uniVersI/O



Tiedeviikko 44/10

Marsin värikäs dyynikokoelma

Credit: NASA/JPL/University of Arizona

 

Mars Reconnaissance Orbiterin HiRISE -kameran ottamat kuvat Marsin pinnasta ovat olleet järisyttävän hienoja, mutta tällä hetkellä yksi kiinnostavimmista kohteista ovat Marsin dyynit. HiRISE:n dyynikuvia katsellessa on selvää, että Mars on täysin erilainen maailma kuin Maa, mutta samalla dyyneistä löytyy myös samankaltaisuuksia Maan päällisten versioiden kanssa. Onhan molemmista vastuussa sama ilmiö: tuuli. Yo. kuva on noin 150 kilometriä leveästä Proctor -kraaterista ja silmiinpistävintä siinä ovat valtavat, matomaiset ja kiiltävän mustat dyynit pienempien dyynien ja lohkareiden päällä. Aikojen saatossa Marsin vulkaaninen toiminta on muodostanut basalttista kiveä sen pinnalle, joka myöhemmin on tuulen aiheuttaman eroosion kautta hajonnut hienojakoiseksi basalttiseksi hiekaksi. Tuulen kuljettama hiekka on vastaavasti kasautunut kraaterin pohjalle, jossa se on hiljattain muodostanut mustia basalttihiekkadyynejä kraaterin pohjalle. Dyynit ovatkin Marsin yksi dynaamisimmista geologisista prosesseista. Valtavia, paljon suurempia kuin Maan päällisiä dyynejä pystyy muodostumaan Marsin pinnalle sen harvan ilmakehän ja heikomman painovoiman ansiosta, kun tuulen puhaltaessa hiekanjyviä ne ”pomppaavat” sata kertaa korkeammalle ja pidemmälle, sekä kymmenen kertaa nopeammin kuin Maan pinnalla. Alla muutama poiminta HiRISEn dyynikokoelmasta:

Credit: NASA/JPL/University of Arizona

Hannyn Voorwerp ja kvasaarin kaiku

Credit: WIYN/William Keel/Anna Manning

 

Galaxy Zoo on kansalaistiedeprojekti, jossa kuka tahansa voi osallistua tähtitieteen tekemiseen luokittelemalla galakseja. Yksi suurimmista löydöistä projektissa on tähän mennessä ollut hollantilaisen Hanny Van Arkelin huomaama omituisen näköinen vihreä suttu erään galaksin alapuolella. Tarina löydöstä tuli niin tunnetuksi, että siitä on tehty jopa sarjakuva (pdf, 35 MB). Vihreä suttu, nimeltään Voorwerp (”kohde” hollanniksi), löytyy myös aikaisemmista vuosia sitten otetuista kuvista, mutta kukaan ei tähän mennessä ollut kiinnittänyt siihen huomiota. Oudolle kohteelle ei myöskään löytynyt heti selitystä. Kyseessä on kaasupilvi noin 70000 valovuoden päässä lähellä sijaitsevasta galaksista, mutta erityisesti sen vihreä väri (täysin vihreät kohteet ovat maailmankaikkeudessa harvinaisia) sekä kaasupilveä valaisevan säteilylähteen puuttuminen on tuonut päänvaivaa tutkijoille. Viereinen galaksi sijaitsi kuitenkin sen verran lähellä, että sen keskustassa sijaitseva kvasaari voisi olla vastuussa kaasupilven energisoimisesta. Niinpä tutkijat suuntasivat röntgenteleskoopit Suzakun ja XMM-Newtonin kohti galaksin keskustaa, jossa oletettavasti keskustan supermassiiviseen mustaan aukkoon putoaa jatkuvasti materiaa, joka kuumenee miljooniin asteisiin säteillen röntgensäteilyä ympäristöön. Tutkijat havaitsivatkin keskustasta röntgensäteilyä, mutta se oli 10000 kertaa himmeämpää kuin mitä kaasupilven valaisemiseen olisi tarvittu. Niinpä tutkijat päättelivät, että kvasaari galaksin keskellä on sammunut, mutta me vielä näemme sen viimeisen valon heijastuksen kaasupilvestä. Myöskään muita selityksiä Voorwerpille ei voida sulkea pois, mutta kvasaari säteilylähteenä selittää kohteesta havaitun spektrin rakenteen muita mahdollisia säteilylähteitä paremmin. Kaasupilven vihreä väri johtuu suuresta määrästä ionisoitunutta happea, mutta spektristä löytyi myös kapeita heliumin ja neonin emissioviivoja, jotka sulkevat pois tähtiensynnyn tai shokkiaaltojen aiheuttamat spektrit, joissa kyseiset emissioviivat olisivat Doppler-levinneet. Vaihtoehtoisesti kvasaarista suoraan Maahan päin tuleva säteily voi absorboitua ja näin ollen himmentää kvasaarin kokonaissäteilyä vaadittavan määrän. Tutkijat pystyivät kuitenkin sulkemaan pois tämänkin vaihtoehdon, koska röntgenspektrin raudan emissioviivaa ei havaittu, mikä kielisi kvasaarin valon absorptiosta. Niinpä kvasaarin sammuminen jäi ainoaksi vaihtoehdoksi ja Voorwerp olisi täten sammuneen kvasaarin optinen kaiku. Kvasaarin nopea sammuminen ei sinällään ole yllättävää, sillä nyky-maailmankaikkeudessa jopa galaksien keskustan aine on suhteellisen harvaa ja kvasaarit eivät voi pitää jatkuvasti intensiivistä säteilyä yllä. Myös Linnunradassa sijaitsevat kvasaarien pikkusisaret, mikrokvasaarit, voivat sammua noin vuodeksi kerrallaan, mikä skaalautuu kvasaareille 10000-100000 vuoteen sopien Voorwerpin etäisyyteen läheisestä kvasaarista. Yllättävää tuloksessa kuitenkin oli, että vaikka kvasaari sammuu, sitä ympäröivän kertymäkiekon aineen jäähtymiseen kuluisi huomattavasti enemmän aikaa kuin vaadittu 70000 vuotta. Niinpä kertymäkiekon on täytynyt olla huomattavasti pienempi mitä nykyiset kvasaarimallit antavat olettaa.

