesesüsteemi kuuluvad väiksemad kehad on komeedid. Peale ümber Päikese tiirlemise pöörlevad kõik planeedid vastupäeva ümber oma telje – välja arvatud Veenus, mis liigub vastupidi. Seda nähtust kohtab ka mõne kaaslase puhul, mille tiirlemissuund ei vasta „emaplaneedi“ omale. Päikesesüsteemi kehad helendavad vaid tänu Päikese valgusele, mida nad peegeldavad, ja seetõttu on Maalt nähtav vaid nende see osa, millele paistab Päike. Planeedid, mille orbiit on Maa orbiidist pikem, ei liigu kunagi meie planeedi ja Päikese vahele, mistõttu võib Maal asudes vaadelda peaaegu tervet nende planeetide valgustatud külge, samas kui nende taevakehade puhul, mille orbiit ümber Päikese on väiksema raadiusega, võib
Maalt vaadates näha faase (mis sarnanevad Kuu faasidega, kuid nende ajaskaala on teine). Päikesele lähemaid planeete nimetatakse tavaliselt kivisteks planeetideks või sisemisteks planeetideks ja nendeks on Merkuur, Veenus, Maa ja Marss. Siit edasi liikudes jõuame väga huvitava alani, mida nimetatakse asteroidide vööks. Pärast seda tulevad kauguse järjekorras hiiglaslikud gaasilised planeedid: kõige suurem planeet Jupiter ja rõngastega Saturn ning veidi kaugemal asuvad külmunud hiiglased Uraan ja Neptuun. Samuti tasub teada, et olemas on lühi- ja pikaajalised komeedid ja väikeplaneedid ning et süsteemi ääremaadel asuvad Oorti pilv, Edgeworth-Kuiperi vöö ja alad, mis on täidetud väiksemate mõõtmetega taevakehadega.
Kas teadsid, et… Tihedamad ja Päikesele lähemad planeedid moodustavad niinimetatud sisemise süsteemi ning peamiselt jäiste tingimustega ja Päikesest kaugemal asuvad väiksema tihedusega planeedid välimise süsteemi. Viimased haarasid oma gravitatsiooni abil Päikesele lähematelt aladelt kaasa kergemaid aineid ja kasvasid palju suuremaks kui raskemad ja tähele lähemal asuvad planeedid.
Päikesesüsteem 7
Joonistus, millel kujutatakse meie omale teadaolevalt lähimat planeedisüsteemi nimega Epsilon Eridani. PÄIKESESÜSTEEMI TEKE Loetletud taevakehadest ja neid energiaga varustavast tähest koosnev süsteem moodustus umbes 4,6 miljardi aasta eest. Kõik sai alguse tähtedevahelise pilve gravitatsioonilisest kollapsist, millele lisandus mõnest lähedalasuvast supernoovast pärinev aine. Pilve kokku tõmbudes hakkas selle temperatuur tõusma ja seejärel hakkas pilv ümber oma telje pöörlema, moodustades omalaadse ketta ümber keha, millest hiljem kujunes Päike. Siis algas jahenemine, mille käigus tekkisid tolmuosakesed; sel moel kondenseerusid esimesena eri liiki mineraalid, nagu räni ja teised. Viimasena moodustasid ühtse struktuuri erinevad külmunud ained, nagu vesi, ammoniaak jne. Planeedid ja kaaslased kujunesid välja tänu tolmuosakeste akumulatsioonile, nende kujunemist mõjutasid ka hilisemad kokkupõrked.
PÄIKESESÜSTEEMI ASUKOHT ILMARUUMIS Päike koos eelmainitud objektidega moodustab tähesüsteemi, mille kõik kehad on kindlalt selle tähega seotud. Päikesesüsteem on osa Linnuteeks nimetatud spiraalgalaktikast ja asub spiraali ühes harus, samas on Linnutee omakorda osa niinimetatud Kohalikust Galaktikarühmast. Päike (ja seega ka selle süsteem) asub galaktika keskmest umbes kahe kolmandiku raadiuse kaugusel ja tiirleb ümber selle kiirusega 250 km/s. See liikumine iseloomustab veel miljoneid Linnuteed moodustavaid tähti ja hoiab ära nende gravitatsioonilise kollapsi omaenda keskme poole. Peale tiirlemise liigub päike, nagu ka teised tähed, ka oma naabrite suhtes.
8 Astronoomia. Põnevaid seiku täheteadusest
Päike P
äike on meie planeedisüsteemi olulisim ja Maale lähim täht. Et tegu on kogu süsteemi liikumist määrava tähega, on Päike selles kontekstis ainulaadne, erinedes süsteemi ülejäänud koostisosadest, milleks on planeedid, kaaslased, asteroidid, komeedid – mida on palju. Nagu kõik tähed on ka Päike väga kuum gaasikera, mis püsib tasakaalus kahe vastastikuse jõu toimel: gravitatsioon, mis peaks kera selle keskkoha suunas kokku kukutama, ja jõud, mis tuleneb tähe keskmes tekkivast ja selle välispinnale levivast energiast. Sellisena varustab Päike energiaga tervet temaga gravitatsiooniliselt seotud planeetide, kaaslaste ja teiste taevakehade süsteemi. Päikese peamiseks koostisosaks on kerged keemilised elemendid (massi järgi 74% vesinikku ja 24% heeliumi). Meie täht sündis gaasi- ja tolmupilvedest ning teiste tähtede jäänustest. Päikese vanus on umbes 4,6 miljardit maa-aastat – ta on juba küpses eas, kuid umbes 5–7 miljardit eluaastat seisab tal veel ees. Ametlikult saab Päikesest vana täht siis, kui ta on ära tarbinud kogu oma vesinikuvaru, ehkki ka seejärel jätkab ta tekkinud heeliumi põletamist, tootes teisi, raskemaid elemente, näiteks süsinikku. Siis hakkab täht kasvama ja kuumust kaotama ning siseneb punase hiiu faasi, ning kuigi täht paisudes jahtub, kõrbevad Maa-taolised planeedid nendeni ulatuvates punase hiiu väliskihtides. Kuid selleks ajaks võib meie planeet olla juba kadunud põhjustel, mis on seotud Päikesele lähemate planeetide orbiidi ebastabiilsusega. Viimases etapis juhtuv pole veel
Kas teadsid, et… Kui võrrelda Päikese andmeid Maa omadega, on selle mass meie planeedi omast 332 000 korda suurem, maht 1 300 000 korda suurem ja diameeter umbes 110 korda suurem. Päikese tihedus on 0,255 Maa omast ja gravitatsioon meie harjumuspärasest elukeskkonnast 28 korda suurem. Päike on enam kui 99% kogu Päikesesüsteemi massist – Päikesesüsteem on oma tohututest mõõtmetest hoolimata äärmiselt tühi.
See joonis näitab tähtedevahelise ruumi magnetväljade (mustad jooned) ja meie Päikeselt lähtuvate magnetväljade (valged jooned) eri suundi.
päris selge, ent kindlasti on toimuval kolossaalsed mõõtmed ja see on ühtaegu kohutav ja kaunis. Lõpuks saab tähest valge kääbus. PÄIKESE VÄLIMUS Päikese pind pole igal pool ühesugune. Selle tumedamad alad ehk plekid muudavad alatihti kasvades või kahanedes kuju ja suurust: mõni peab vastu päevi, teine nädalaid. Heleda tausta tõttu näivad plekid tumedad, kuid nende temperatuur võib ulatuda 4000 °C-ni – tegu on aladega, kus gaas on veidi „jahedam“. Plekkide arv muutub korrapäraste, peaaegu 11 aastat kestvate tsüklitena ning suureneb, kuni jõuab maksimumini, ja hakkab siis taas vähenema, kuni plekid kaovad sootuks. Need tsüklid häirivad Maa magnetvälja ja neid on võimalik tuvastada muutuste järgi ionosfääri struktuuris.
Päike 9
SISEEHITUS Päikese sügavaimas südames ehk tuumas toimuvad vesiniku ühinemisreaktsioonid, kus kuni 14 miljoni kraadise temperatuuri juures tekib heelium. Järgmiseks tuleb kiirgav kiht, mille temperatuur on veidi madalam (1 500 000 °C) ja kust energia väljub kiirgusena. Järgmine kiht on konvektsioonikiht, kus moodustuvad tõusvad ja laskuvad voolud, mis viivad energia fotosfäärini (Päikese pealispind temperatuuriga umbes 5500 °C), mille läbimõõt on umbes 300 km. Nii kõrgel temperatuuril on kogu aine gaasiline, mistõttu on keeruline tõmmata piiri fotosfääri ja järgmise, punaka kromosfääri vahele, mis ulatub fotosfäärist umbes 1000 km kõrgemale. Maal, mis asub Päikesest umbes 150 miljoni km kaugusel (seda vahemaad nimetatakse astronoomiliseks ühikuks ehk aü-ks), langeb Päikese vertikaalsetele kiirtele avatud 1 m2 suurusele alale umbes 1,4 kW energiat.
Tuum Kiirgav kiht
Konvektsioonikiht
PÄIKESE KROON JA PROTUBERANTSID, SPIIKULID JA GRAANULID Krooniks nimetatakse päikeseketast ümbritsevat halo, mille moodustavad kiirelt liikuvad elektrilaenguga osakesed. Seda võib näha, kui on päikesevarjutus, kuid tegelikult küünib see täieliku päikesevarjutuse ajal nähtavast palju kaugemale, möödudes ka Maa orbiidist ja moodustades Päikesetuule, mis jõuab tervesse Päikesesüsteemi. • Protuberantsid on kroonis tekkivad KAARJAD loited, mis püsivad Päikese lähedal. Nende leegikeeled viskuvad suurel kiirusel ilmaruumi. • SPIIKULID on kromosfääris tekkinud gaasijoad, mis tõusevad väga kõrgele ja lahustuvad viimaks kroonis. Nad on seotud Päikese magnetväljaga. • GRAANULID on konvektsioonivoolude ülemises otsas asuvad valged, pikaks venitatud laigud.
10 Astronoomia. Põnevaid seiku täheteadusest
Merkuur M
eie „planetaarses naabruskonnas“ on Päikesele kõigele lähemal asuvaks ja ühtlasi väikseimaks planeediks Merkuur. Ehkki see planeet ei asu meie omast üleliia kaugel, ei paku ta erilisi põhjuseid enda lähemaks külastamiseks, sest pole oma füüsikaliskeemiliste omaduste poolest kuigi sõbralik ega sobi sugugi isegi kõige äärmuslikumatele eluvormidele.
Merkuur on hele planeet, kuid selle lähedus Päikesele takistab selle vaatlemist päeva ajal, mistõttu on seda kõige parem vaadelda päikesetõusul ja -loojangul. Peale selle on Merkuuril nagu Kuulgi faasid, sest selle orbiit jääb Päikese ja Maa orbiidi vahele. Merkuuri ümbritsev atmosfäär on väga hõre, mistõttu see praktiliselt ei mahenda päikesekiirguse mõju planeedi pinnale ja nii on selle temperatuuride vahe suurem kui ühegi teise Päikesesüsteemi siseplaneedi puhul: valgustatud külje temperatuur jõuab planeedi aeglase pöörlemise tõttu
Kunstniku nägemus Merkuuri pinnast, mis on kokku pandud NASA kosmoseaparaadi Messenger tehtud fotodest.
(olles seega pikalt Päikese käes) 370 °C-ni ja varjus poole madalaimad temperatuurid langevad -180 °C-ni. Tuletame meelde, et Päikesesüsteemi sisemine osa koosneb kivistest planeetidest: Merkuur, Veenus, Maa ja Marss. Suuri kontraste pakub Merkuur ka muu kui päevaste ja öiste temperatuuride erinevustega: peale selle, et tegu on rühma väikseima planeediga, on Merkuur ka kõige tihedam, selle pealispind on kõige vanem ja ta võib kiidelda Päikesesüsteemi kõige kiirema planeedi tiitliga, hoides sellega au sees oma nime Merkuur, mis pärineb Vana-Rooma jumalate käskjalalt. Planeedi gravitatsioon on palju väiksem kui meie planeedil: see on vaid 38% Maa gravitatsioonist. Planeedi pind on kivine ning koosneb silikaatrahnudest, mis on pikitud löökide ja kokkupõrgete tulemusel tekkinud mägede, orgude ja arvukate kraatritega. Planeedigeoloogide hinnangul hõlmab tuum selle mahust umbes 42% (Maa puhul on see 17%) ja tegu on sulamassiga, mille rauasisaldus on väga suur (suurem kui ühelgi teisel Päikesesüsteemi planeedil). Tuuma ümbritseb 500–700 km paksune silikaatkiht, koore paksus on arvatavasti 100–300 km. See väike planeet teeb iga kolme ümber oma telje tehtud
Merkuur 11
Veenus Merkuur Kuu
pöörde kohta (ehk kolme Merkuuri päeva kohta) kaks tiiru ümber Päikese (kaks Merkuuri aastat). Nii kestab seal kolm päeva kaks aastat. Tehniliselt kirjeldatakse seda nii: Merkuuri orbiit on Päikesega spinn-orbitaalses resonantsis suhtega 3:2. KIUSLIK PLANEET Merkuur võib olla üks astronoomidele sajandeid kõige enam peavalu valmistanud planeete. Põhjus on selles, et möödunud aegade õpetlased ei suutnud mõista selle liikumist ümber Päikese, sest see ei sobinud hästi kokku Kepleri seaduste teoreetiliste ennustustega. Nimelt kuulutas Johannes Kepler 1627. aastal pärast ränka tööd esimest korda ette kuupäeva, mil Merkuur läheb üle päikeseketta. Kuupäeva arvutas teadlane välja tabelite alusel, mille oli kokku pannud Tycho Brahe kogutud andmete põhjal, veamääraks oli üks päev. Hiljem üritasid möödumiskuupäeva ennustada ka teised astronoomid, ent ülesannet näis võimatu täpselt lahendada ja vahel oli see ka pööraselt ärritav, sest näis, et Merkuuri liikumine ei vasta planeetide liikumise seadustele. Õigupoolest kaaluti seetõttu pikalt ka võimalust, et Päikese ja Merkuuri vahel asub veel mõni tundmatu taevakeha, mida pole seni märgatud.
Kas teadsid, et… Merkuuril on faasid nagu Kuul, sest ta asub Päikesele lähemal kui Maa. Merkuuri hõre atmosfäär ei kaitse planeedi pinda, mis tingib suuri temperatuurikõikumisi. Ülekaaluline inimene võiks soovida end Merkuuri nõrga gravitatsioonivälja tõttu kaaluda just sellel planeedil, ehkki tema mass sellest ei muutuks.
OLEMATU PLANEET VULCAN Taevalaotuse uurijad on visad, ja järgnevatel sajanditel ei heitnud nad meelt, vaid üritasid koostada tabeleid, mille abil väikese ja kapriisse Merkuuri Päikesest möödumise aeg paika panna. Planeedi orbitaalsed parameetrid ei sobinud vajalike mustritega, ja eriti periheel (suurim lähenemine Päikesele) erines märkimisväärselt ettekirjutistest, mistõttu hakati arvama, et ehk on meie tähe ja Merkuuri vahel veel mõni planeet. Oletatav planeet ristiti Vulcaniks ning astronoomid jätkasid väsimatult tööd, mõõdistades, otsides, pakkudes ja uurides selle omadusi. 20. sajandil said astronoomide pingutused viimaks tasutud üldrelatiivsusteooriaga, mis andis võimaluse varasemate arvutuste puudujääke korrigeerida relativistlike paranduste ehk Albert Einsteini üldrelatiivsusteooria abil (üsna hea empiiriline saavutus!). Merkuuri liikumise teooria langes lõpuks ometi kokku praktikaga ja olematu planeedi Vulcaniga saadi hüvasti jätta.
ASTRONOOMIDE MAINET KAHJUSTAV PLANEET Kepleri õpetaja M. Maestlin (1550–1631) oli juba 1577. aastal mõneti sarkastiliselt märkinud, et see planeet kahjustab astronoomide mainet. Astronoom G. Riccioli (1598–1671) ütles, et Maal leiduv elavhõbe (keemiline element tähisega Hg, nimetatud jumalate käskjala Mercuriuse auks) teeb peavalu alkeemikutele ja taevane Merkuur astronoomidele.
12 Astronoomia. Põnevaid seiku täheteadusest
Veenus P
laneet Veenus on nähtavate taevakehade hulgas Päikese ja Kuu järel heleduselt kolmandal kohal: ta on isegi heledam kui heledaim täht Siirius. Kuna Veenus on Päikesest veidi kaugemal kui Merkuur, saab seda vaadelda pikemate ajavahemike jooksul, eriti hästi aga koidikul ja päikeseloojangu ajal. SARNASUS MAAGA Esimesena uuris Veenust teleskoobiga Galileo Galilei, kes pani tähele, et sel taevakehal on faasid nagu Kuul ja et selle nähtav suurus muutus tsükliliselt. Veenus on orbiidi poolest Maaga kõige sarnasem planeet, mis tähendab, et see tiirleb peaaegu ringikujuliselt. Kui Veenus asub Maa ja Päikese vahel, ei ole ta kõige paremini nähtav, sest keerab siis meie planeedi poole oma pimedama külje. Veenuse struktuur on samuti väga Maa-sarnane: selle suurus, mass, tihedus, koostis ja gravitatsioon (umbes 0,9 g) on Maaga peaaegu võrdne ja ehkki enamik planeedi pinnast on üsna lame, leidub seal ka mägiseid alasid. MÜRGINE SÄRA Veenuse atmosfäär jätab planeedi pealispinna alati varju, sest sisaldab ülitihedaid kiiresti pöörlevaid pilvi ja moodustab kõrvetava maailma, mille temperatuur võiks sulatada näiteks pliid ja mille atmosfäärirõhk on 90 korda kõrgem kui Maa oma. Peale selle on atmosfäärianalüüs
ESA Venus Expressi pardal olnud magnetomeeter (MAG) tuvastas märke lainest, mis annavad tunnistust välkudest Veenuse atmosfääris.
Esimene Veenuse atmosfääri omadusi tuvastanud missioon kandis nime Venus Express.
paljastanud, et planeet võlgneb oma suure peegeldusvõime väävelhappe tilkadele, mis viitab suurele vulkaanilisele aktiivsusele, ning selle tulemusena seguneb „ebameeldiv“ väävliküllane atmosfäär vääveldioksiidi ja mõningate veejääkidega. Päikese kiirgus (ja kuumus) jääb raskesse atmosfääri lõksu, mistõttu planeedi pinna temperatuur tõuseb üle 470 °C. Söövitav ja tihe atmosfäär ning atmosfääri liikumine põhjustavad suurt erosiooni ja planeedi pinna tohutut kulumist. Ehkki sellisele temperatuurile ei peaks vastu ükski kosmosesond ja õigupoolest ongi need, mis planeedini jõudsid, ka lühikese ajaga purunenud, on Veenusest kirjutatud arvukalt uuringuid ja kosmosesondide abil tehtud palju analüüse. Nii on teada, et tegu on kaunis ebasõbraliku planeediga. VEENUSE SISEMUS Planeedi struktuuri ja sisemise dünaamika kohta on vähe andmeid, sest suurem osa meie käsutuses olevast teabest on saadud võrdluste teel. Et Veenuse suurus ja tihedus sarnanevad Maa omadega, arvatakse, et selle sisestruktuur peaks sarnanema meie planeedi omaga: tuum, vahevöö ja koor. Võimalik, et Veenuse tuum on kas täiesti või osaliselt vedel; selle väiksemad mõõtmed viitavad ka väiksemale siserõhule. Sellele vaatamata pole Veenusel tektoonilisi laamasid, sest planeedi pealispind ja vahevöö on kuivad. See asjaolu selgitab, miks planeet kaotab vähe soojust ega jahene. VEENUSE NIMI See külalislahkusetu maailm võlgneb oma nime Rooma ilu-, armastus- ja viljakusjumalannale. Keskmine vahemaa Veenuse ja Päikese vahel on 108 208 930 km, mis aü-des väljendatuna on 0,723 (meenutagem, et Maa asub Päikesest 1 aü kaugusel).
Veenus 13
Veenus
Kuu
AASTAD JA PÄEVAD Veenuse aasta ehk tehnilist terminit kasutades tiirlemisperiood kestab 225 Maa päeva, kuid Veenuse päev (aeg, mis kulub ühe täispöörde tegemiseks) on 243 Maa päeva pikkune. Veenuse päeva pikkust ja selle atmosfääri ebasõbralikkust arvestades ei kõla reis Veenusele kuigi meelitavalt… Planeet pöörleb suunaga idast läände ehk vastupidi kui teised planeedid (välja arvatud Uraan) ja teeb seda väga aeglaselt.
KÕIGIS TSIVILISATSIOONIDES TUNTUD Veenuse palja silmaga nähtav hiilgus on kindlasti põhjus, miks see planeet oli tuttav juba muistsetele tsivilisatsioonidele, kes olid ilmselt kursis selle liikumiste, ilmumiste ja kadumistega. Näiteks on teada, et maiade tsivilisatsioonis töötati välja kalender, mis sisaldas ka Veenuse tsükleid. Et see planeet on Kuu ja Päikese kõrval üks kolmest päevavalges palja silmaga nähtavast taevakehast, tähistati teda tavaliselt poeetilise nimega „koidutäht“ või „hommikutäht“. Veenus on nähtav ka öösiti (Kuu järel heleduselt teisel kohal) ja seetõttu viidatakse talle mõnel pool ka kui „ehatähele“. Planeetidest satub Veenus oma liikumisteel Maale kõige lähemale. Kõige lähemal on Veenus Maale olnud (alates aastast 1800, kui seda mõõtma hakati) 1859. aasta 16. detsembril.
Veenus läheb üle Päikese. Vaade Austraaliast Canberrast 2012.
Kas teadsid, et… Veenuse orbiidi tulevast arengut välja arvutades arvestatakse väga pikas plaanis võimalusega, et Veenus põrkab kokku Maa või Marsiga. Ent selle toimumist meie silmad ei näe…
14 Astronoomia. Põnevaid seiku täheteadusest
Maa K
üsimusele, mille poolest erineb Maa oma vahetus ja mitte väga vahetus naabruskonnas asuvatest planeetidest, võiks vastata, et ega kokkuvõttes suuri erinevusi polegi, ehkki mõni neist on väga märkimisväärne – vähemalt elusolendite jaoks. Üldjoontes sarnaneb Maa Päikesesüsteemi teiste siseplaneetidega. See on kivine ja väga tihe, sest lähinaabrite kombel on ka selle peamisteks koostisosadeks räni, raud ja nikkel. Sellele vaatamata on Maa ja selle naabrite vahel ka võtmetähtsusega erinevusi, mis aitavad selgitada, miks meie elame just siin ja mitte kusagil mujal, ja mis teeb selle planeedi meie vaatenurgast nii eriliseks. Ühelt poolt võimaldavad Maal valitsevad füüsikalised tingimused vee kõiki kolme olekut (tahke, vedel ja gaasiline) ja teisalt on Maa atmosfäär välja kujunenud planeeti asustavate elusolendite tegevuse abil (Maa praegust atmosfääri nimetatakse tavaliselt teiseseks). MAA LIIKUMINE JA ASUKOHT PÄIKESESÜSTEEMIS Kõige olulisemad astronoomilised andmed meie planeedi kohta on järgmised: selle pöörlemiskiirus ekvaatoril on 1600 km tunnis ja ühe täispöörde tegemiseks kulub 23 tundi, 56 minutit ja 4,1 sekundit – seda ajavahemikku nimetatakse sideeriliseks ehk täheööpäevaks. Maa pöörlemine tingib öö ja päeva vaheldumise. Maa liigub ümber Päikese orbiidil, mis on väga väikese ekstsentrilisusega (peaaegu ringikujuline, ellipsi pikima ja lühima raadiuse vahe on 3%) ja teeb ühe tiiru 365 päeva, 6 tunni, 9 minuti ja 9,5 sekundiga (täheaasta). Maa
Kas teadsid, et… Teadaolevalt pole universumis ühtki teist nii suure vedela vee protsendiga planeeti kui Maa: vesi katab 71% selle kogupinnast. See asjaolu koos Maa ebahariliku, hapnikku sisaldava atmosfääri ja tõigaga, et ta asub stabiilse temperatuuri säilimiseks Päikesest parajal kaugusel, on otsustava tähtsusega selle juures, et elu maal on võimalik.
MAA STRUKTUUR
Maakoor
Tuum
Vahevöö
orbiidi keskmine raadius ehk keskmine vahemaa Maalt Päikesele on 149 600 000 km ja seda kasutatakse astronoomilise ühikuna (aü). Maa keskmine kiirus orbiidil on 107 200 km/h ja kokku läbib Maa täisringi jooksul 939,9 miljonit kilomeetrit. Maa telg on orbiidi tasandi suhtes kaldu, moodustades sellega 23°27´ nurga, millest tulenevad aastaajad. Peale nende kahe liikumise iseloomustab Maad veel kaks liikumisega seotud nähtust: PRETSESSIOON ja NUTATSIOON. Pretsessioon on kevad- ja sügispunkti väga aeglane