Tieteellinen artikkeli

Hologrammit

Credit: gargaszphotos.com/University of Arizona

Jos artikkelin toinen lause kuuluu, että (vapaasti suomennettuna) kolmiulotteisen etäläsnäolon käsite, reaaliaikainen ja dynaaminen hologrammi, on herättänyt kiinnostusta yleisössä aina siitä lähtien kun se esiintyi alkuperäisessä Star Wars elokuvassa, luvassa on jotain mielenkiintoista. Toistaiseksi tuo vuonna 1977 esitelty idea ei ole vielä toteutunut käytännössä. Nyt scifistä alkaa kuitenkin tulla todellisuutta kun yhdysvaltalainen tutkimusryhmä esitteli hologramminäyttönsä, joka toisti verkon välityksellä hologrammeja suhteellisen nopeaan tahtiin, yhden hologrammin kahdessa sekunnissa, tosin varsinaisesta reaaliaikaisesta ”videopuhelimesta” ei voida vielä puhua. Tutkimusryhmän hologramminäyttö on tehty orgaanisesta polymeeristä, joka muuttaa heijastusominaisuuksiaan paikallisesti kun sitä valaistaan laserilla, tehden mahdolliseksi monimutkaisten interferenssikuvioiden, eli hologrammin, muodostumisen näyttöön. Näyttöön suunnattu laservalo koostuu nanosekuntien pulsseista, jotka hajotetaan tarpeeksi moneksi säteeksi, jotta sata hogelia (hologrammin elementti, eräänlainen kolmiulotteinen pikseli) voidaan valaista kerrallaan yhdellä pulssilla. Laserpulssien taajuus on 50 Hz, mikä mahdollistaa ”nopean” virkistystaajuuden. Tutkijat osoittivat myös pystyvänsä tekemään värikkäitä hologrammeja käyttäen useampaa laseria, mutta muuttaen jokaisen laserin valotusaikaa ja polarisaatiota, jotta ne eivät interferoisi keskenään. Varsinainen etäläsnäolo saatiin tutkimuksessa aikaiseksi kuvaamalla kohdetta 16 perinteisellä kameralla ja lähettämällä kuvat verkkoa pitkin koneeseen, joka muodosti niistä kolmiulotteisen mallin ja käytti sitä ohjaamaan lasereita, jotka piirsivät lopullisen kolmiulotteisen hologrammin näytölle.

Tieteellinen artikkeli

Viikon video: Leijuva kuutio


Advertisements

Trackbacks & Pingbacks

  1. Tweets that mention Tiedeviikko 44/10 « uniVersI/O -- Topsy.com pingbacked : 6 years, 8 months ago
  2. Supermassiiviset mustat aukot: elämä, maailmankaikkeus – ja kaikki « uniVersI/O pingbacked : 5 years, 11 months ago

Kommentit



Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: