Känny kiinni sunnuntaisin Toimitus Ke, 12/02/2025 - 10:56
Shut the phone up Sunday -logo
Shut the phone up Sunday -logo

Nokia-merkin alla matkapuhelimia myyvä HMD kertoo myyntinsä olevan huimassa kasvussa: "vanhanaikaisille" perusmatkapuhelimille on yhä enemmän kysyntää, ja etenkin nuoret haluavat niitä multimediaälypuhelinhärpäkkeiden sijaan.

Suomalainen Human Mobile Devices on yhtiö, joka on tuonut ammoisten Nokia-puhelimien näköiset- ja kaltaiset matkapuhelimet jälleen markkinoille. Yhtiä kertoo suuntaavansa katseensa henkilöihin, jotka tuntevat digitaalisen ylikuormituksen haitat ja pitävät tarkasti silmällä budjettiaan. Puhelimet tarjoavat mahdollisuuden olla saavutettavissa ja pitää lomaa älypuhelimien helposti tarjoavasta digiähkystä.

Kysyntää näille näyttää olevan, sillä HMD:n tuoreen tiedotteen mukaan näppäinpuhelimien myynti on kasvanut merkittävästi kahden viimeisen vuoden aikana eri puolilla maailmaa. HMD:n myynti on kasvanut kaksinumeroisen luvun verran jo kahtena  vuonna peräkkäin.

HMD:n Nokia-puhelimia

Tiedote kertoo, että kasvu on seurausta Yhdysvalloissa vuonna 2023 alkaneesta kulttuurisesta muutoksesta, jossa erityisesti Z-sukupolvi on alkanut peräänkuuluttaa yksinkertaisempia, häiriötekijöistä vapaita laitteita. 

TikTok-hashtag #bringbackfliphones on kerännyt jopa 61 miljoonaa katselukertaa, mikä korostaa kasvavaa tarvetta irrottautua älypuhelimista.

Nyt yhtiö on tuomassa myyntiin HMD BarbieTM -simpikkapuhelimen, joka perustuu vuonna 2023 esiteltyyn Nokia 2660 Flip -puhelimeen. Juuri värikkäät, yksinkertaiset simpukkapuhelimet näyttävät olevan hip ja pop.

HMD:n puhelimien suosio on selvä merkki siitä, että kuluttajat kaipaavat yksinkertaisempia puhelimia. 

Maailman myllerrykset ovat omiaan lisäämään kiinnostusta sulkea suuri osa uutisista ja notifikaatioista ulkopuolelle – ainakin osittain.

Yhtiö on nyt esitellyt (myynnin lisäys tietysti mielessään) "Shut the phone up Sundayn", eli "Sulje känny sunnuntaiksi" -kampanjan, joka nimensä mukaisesti ehdottaa jättämään älypuhelimet sivuun ainakin yhdeksi päiväksi. Kampanjaan liittyy myös alennuksia tuotteista.

Kun tiedetään, että jatkuva älypuhelimien käyttö syö huomaamatta ihmisen kognitiivista kapasiteettia ja vähentää keskittymiskykyä, Tiedetuubi suosittelee samaa.

Loikkia lähiavaruuteen Markus Hotakainen Ma, 10/02/2025 - 22:34
Härän kohteita. Kuva: MH
Härän kohteita. Kuva: MH

Iltataivasta koristaa tällä hetkellä useita planeettoja, itse asiassa Merkuriusta lukuun ottamatta kaikki Venuksesta Neptunukseen. 

Jos tarkkoja ollaan, myös Merkurius on vastikään siirtynyt aamutaivaalta iltapuolelle, mutta se on vielä niin lähellä Aurinkoa, että sitä on mahdoton nähdä.

Planeetoista Jupiter ja Uranus ovat lähellä kahta avointa tähtijoukkoa, Hyadeja ja Plejadeja. Ne kuuluvat Härän tähdistöön, jossa myös Jupiter viipyilee kesäkuulle saakka. Uranus on niukasti Oinaan puolella, mutta sekin vaeltaa maaliskuun alussa Härkään, missä se pysyttelee aina elokuuhun 2032 saakka.

Yhdellä silmäyksellä voi tarkastella viittä yötaivaan kohdetta, jotka ovat hyvin erilaisilla etäisyyksillä. Tosin Uranuksen silmäily vaatii kiikarin, sillä se erottuu paljain silmin vain huippuhyvissä olosuhteissa. 

Viisikosta lähimpänä on Jupiter, jonka etäisyys Maasta on tällä hetkellä 699 500 000 kilometriä. Uranus on paljon kauempana, sillä kaukaiselle planeetalle on matkaa 2 915 800 000 kilometriä. 

Seuraava loikka on vielä huimempi. Härän tähdistön kirkkain tähti eli Aldebaran on noin 65 valovuoden etäisyydellä. Jos Jupiterin ja Uranuksen etäisyydet muunnetaan valovuosiksi, lukemat ovat 0,00007 ja 0,0003 valovuotta.

Aldebaran on siis yli 200 000 kertaa kauempana kuin Uranus ja melkein miljoona kertaa etäämpänä kuin Jupiter. 

Se ei kuitenkaan ole vielä mitään.  

Hyadien tähtijoukko on yli kaksi kertaa kauempana kuin Aldebaran eli 153 valovuoden etäisyydellä, ja Plejadit puolestaan melkein kolme kertaa kauempana kuin Hyadit. Matkaa joukkoon on 439 valovuotta.  

Jos Plejadien etäisyyttä vertaa Jupiterin etäisyyteen, tähtijoukko on yli kuusi miljoonaa kertaa jättiläisplaneettaa kauempana. 

Ja silloinkin ollaan vasta kosmisessa lähinaapurustossa. 

Asteroidi 2024 YR4 - tänne törmäys voisi osua ja tällainen se voisi olla Jarmo Korteniemi Ke, 05/02/2025 - 15:31
Maapallo ja asteroidi Lutetia liitetty samaan kuvaan
Maapallo ja asteroidi Lutetia liitetty samaan kuvaan

Seuraamme asteroidi 2024 YR4:n havaitsemista ja sen mahdollista törmäysuhkaa. Tässä jutussa  on analyysi sen koosta, mahdollisesta törmäyspaikasta ja siitä, miten törmäys saattaisi tapahtua.

Aloitetaan asteroiditapauksen analysointi kokoarviolla.

Kaikkein todennäköisimmin 2024 YR4 on läpimitaltaan noin 55-metrinen. Kuvittele siis eteesi 15-kerroksisen talon korkuinen kivimurikka, joka peittää jalkapallokentän (100x60 m) puolikkaan.

Tuollaisen asteroidin massa on noin 2 miljoonaa tonnia. Se on toisin sanoen 250 kertaa massiivisempi kuin raskain Suomessa operoiva tavarajuna, 18 kertaa massiivisempi kuin Turussa rakennettu Oasis of the Seas -jättiristeilijä, tai kolmanneksen Kheopsin kuulusta pyramidista.

Lisäksi mitat voivat olla jonkin verran suurempia tai pienempiä. Halkaisijasta voidaan sanoa varmasti vain että asteroidi on 40–100 -metrinen. Sen massa taas on 0,3–33 miljoonaa tonnia, tiheydestä riippuen. Materiaali kun voi olla komeettojen tapaan hötyistä jäätä, kivimurskaa, umpikiveä, tai jopa tiivistä rauta-nikkeliseosta. Kaikkea tältä väliltä.

Eduskuntatalo

Kokoja on varsin vaikea hahmottaa, mutta Eduskuntatalo Helsingissä on hyvä vertailukohta: sen leveys pohjois-eteläsuunnassa on 78 m ja länsi-itäsuunnassa 55 m. Ristimitta on noin 95 m. Kuva: Jari Mäkinen
 

Kokoarvio perustuu asteroidin oletettavasti heijastaman valon määrään. 

Aurinkokunnassa tiedetään kuljeskelevan niin kirkkaita kuin tummempiakin pienkappaleita. Jos 2024 YR4:n pinta sattuu heijastamaan paljon valoa, sen läpimitta olisi hieman alle 50-metrinen, kun taas tummempana ja huonosti heijastavana kappaleena halkaisija voisi olla jopa sadan metrin luokkaa. 

Edellisessä jutussamme mainittu ESA:n arvio on maksimissaan 95 metriä, mutta muutamalla metrillä ei ole ison kuvan kannalta merkitystä.

Jahka asteroidin spektri saadaan mitattua tarkemmin, nähdään kuinka se heijastaa eri aallonpituuksia. Tuolloin pintamaterian laatua voidaan arvioida tarkemmin ja sen koostumus ja halkaisija voidaan lyödä lukkoon varsin tarkkaan. Mutta sen massa on yhä tuolloinkin epäselvä, sillä näistä tiedoista ei vielä pystytä sanomaan että onko ehkä kyse soraläjästä, yhtenäisestä kiinteästä kappaleesta, vai jostain näiden ääripäiden väliltä.

Asteroidi Ida

Asteroidi 243 Ida on tyypillinen aurinkokunnan pienkappale, joskin se on kertaluokkaa suurempi kuin 2024 YR4. Halkaisijaltaan Ida on 59,8 × 25,4 × 18,6 kilometriä. Galileo-luotain lensi sen ohi Marsin ja Jupiterin välissä vuonna 1994. Kuva: Nasa.

 

Törmäystapahtuma hetki hetkeltä

Kuvitellaan, että 2024 YR4 todella törmää. Mitä tuolloin tapahtuisi?

Todennäköisin törmäyshetki näyttää tällä hetkellä olevan 22.12.2032 klo 11:37 Suomen aikaa. Epävarmuutta on tosin muutaman tunnin verran, eli se voi sattua joskus välillä klo 08.09–15.05. 

Kunhan törmäysaika lasketaan sekunnilleen, selviää myös lopullinen törmäyspaikka. Nykytiedoilla voidaan sanoa vain, että törmäyspaikka on luultavasti jossain hieman päiväntasaajan pohjoispuolella: Etelä-Amerikassa, Afrikassa, Intiassa, tai niiden välisillä merialueilla.

55-metrinen asteroidi on riittävän suuri näkyäkseen ihan paljaalla silmälläkin ehkä puolisen tuntia ennen törmäystä taivaalla nopeasti liikkuvana valopisteenä. Sen voi kuitenkin erottaa vain yöpuolelta, sieltä mistä katsoen Aurinko sattuu valaisemaan kappaleesta riittävän suurta osaa. 

Päiväpuolella asujat eivät kiveä voi nähdä ennen sen tuloa ilmakehään.

Sekä asteroidin kiertonopeus Auringon ympäri että Maan painovoiman vaikutus siihen on saatu laskettua jo varsin tarkkaan. Törmäyksessä asteroidi tunkeutuu ilmakehään huimalla 17 kilometrin sekuntivauhdilla.

Helsingistä pääsisi Tampereelle tuolla vauhdilla 10 sekunnissa. Asteroidin koko ilmalento hoituu samassa ajassa. Ilmassa ehtii kuitenkin tapahtua hyvin paljon.

Ilma asteroidin edessä puristuu kasaan, ionisoituu ja alkaa hehkua, kuumentaen samalla murikan pintaakin ehkäpä noin millin syvyydeltä. Taivaalla näkyy nopeasti suureneva ja paikoin hehkuva pallo. Sen perässä leviää sankka savuvana.

Ilmakehä jarruttaa asteroidia rankasti, rasittaen sen rakennetta äärimmilleen. Siihen syntyy pieniä rakoja ja halkeamia, jotka repeytyvät lopulta auki. 

Noin 50 kilometrin korkeudella asteroidi alkaa hajota, mikä tosin näkyy maanpinnalle vain välähdyksinä ja savuvanan hetkellisiä laajentumina. Lopulta 5 – 6 kilometrin korkeudella asteroidi hajoaa lähes täydellisesti suuressa räjähdyksessä.

Tseljabinskin asteroidi

Noin 15 metriä halkaisijaltaan ollut meteori törmäsi Maahan Tšeljabinskin luona 15. helmikuuta 2013. Se räjähti noin 30–50 kilometrin korkeudessa. Kuva: via ESA.

 

Räjähdyksen tuloksena pintaan alkaa parin sekunnin päästä ropista meteoriitteja, luultavasti yhä muutaman kilometrin sekuntinopeudella. Mukana on kaikkea tomusta pesukoneen kokoisiin järkäleisiin. 

Kivien jysähtelyä maahan voi verrata vaikkapa rypälepommien keskityksen. Rytäkässä syntyy pieniä kraatterinpoikasia sinne sun tänne. Mutta tämä pommitus rajautuu kuitenkin pääosin asteroidin alkuperäiseen lentosuuntaan. Se ei suinkaan ole pahinta mitä on luvassa.

Tiedetuubin klubi Arizonan meteorikraatterilla

Arizonassa oleva Barringerin kraatteri on noin 1200 metriä leveä ja 170 metriä syvä. Sen synnytti Maahan osunut noin 50-metrinen nikkelirauta-asteroidi 50 000 vuotta sitten. Tiedetuubin Klubi vieraili paikalla vuonna 2017. Kirjoittaja on eturivissä neljäs vasemmalta. Kuva: Jari Mäkinen.

 

Paineaalto

Törmäyksen suurin haitta tulee suoraan ilmassa tapahtuneesta räjähdyksestä. Voimakkuudeltaan posaus on noin kahdeksaa megatonnia TNT:tä, vastaten suurta vetypommia. Siitä lähtevä paineaalto suuntautuu tasaisesti joka suuntaan, kaataen ja murskaten taloja, puita, siltoja – lähes kaikki maanpäälliset rakenteet. Äänen nopeudella etenevä paineaalto saavuttaa minuutissa 20 kilometrin etäisyyden.

Tämä nähtiin selvästi vuonna 2013 tapahtuneessa Tšeljabinskin meteoritörmäyksessä: paineaalto sai aikaan suuria vaurioita, kappaleiden putoaminen maahan ei.

Suoraan räjähdyksen alla olevasta pisteestä täytyy mennä noin viiden kilometrin päähän, jotta selviäminen olisi mahdollista muutoin kuin aivan ihmeen kaupalla. Todennäköistä se alkaa kuitenkin olla vasta 15 kilometrin päässä.

Merellä sattuessaan paineaalto puskee alleen jopa parikilometrisen kraatterin, joka kuitenkin oikenee nopeasti. Samalla syntyy ulospäin leviävä tsunamiaalto. Aivan kraatterin reunalla sen korkeus on useita kymmeniä metrejä, mutta jo 10 kilometrin päässä vain 2–4 metriä. 

Symmetrisyydestä ja veden edestakaisesta loiskahtelusta johtuen tsunamia ei 20 kilometrin etäisyydellä enää ehkä edes huomaa.

Nyt määritellyllä vaaravyöhykkeellä elää vähintään 200 miljoonaa ihmistä. 

Miljoonakaupunkeja alueella on hieman yli 30 kappaletta. Äärimmäisen ikävästi osuessaan asteroidi voisi tuhota hetkessä vaikkapa jonkin jättimäisen metropolin, kuten Bogotan (11 miljoonaa asukasta), Kalkutan (15 milj.), Lagosin (21 milj.), Mumbain (23 milj.) tai Dhakan (24 milj.).

Törmäysriskialue

Rajattu alue osoittaa tämänhetkisen törmäysriskin alueen, pohjalla on vuoden 2020 väestöntiheyskartta. Kuva: Daniel Bamberger / Duncan Smith (LuminoCity3D) / Jarmo Korteniemi.

 

Onneksi törmäys on hyvin epätodennäköinen, ja osuminen kaupunkiin on vielä hirmuisen paljon epätodennäköisempää.

Nämä vaikutukset on laskettu uumoillun kokoiselle 55-metriselle kiviasteroidille. Laskennallisesti moisia törmää Maahan keskimäärin tuhannen vuoden välein.

Hieman pienempi tai harvempaa materiaalia oleva asteroidi räjähtäisi korkeammalla ja pienemmällä voimakkuudella. Sen synnyttämä paineaalto ei yltäisi yhtä vahvana yhtä kauas, eikä tuhovaikutus olisi yhtä mittava. Kaupungin päälle osuessaan kuolonuhreilta ei luultavasti voitaisi kuitenkaan välttyä, jos alla olevia alueita ei evakuoitaisi ajoissa.

Suurempi (tai tiheämpi) murikka räjähtäisi joko alempana ilmassa, tai yltäisi maahan asti ja siirtäisi energiastaan aimo osan kiveen. Tuolloin pahin ongelma ei lähiympäristössä olisi paineaalto, vaan niskaan satava kiviaines.

Kaikeksi onneksi 2024 YR4 on riittävän pieni (ja törmäyshetki on vielä tarpeeksi kaukana) että törmäys voitaisiin nykytekniikalla välttää. Toimeen täytyisi kuitenkin ryhtyä pian sen jälkeen jos ja kun törmäys varmistuu.

Riittää, että sen vauhtia hidastetaan tai nopeutetaan vain hieman, jotta se ei ole Maan kanssa samassa pisteessä aivan tismalleen samaan aikaan. DART-luotain osoitti vuonna 2022, että suurempikin asteroidi liikahtaa riittävästi kun saa vain riittävän nopean töytäisyn raskaalla laitteella.

DARTin törmäys Dimorphosiin kuvattuna Etelä-Afrikassa olevalla Lesedi-teleskoopilla. Kuva: SAAO

 

Mitä aikaisemmin asteroidia päästään tuuppimaan, sitä helpommin sen sijaintiin Maan luona vuonna 2032 voisi vaikuttaa.

Toisaalta, jos törmäyspaikka olisi riittävän syrjäinen, asteroidin kannattaisi ehdottomasti antaa törmätä. Törmäysprosessia ja sen vaikutuksia olisi nimittäin tärkeätä päästä tutkimaan ihan todellisessa maailmassa – tämä kappale kun on tarpeeksi suuri, mutta ei kuitenkaan niin iso, että sillä olisi maailmanlaajuisia vaikutuksia.

Olisi hyvä päästä varmistamaan että simulaatiot antavat edes suurpiirteisesti oikeata tietoa.

Tarkasti ennustettu ja seurattu isohko törmäys olisi täysin ainutlaatuinen tapahtuma koko ihmiskunnan historiassa. Pääsisimme kerrankin näkemään Aurinkokunnan yleisimmän geologisen prosessin toimessa.

Peukut pystyyn!

-

Otsikkokuvassa on liitetty yhteen Apollo-astronauttien kuvaama maapallo ja Lutetia-asteroidi. Alkuperäiset kuvat: Nasa.

Planeettajono iltataivaalla

Kuva: Stellarium/MH
Kuva: Stellarium/MH
Kuva: Willmann-Bell
Kuva: Fontana
Kuva: MH

Voiko kaikki Aurinkokunnan planeetat nähdä yhdellä silmäyksellä tai edes samana iltana suunnilleen samalla taivaankolkalla? Kyllä voi, juuri nyt – tai ainakin kohdakkoin.

Tammikuun lopulla kaikkien planeettojen on joissakin medioissa kehuttu olevan ”suorassa linjassa”. Tyypilliseen tapaan siinä on mutkia vähän oiottu, sillä planeetat eivät suinkaan ole perätysten sen enempää Maasta kuin Auringostakaan katsottuna. Itse asiassa niin ei tule koskaan tapahtumaan. 

Ensinnäkin planeettojen kiertoradat ovat hieman kallellaan toistensa suhteen. Eivät paljon, vain joitakin asteita, mutta silti se tekee mahdottomaksi viivasuoran muodostelman. Jos kriteerejä väljennetään siten, että ratojen kallistukset otetaan huomioon, lähimmäs suoraa linjaa päästään, jos planeetat ovat 3,6 asteen sisällä. 

Kun täysikuuta katselee öisellä taivaalla, sen näennäinen läpimitta on noin puoli astetta. 3,6 astetta on siten seitsemän kertaa Kuun näennäistä läpimittaa suurempi kulma. Jos tulitikkurasiaa pitelee pystyssä käsivarren etäisyydellä, se peittää sivusuunnassa taivaasta suunnilleen saman kokoisen alueen. 3,6 asteen sisällä olevat planeetat jäisivät tikkuaskin taakse. 

Kaikkien planeettojen osalta ei kuitenkaan päästä edes tuohon tingittyyn 3,6 asteeseen. Jean Meeuksen vuonna 1997 ilmestyneessä klassikkokirjassa Mathematical Astronomy Morsels on laskelma, jonka mukaan kaikki planeetat asettuvat samalle linjalle 3,6 asteen tarkkuudella 396 miljardin vuoden välein. 

 

Kuva: Willmann-Bell

Aurinko ja planeetat ovat syntyneet noin 4,6 miljardia vuotta sitten ja jokseenkin yhtä pitkän ajan kuluttua Aurinkokuntaa ei enää ole. Eikä maailmankaikkeuskaan ole iältään kuin 13,8 miljardia vuotta. Siten voi huoletta sanoa, että Aurinkokunnan kaikki kahdeksan planeetta eivät koskaan ole asettuneet eivätkä koskaan asetu suoralle linjalle.  

Se ei kuitenkaan ole mikään syy olla katsahtamatta selkeän sään sattuessa idän ja lounaan väliselle iltataivaan sektorille. Sieltä löytyvät Merkuriusta lukuun ottamatta kaikki planeetat: Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus.

Neptunus erottuu kuitenkin vain kiikarilla, ja Uranus vaatii paljain silmin näkyäkseen pilkkopimeän paikan, täysin selkeän taivaan ja huipputarkan näkökyvyn – sekä kartan, jonka avulla tähtien joukossa kiiluvan valopisteen osaa tunnistaa planeetaksi.  

Joissakin lehti- ja nettijutuissa tammikuun 25. päivä on mainittu edullisimmaksi ajankohdaksi ”kaikkien” planeettojen näkemiseksi. Todellisuudessa planeetat Venuksesta Neptunukseen ovat olleet iltataivaalla koko alkuvuoden, helmikuussa myös sisin planeetta Merkurius siirtyy aamutaivaalta iltapuolelle. 

Vasta helmikuun lopussa Merkuriuksen kulmaetäisyys Auringosta kasvaa riittävän suureksi, jotta planeetan voi erottaa matalalla auringonlaskun suunnalla. Toisaalta Saturnus on samaan aikaan jo katoamassa Auringon loisteeseen, joten kovin monena iltana ei kaikkia planeettoja pysty ihastelemaan. 

Mutta mitä ihmettä? Otsikkokuvassahan planeetat ovat samalla linjalla eli ekliptikalla tai ainakin sen läheisyydessä. Ekliptika on Auringon näennäinen kulkureitti tähtitaivaan suhteen, ja kun kaikki planeetat kiertävät Aurinkoa melkein samassa tasossa, ne vaeltavat taivaalla lähellä ekliptikaa. Siksi planeetat ovat tällä hetkellä jonossa kuin lastenlaulun pienet elefantit.

Kuva: Fontana

Osa Tiedetuubin lukijoista saattaa muistaa, kuinka vuonna 1982 odotettiin peräti maailmanloppua, kun ”kaikki planeetat olivat suoralla linjalla”. Siitä ei ollut syyttäminen pelkästään kohuja hakevaa mediaa, suurin syypää oli John Gribbinin ja Stephen Plagemannin vuonna 1974 julkaisema kirja The Jupiter Effect. Siinä maalailtiin kauhukuvia maailmaa runtelevista maanjäristyksistä, voimakkaista tulivuorenpurkauksista ja tuhoisista hirmumyrskyistä, jotka olisivat seurausta planeettojen jonoutumisesta.

Kirjan nimi eli ”Jupiter-ilmiö” viittaa siihen, että Aurinkokunnan suurimpana planeettana Jupiterin vaikutus olisi kaikkein suurin. Maapalloa kohtaavat katastrofit olisivat välillisiä seurauksia, sillä Jupiterin ja sen kanssa samassa suunnassa olevien planeettojen yhteenlaskettu gravitaatio aiheuttaisi Auringon aktiivisuuden kasvua, auringonpurkausten lisääntymistä ja aurinkotuulen voimistumista. Maahan iskevä ankara hiukkaspuhuri vaikuttaisi planeettamme pyörimiseen ja mannerten liikkeisiin.

Vuosi 1982 tuli ja meni ilman mittavia luonnonkatastrofeja. Eivätkä planeetat edes olleet suoralla linjalla, itse asiassa varsin kaukana siitä. Kaikki yhdeksän planeettaa – Plutoa ei vielä ollut ”alennettu” kääpiöplaneetaksi – olivat kyllä samalla puolella Aurinkoa, mutta niiden muodostamalla sektorilla oli laajuutta yli 90 astetta (piirroksessa Jupiteria ulommat planeetat jäävät kauas kuvan ulkopuolelle).

Kuva: MH

Ilmiölle nimensä antanut jättiläisplaneetta Jupiter saa yksinään gravitaatiollaan aikaan vajaan millimetrin kohouman Auringon alituisessa myllerryksessä olevalle plasmasta koostuvalle ”pinnalle”, muiden planeettojen yhteenlaskettu vaikutus on vielä paljon pienempi. Auringon läpimitta on miltei 1,5 miljoonaa kilometriä, joten millimetrin muutos ei näy eikä tunnu missään.

Tällä kertaa kaikkien planeettojen näkymistä samaan aikaan iltataivaalla ei sentään ole tulkittu enteeksi tulevista tuhoista.  

 

Kyllä, se on Mars!

Mars lähestymässä edellistä, vuoden 2022 oppositiota Härän tähdistössä. Kuva MH
Mars lähestymässä edellistä, vuoden 2022 oppositiota Härän tähdistössä. Kuva MH
Giovanni Schiaparellin laatima kartta Marsin kanavista. Kuva Giovanni Schiaparelli
Perseverance-kulkijan maisemakuva Airey Hilliltä. Kuva NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Punainen planeetta on talven mittaan kirkastunut ja näkyy nyt hyvin käytännössä koko pimeän ajan. Kuvassa Mars on lähestymässä edellistä oppositiota joulukuussa 2022.

Talvista iltataivasta koristaa kaksi vielä kirkkaampaa valopistettä. Auringonlaskun aikaan Venus on suoraan etelässä, mistä se kiertyy illan mittaan hitaasti kohti lounasta. Jupiter on puolestaan itäisellä taivaalla keskellä Härän tähtikuviota. Se on selvästi kirkkaampi kuin Aldebaran, tähdistön kirkkain tähti.

Jos malttaa mielensä ja on pukeutunut pakkassäähän riittävän lämpimästi, kannattaa odotella tovi. Jupiterin vanavedessä koillisen horisontin takaa nousee Mars, Punainen planeetta.

Kirkkaudessa se jää jälkeen Jupiterista, mutta päihittää silti Aldebaranin. Syy on selvä: Mars on lähestymässä oppositiota. Silloin planeetta on taivaalla vastapäätä Aurinkoa, nousee auringonlaskun aikoihin ja laskee vasta aamunkoitteessa. Samalla se on myös lähinnä Maata tällä kierroksellaan.

Opposition tarkka ajankohta on 16. tammikuuta. Lähimpänä Maata planeetta on jo 13.1., jolloin sen etäisyys on 96 miljoonaa kilometriä. Edellisen opposition aikaan joulukuun alussa 2022 etäisyys oli hivenen pienempi, noin 82 miljoonaa kilometriä. Siksi Mars näkyy nyt aavistuksen himmeämpänä ja näennäiseltä läpimitaltaan pienempänä (maksimissaan vähän alle 15 kaarisekuntia). Planeetta nousee kuitenkin hyvin korkealle ja loistelee parhaimmillaan etelän suunnalla 55 asteen korkeudella.

Värinsä perusteella Mars löytyy helposti taivaalta. Se on Kaksosten tähdistön Castorin ja Polluxin alapuolella, melko lähellä Kravun tähdistössä kiiluvaa Praesepen tähtijoukkoa (Messier 44). Tällä hetkellä Mars vaeltaa tähtien suhteen länteen päin ja etääntyy tähtisikermästä, mutta kulkusuunta muuttuu helmikuun lopulla, ja toukokuun alussa planeetta kulkee Praesepen editse. 

Taivaallinen siksak-liike johtuu siitä, että opposition aikoihin Maa ohittaa kauempana Auringosta kiertävän Marsin ”sisärataa” pitkin, jolloin ulompi planeetta näyttää liikkuvan jonkin aikaa takaperoiseen suuntaan.  

Nasan aurinkokuntasimulaattori näyttää hyvin tilanteen:

Opposition jälkeen Maan ja Marsin välimatka alkaa taas kasvaa, mutta naapuriplaneettamme näkyy hyvin ja sitä kannattaa myös katsella koko alkuvuoden. Mars katoaa näkyvistä vasta valoisten kesäöiden myötä.

Paljain silmin ja kiikarilla Mars näkyy selvästi punaisena tai pikemminkin oranssina valopisteenä. Kaukoputkella erottuu jo pinnan ”yksityiskohtia”, tummempia alueita vaaleampaa taustaa vasten. Kirkkauserot ovat varsin vähäisiä, joten ensikatsomalta ei välttämättä onnistu näkemään juuri mitään. Vähitellen silmä oppii kuitenkin erottamaan yhä paremmin planeetan pinnan sävyeroja. 

Tällä kertaa Marsin pohjoinen pallonpuolisko on hivenen kallistunut Maata kohti, joten ensimmäisenä huomio saattaa kiinnittyä valkoisena hohtavaan pohjoiseen napalakkiin, jonka vesi- ja hiilidioksidijäät heijastavat hyvin auringonvaloa. 

Erisävyisissä alueissa tapahtuu hitaita muutoksia, kun pölymyrskyjen kuljettama hieno hiekka vuoroin peittää ja vuoroin paljastaa tummia alueita. Pääpiirteissään ne pysyvät kuitenkin melko lailla ennallaan, joten omia havaintoja – planeetasta kannattaa tehdä piirroksia – voi mainiosti verrata Marsista aiemmin laadittuihin karttoihin. 

Giovanni Schiaparellin laatima kartta Marsin kanavista. Kuva Giovanni Schiaparelli

Jos keli sattuu olemaan todella hyvä ja planeetan kuvajainen näkyy kaukoputkessa vailla Maan ilmakehän aiheuttamaa voimakasta väreilyä, voi yrittää bongata myös Marsin kuuluisia kanavia. 

Giovanni Schiaparellin vuonna 1877 tekemät havainnot saivat aikaan todellisen Mars-kuumeen, kun hänen laatimissaan kartoissa (esimerkki yllä) planeetan pinnalla risteili suorien viivojen verkosto. Etenkin Percival Lowell innostui asiasta niin, että uskoi Marsin olevan asuttu, mutta kuivuva maailma, jonka sivilisaatio on rakentanut valtaisan kastelukanavaverkoston napajäätiköiden sulamisvesien johtamiseksi suotuisammille päiväntasaajan seuduille.

Sittemmin on käynyt täysin selväksi, että Marsissa ei ole ”pieniä vihreitä miehiä” eikä muutakaan kehittynyttä elämää – bakteeritason alieneista ei vielä ole varmaa tietoa – mutta näköharhoiksi osoittautuneita kanavia voi silti nähdä. Silmä kun pyrkii yhdistämään näkökyvyn rajamailla häilyviä erillisiä yksityiskohtia yhtenäisiksi viivoiksi. 

Varsinaisia pinnanmuotoja, kuten kraattereita, rotkoja ja tulivuoria, ei erotu suurillakaan kaukoputkilla, mutta niitä pääsee näkemään selailemalla luotainten ottamia kuvia. Marsin maastonmuotoihinkin voi tutustua, sillä punaiselle planeetalle on lähetetty useita kulkijoita, jotka ovat välittäneet Maahan valtaisan määrän maisemakuvia.  

Perseverance-kulkijan maisemakuva Airey Hilliltä. Kuva NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Näetkö punaista – vai sinistä? Osa II Markus Hotakainen La, 23/11/2024 - 09:42
Sateenkaari
Sateenkaari
The Dress

Artikkelin edellisessä osassa selvisi, että näemme värit jokseenkin samanlaisina, mutta nimeämme erilaiset värisävyt usein eri tavoin. Ja näemmekö ne aina oikein?

Vaikka havaitsemme värit jokseenkin samalla tavalla, määrätty väri voi näyttää eri ympäristöissä erilaiselta. Värien havaitseminen on tieteellisesti ilmaistuna ”kontekstisensitiivinen tulkinta”: tietyn värisävyn mieltämiseen vaikuttavat muut lähettyvillä olevat värit.

Jos rinnakkain ovat sininen ja keltainen tai sininen ja vihreä, sininen näyttää erilaiselta, vaikka kyse olisi täsmälleen samasta värisävystä.   

Ilmiön taustalla on monia syitä, joista osa on vielä hämärän peitossa.

”Osittain se johtuu näkötiedon käsittelyn organisoitumisesta. Signaaleja prosessoivat reseptiiviset kentät ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa ja siksi värit vaikuttavat toisiinsa”, selvittää  Jukka Häkkinen, joka tutkii Helsingin yliopistossa visuaalista kognitiota eli näköaistiin perustuvaa havaitsemista.

Toistaiseksi ei tiedetä, onko kyseessä vain näköaistiin liittyvä sivutuote vai onko ilmiöllä jokin funktio, tietty tarkoitus.

Joka tapauksessa se tekee saman värin eri sävyjen erottamisen toisistaan joskus hankalaksi. Jos rinnakkain on esimerkiksi viisi vihreän sävyä, jotka poikkeavat vain hyvin vähän toisistaan, kaikki eivät näe viittä sävyä, vaan ainoastaan kaksi tai kolme.

Hankaluuksia tulee myös silloin, jos värejä yrittää tunnistaa ulkomuistista. Rautakaupassa omaa vuoronumeroa odotellessa voi joutua kuuntelemaan sanaharkkaa, kun pariskunta on valitsemassa maalia hyllykköön, jonka taustalla oleva seinä on vaikkapa ruskea.

Ilman värinäytettä yksimielisyyteen ruskean sävystä ja siihen sopivasta uudesta väristä on yleensä hyvin vaikea päästä. Ja vaikka sopu syntyisikin, valittu väri osoittautuu kotona todennäköisesti vääräksi.

 

Synnynnäistä ja opittua

Musiikin puolella tunnetaan absoluuttinen sävelkorva eli kyky tunnistaa tai tuottaa säveliä pelkästään havaitun äänenkorkeuden perusteella. Onko olemassa vastaavanlaista absoluuttista värisilmää, joka olisi oivallinen ominaisuus esimerkiksi juuri sopivaa maalia valittaessa?

”Epäilen. Uskoisin, että värien ja värisävyjen tunnistaminen perustuu kiinnostukseen ja harjoitteluun. Jos väreihin kiinnittää keskimääräistä enemmän huomiota, ne jäävät myös paremmin mieleen.”

Mielenkiintoinen näköaistiin liittyvä ilmiö on toisaalta värin pysyvyys. Riippumatta siitä, millainen on esimerkiksi tietystä esineestä silmään tulevan valon aallonpituusjakauma, sen väri nähdään samanlaisena.

Osittain kyse on värimuistista. Jos kotisohvalla on sininen ja punainen tyyny, ne nähdään sinisenä ja punaisena valaisipa niitä ikkunasta tuleva auringonpaiste tai lämminsävyinen energiansäästölamppu.

Tyynyjen tiedetään olevan tietyn värisiä.

Värimuisti ei kuitenkaan toimi samalla tavalla oudossa ympäristössä.

”Silloin näköaisti turvautuu diagnostisiin objekteihin, väreiltään tuttuihin kohteisiin. Sellaisia ovat esimerkiksi banaani, mansikka ja kesäinen nurmikko. Väriaistimus kalibroituu niiden perusteella.”

Häkkisen mukaan aivot tekevät myös eräänlaista skaalausta näkymän yleisen aallonpituusjakauman suhteen. Jos kaikki vaikuttaa ylenpalttisen punasävyiseltä, aistimus ”säätyy” siten, että värit asettuvat kohdalleen.

”Näköaisti on kehittynyt havaitsemaan värejä kontekstissa, suhteessa ympäristöön ja muihin väreihin. Jos koehenkilö katselee laboratoriossa pientä tasaväristä lätkää, tilanne on täysin teoreettinen.”

Silti iso osa näkötutkimuksesta on tehty juuri tällä tavoin. Tarkasteltavan kohteen koko vastaa kahden asteen kulmaa eli se näyttää halkaisijaltaan neljä kertaa suuremmalta kuin täysikuu.

Nykyisenä suuntauksena on käyttää yhä enemmän ärsykkeitä, jotka ovat luonnollisia. Sellaisia, joihin törmää jokapäiväisessä elämässä.      

”Tutkimus tuottaa jatkuvasti uutta tietoa, ja värien aistimiseen liittyviä ilmiöitä ja mekanismeja löytyy lisää.”

 

Ikänäkö ei muuta värejä

Yksi yllättävistä havainnoista liittyy ikääntymiseen. Iän karttuessa näkökyky muuttuu monin tavoin, joista yksi johtuu silmän linssin eli mykiön vähittäisestä sumentumisesta.

Linssi läpäisee valon eri aallonpituuksia eri tavalla lapsuudessa ja nuoruudessa kuin vanhemmalla iällä. Voisi kuvitella, että se vaikuttaa myös värien näkemiseen.

Tutkimusten mukaan ei vaikuta.

Kokeet ovat osoittaneet, että näemme värit samalla tavalla riippumatta kertyneistä ikävuosista. Aivot osaavat kalibroida värit kohdalleen, vaikka verkkokalvolle lankeavan valon aallonpituusjakauma on erilainen.

”Asiaa on tutkittu nuorilla koehenkilöillä, joiden silmien edessä oli sumentuneen mykiön vaikutusta simuloiva suodin. Luonnollisessa ympäristössä kalibroituminen tapahtui lähes välittömästi.”

Näkymä oli ensin ruskean- tai kellertävänsävyinen, mutta vain hetkistä myöhemmin värit erottuivat koehenkilöiden kuvauksen mukaan juuri sellaisina kuin ne todellisuudessakin olivat.

Laboratorio-olosuhteissa tilanne on hieman toinen. Kun pimeässä huoneessa heijastetaan seinälle pieni yksivärinen ympyrä, sitä onkin paljon vaikeampi luonnehtia oikein.

”Kun tarjolla ei ole vertailukohtia tai kiintopisteitä, aivojen on paljon vaikeampi kalibroida tietyn aallonpituusjakauman tuottamaa väriä kohdalleen.”

Värit siis vaikuttavat väreihin.

The Dress

Yksi kuva valehtelee enemmän kuin tuhat sanaa

Kaikessa mukautuvuudessaan ja herkkyydessään silmä on instrumenttina melko kehno. Kuva on pieni, se tärisee ja väreistä on vain jonkinlainen aavistus. Sekä näkö- että väriaistimus syntyy vasta aivoissa. Ja kumpikin voi olla väärä.

Kymmenisen vuotta sitten netissä kiersi kuva valkoisesta mekosta, jossa oli kullanväriset pitsisomisteet.

”Ei, se oli tietenkin sinimusta!”

Juuri tästä meemissä oli kyse: ihmiset näkivät mekon värit kahdella hyvin eri tavalla.

Kuvan oli ottanut skotlantilainen Cecilia Bleasdale, joka hankki mekon tyttärensä häihin. Nettiin päätynyt kuva levisi kulovalkean lailla ympäri somea ja sai nimen The Dress. Se keräsi kymmeniä miljoonia katseluja, kommentteja ja jakoja.

Osa ihmisistä näki sen valkoisena ja kultaisena, osa sinisenä ja mustana.

Kuvaan liittyvästä erikoisesta ilmiöstä on julkaistu suuri määrä tutkimuksia. Otoksen klassikkoasemasta kertoo, että Jukka Häkkinen on käsitellyt sitä havaintopsykologian luennoillaan.

Todellisuudessa mekko oli sininen ja siinä oli mustia pitsisomisteita. Kuvaa ei ollut manipuloitu millään tavalla, ja silti osa ihmisistä näki värit oikein, osa väärin. Miksi?

”Taustalla on edellä mainittu värin pysyvyys ja ilmiö nimeltä discounting the illumination eli valaistuksen poislukeminen. Toinen aivojen tekemä tulkinta on, että valonlähde on katsojan takana ja valaisee mekkoa, toinen taas se, että valo tulee mekon takaa eli se on varjossa.”

Aivot tulkitsevat jälkimmäisen tilanteen siten, että ne ”vähentävät” hämäräksi mielletystä kuvasta oletetun varjon vaikutuksen, vaikka mitään varjoa ei ole. Siksi monet näkevät värit väärin, valkoisena ja kultaisena.

The Dress on loistava esimerkiksi siitä, että valon aallonpituudella ei ole mitään tekemistä havaitun värin kanssa, vaan kyse on aina tulkinnasta.”

Aivot tekevät ensin arvion siitä, mikä on kulloinenkin valaistustilanne, ja vähentävät sitten näin saadun valon oletetun aallonpituusjakauman näkymästä, jolloin tuloksena on aistimus tietyistä väreistä.

Joka voi olla täysin väärä.

Kuvat: Markus Hotakainen, Cecilia Bleasdale

Näetkö punaista – vai vihreää? Osa I Markus Hotakainen Ke, 20/11/2024 - 11:34
Revontulia Nuuksion taivaalla
Revontulia Nuuksion taivaalla
kesäyö, hämärä, kuu

Miten näemme värit? Punainen, keltainen ja sininen – jokainen tietää, miltä ne näyttävät. Perinteisen käsityksen mukaan ne ovat kolme pääväriä. Mutta miten itse kukin meistä näkee kolmikon – tai ylipäätään eri värit ?

”Yllättävän samalla tavalla”, toteaa Jukka Häkkinen, joka tutkii Helsingin yliopistossa visuaalista kognitiota eli näköaistiin perustuvaa havaitsemista.

Väriaistimuksen synty lähtee liikkeelle siitä, kun silmään päätynyt valo lankeaa mykiön ylösalaisin kääntämänä kuvana verkkokalvolle. Siinä tapahtuu värierottelu.

Useasta kerroksesta muodostuvassa verkkokalvossa on valoa aistivia soluja, sauvoja ja tappeja. Tappisoluja on kolmenlaisia ja ne ovat herkkiä eri aallonpituusalueilla.

Silmässä on noin kuusi miljoonaa tappisolua. Punaiselle herkkiä on noin 3,5 miljoonaa, viherherkkiä vajaat kaksi miljoonaa ja siniherkkiä runsaat puoli miljoonaa.

”Kukin solutyyppi aktivoituu tietyllä tavalla ja se kertoo, mistä väristä on kyse.”

Tappisolut reagoivat valon eri aallonpituuksiin, mutta se ei vielä riitä tuottamaan väriaistimusta. Aivojen pitää saada signaaleja, joita ne pystyvät käsittelemään.

”Tappisolujen aktivoitumisen jälkeen gangliosolut tekevät koodauksen.”

Voisi kuvitella, että nämä koodarit ovat valon kulkusuuntaan nähden tappisolujen jälkeen, mutta niin ei ole: gangliosolut ovat verkkokalvon etupinnalla.

Hermoverkko välittää punaiselle, vihreälle ja siniselle herkistä tappisoluista viestejä, jotka ”sytyttävät” tai ”sammuttavat” gangliosolujen väripareista jomman kumman. Tuloksena on signaali, joka sisältää tiedon havaitusta väristä.      

Punavihreä ei ole väri

Koodaaminen tapahtuu vastavärien pohjalta. Väriparit muodostuvat punaisesta ja vihreästä sekä sinisestä ja keltaisesta. Kolmas koodauspari on musta ja valkoinen.

Gangliosoluissa syntyvät signaalit välittävät tiedon väristä joko-tai-periaatteella. Punainen tai vihreä, sininen tai keltainen.

”Niitä ei voi sekoittaa eli ei ole olemassa punavihreää tai sinikeltaista väriä.”

Värierottelun ja koodauksen tuloksena syntyneet signaalit kulkevat näköhermoa ja -juostetta pitkin aivojen takaosassa sijaitsevaan näkökeskukseen. Siellä tapahtuu signaalien prosessointi, jonka tuloksena näemme värejä. Emmekä pelkästään punaista, vihreää, sinistä ja keltaista, vaan laajan kirjon erilaisia sävyjä.

Verkkokalvolla olevien tappisolujen herkkyysalueissa on yksilöllisiä eroja eivätkä ne kaikilla reagoi samalla tavalla esimerkiksi punaiseen väriin.

Lisäksi tappisolujen määrä vaihtelee huomattavan paljon, mikä puolestaan vaikuttaa väriaistin tarkkuuteen.

”Sensoreissa on vaihtelua, mutta aivot kalibroivat ympäristöstä tekemämme värihavainnot näyttämään jokseenkin samanlaiselta katsojasta riippumatta.”

Punainen on punaista ja vihreä vihreää. Kiistelyä aiheutuu yksityiskohtaisemmasta tulkinnasta eli mikä on värin sävy. Onko suosikkimuki tai kulunut kesäpusakka sinivihreä, petroolinsininen vai turkoosi? Mielipiteitä voi olla yhtä monta kuin katsojiakin.

”Toisaalta siihen vaikuttaa harjaantuminen. Treenaamalla värisävyjen hahmottamista oppii näkemään pienetkin erot.”

Se ei silti takaa yksimielisyyttä. Vielä suurempaa yksilöllistä vaihtelua on nopeudessa: kuinka pikaisesti pystyy erottamaan värisävyjä toisistaan. Ja siihen taas vaikuttavat kulttuurierot.

Jos kielessä on siniselle ja vaaleansiniselle omat nimityksensä, ne kuuluvat väriaistimuksen kannalta eri kategorioihin, ja silloin sävyjen erottaminen käy sujuvammin.

Ei nimi väriä pahenna

Värien näkeminen ei siis ole pelkästään fysiologinen ja neurologinen prosessi, se on myös kulttuurisidonnainen ilmiö. Väreillä täytyy olla nimityksiä, jotta pystymme kommunikoimaan.

Värien havaitsemisen ohella oleellinen tekijä onkin niiden nimeäminen, ja siinä tulee esiin selviä eroja. Eri kulttuureissa värit nimetään eri tavoin ja värejä kuvaavia sanoja on myös erilainen määrä.

Joissakin kielissä esimerkiksi sinisellä ja vaaleansinisellä värillä on omat nimityksensä toisin kuin vaikkapa suomessa, missä käytetään paljon johdoksia: vaaleanvihreä, tummanpunainen, rikinkeltainen.

Toisaalta mekin kutsumme sinipunaista väriä violetiksi. Vähemmän toisistaan poikkeavien värisävyjen kohdalla näkemyserot kasvavat entisestään.

”Selkeiden värien raja-alueilla esiintyy paljon tällaista hajontaa. Siihen vaikuttaa varmasti oppiminen, mutta myös mielenkiinto värejä kohtaan.”

Kuvataiteista kiinnostuneet ja etenkin taidealaa opiskelevat omaksuvat helposti hyvin toisenlaisen väripaletin kuin värien kanssa vähemmän tekemisissä olevat.

Värien havaitsemista on kohtalaisen hankala tutkia, sillä toisen ihmisen silmän tai pikemminkin pään sisään on mahdoton päästä.

Väri- tai ylipäätään näköaistimus kun ei synny silmässä: se on vain instrumentti, joka kerää valon ja syöttää sen edelleen aivojen muodostamaan tietojenkäsittelyjärjestelmään.

Huimasti kehittyneillä aivokuvantamisen menetelmillä, eritoten toiminnallisella magneettikuvauksella, pystytään tutkimaan, mitä aivoissa tapahtuu, kun ihminen saa erilaisia aistiärsykkeitä.

Toistaiseksi ei vielä kyetä määrittämään, mitä väriä koehenkilö kulloinkin katselee, mutta se on jo hyvin tiedossa, mitkä aivojen alueet aktivoituvat, kun näköhavainto syntyy. Ja näkeekö koehenkilö värejä.

”Sekä tappi- että gangliosolujen toimintaa pystytään selvittämään jo yksittäisten solujen tasolla. Niihin voidaan kiinnittää elektrodeja, jotka välittävät tietoja siitä, miten solut reagoivat erilaisiin ärsykkeisiin ja millaisia signaaleja ne saavat aikaan.”

Tulokset ovat kuitenkin usein ristiriitaisia eikä läheskään kaikkea väri- tai ylipäätään näköaistimuksen synnystä vielä tiedetä.

 

kesäyö, hämärä, kuu

Hämärässä kaikki on harmaata

”Yleinen väärinkäsitys on, että tietty valon aallonpituus vastaa tiettyä havaittua väriä”, Jukka Häkkinen muistuttaa.

Valo kuitenkin välittää näkymän silmään ja saa aivoissa aikaan väriaistimuksen. Valon vähetessä värit erottuvat yhä huonommin, ja jossain vaiheessa kaikki alkaa näyttää pelkästään harmaalta ja sen eri sävyiltä – kunnes pilkkopimeässä ei näy enää mitään.

Vähäisessä valossa tappisolujen väriherkkyys ei sinänsä heikkene, mutta niihin osuvien fotonien määrä on niin pieni, että aistimusta väreistä ei synny.

Samalla niiden rinnalla verkkokalvolla sijaitsevien, hämäränäöstä vastaavien sauvasolujen toiminta tulee hallitsevaksi. Sauvat tavallaan jyräävät tapit alleen – myös lukumäärällään, sillä niitä on noin 120 miljoonaa.

Tappisolut ovat keskittyneet verkkokalvon keskikuoppaan eli foveaan, tarkan näön alueelle. Sauvasolut kattavat muun osan verkkokalvosta.

”Tappisolujen pitää toimia hyvin tehokkaasti, sillä kirkkaassa päivänvalossa niihin voi osua miljoona fotonia sekunnissa. Sauvasolut sen sijaan ovat ikään kuin haaveja, jotka keräävät hieman pidemmällä ’valotusajalla’ vähäisestäkin valosta näköaistimuksen syntyyn riittävän määrän fotoneja.”

Sauvasoluissa kehittyy hämärässä rodopsiinia eli näköpurppuraa, jonka ansiosta ne ovat herkkiä hyvin himmeälle valolle. Sauvasolut eivät kuitenkaan erota värejä, vaan ainoastaan harmaan eri sävyjä.

Näköpurppura hajoaa nopeasti kirkkaassa valossa, mutta sen muodostuminen on hidasta. Valoisista sisätiloista yötaivaan alle siirryttäessä taivaalta alkaa erottua tähtiä vain verkkaan. Täydelliseen pimeäadaptaatioon menee aikaa puolisen tuntia.

Näköpurppuran ansiosta sauvasolut ovat herkimpiä sinivihreillä aallonpituuksilla, minkä vuoksi hämärässä työskennellessä ja erilaisissa merkkivaloissa käytetään yleensä punaista. Sauvasolut eivät siihen reagoi eikä näköpurppura sen vaikutuksesta hajoa, mutta tappisolut erottavat sen helposti.     

Värien aistiminen on tulosta evoluutiosta, joka on ollut paitsi hidasta myös vaiheittaista. Gangliosoluissa tapahtuva sini-keltakoodaus kehittyi jo yli 100 miljoonaa vuotta sitten.

Dinosaurusten valtakaudella eläneet varhaiset pikkunisäkkäät olivat hämäräaktiivisia, joten niiden silmät sopeutuivat toimimaan niukassa valaistuksessa. Kattavalle värien näkemiselle ei ollut tarvetta.

Puna-viherkoodaus kehittyi kymmeniä miljoonia vuosia myöhemmin, vasta nykyisten kädellisten esivanhempien alkaessa viihtyä päivänvalossa. Silloin oli etua, jos esimerkiksi kypsät ja ravinteikkaat hedelmät erotti raakileista.   

Kehityksen myöhäisestä vaiheesta kertoo myös se, että useimmat muut nisäkkäät, kuten kissat, koirat ja hevoset, eivät erota punaista väriä. Eivät myöskään härät, vaikka etiikaltaan kyseenalaisessa espanjalaisessa kansanhuvissa sarvipäitä ärsytetään punaisella muletalla.

Kuvat: Markus Hotakainen

 

 

 

Kahvikiihdytin-podcast

Kahvikiihdytin on Tiedetuubin uusi podcast-sarja. Säännöllisen epäsäännöllisesti ilmestyvässä podcastissa jutellaan – yllättäen – tieteeseen ja tekniikkaan liittyvistä asioista kevyesti ja hauskasti, mutta myös asiallisesti sekä rauhallisesti.

20.11.2024

Kahvikiihdytin on Tiedetuubin uusi podcast-sarja. Säännöllisen epäsäännöllisesti ilmestyvässä podcastissa jutellaan – yllättäen – tieteeseen ja tekniikkaan liittyvistä asioista kevyesti ja hauskasti, mutta myös asiallisesti sekä rauhallisesti.

YouTuben lisäksi podcast on kuullentavissa (pelkkänä puheena) Spotifyssä:

 

Jokaisessa jaksossa on isompia keskusteluaiheita, kunkin osallistujan huomaama jännä tiedeuutinen ja lopussa knoppi.

Tässä ensimmäisessä osassa Markus Hotakainen kyseli "Missä kaikki ovat?", eli jos muualla avaruudessa on älyllistä elämää, niin miksi he eivät ole ottaneet yhteyttä meihin? Voi tietysti olla niin, että tarpeeksi älyllistä elämää ei ole – tai vieraat sivilisaatiot katsovat, että emme ole tarpeeksi älykkäitä...

Mari Heikkilä heittää puolestaan esiin kysymyksen sitä, pitäisikö ihmisten kloonaaminen sallia. Eläimiä jo kloonataan, ja se näyttää onnistuvan hyvin.

Jari Mäkinen puolestaan mietiskelee tunteita herättävää asiaa: sähköautoja. Uutisissa kerrotaan, että niiden myynti on romahtanut, vaikka todellisuudessa myynnin kasvu on laskenut (monissa maissa, ei maailmanlaajuisesti) ja esimerkiksi lokakuussa Suomessa ensirekisteröitiin enemmän sähköautoja kuin polttomoottoriautoja. Mistä sähköautojen vastustus tulee?

Uutisissa esillä oli laserin varjo, rasvasolujen muisti ja likinäköisyys. Alla linkit uutisiin:

Scientists discover laser light can cast a shadow

Fat cells have a ‘memory’ of obesity — hinting at why it’s hard to keep weight off

Why we now think the myopia epidemic can be slowed – or even reversed

Ja lopuksi viime viikonlopun "superkuun" innoittamana: Oletko aina katsonut Kuuta väärin?

Täysikuu Bordeaux'n kuuluisan Pont de pierre -kivisillan päällä
Kahvi

Yllättävä tulos: paino vaikuttaa astronauttien näkökykyyn

Painottomuuden tai tarkemmin sanottuna mikrogravitaation on todettu heikentävän avaruuslentäjien näkökykyä. Kaikilla niin ei tapahdu ja nyt on löytynyt yksi asiaan vaikuttava tekijä.

SANS-oireyhtymä (spaceflight-associated neuro-ocular syndrome) saa aikaan silmässä näkökykyyn vaikuttavia rakenteellisia muutoksia, kuten turvotusta ja verisuoniston poimuttumista silmän takaosassa.

Maan vetovoimassa ihmisen oma paino aiheuttaa painetta kehon eri puolilla, mikä puolestaan vaikuttaa esimerkiksi verenpaineeseen. Jos elopaino on isompi, on syntyvä painekin luonnollisesti suurempi.

Painottomuudessa samanlaista painetta ei esiinny, jolloin kehon eri osissa ja elimissä voi tapahtua merkittäviäkin muutoksia. Tutkijoiden mukaan nämä muutokset näyttävät olevan sitä isompia mitä suurempi muutos paineessa tapahtuu.

Toisin sanoen painavammilla astro- ja kosmonauteilla fysiologiset muutokset ovat suurempia.

Tutkimusta varten kerättiin tietoja astronauteista, jotka olivat avaruusasemalla pitkiä aikoja, keskimäärin 165 vuorokautta. Pituuden, painon ja muiden kehon mittojen lisäksi tarkasteltiin silmissä tapahtuneita muutoksia.

Tulosten perusteella yksikään naisastronautti ei kärsinyt SANS-oireyhtymästä. Sukupuoli ei kuitenkaan selitä ilmiötä kokonaan, sillä miehillä havaittiin selvä riippuvuus kehon koon ja painon sekä SANS-oireiden välillä: mitä kookkaampi ja painavampi astronautti, sitä todennäköisemmin pitkäaikainen oleskelu painottomassa tilassa aiheutti silmissä muutoksia, jotka vaikuttivat näkökykyyn.

Tutkimuksella on merkitystä paitsi avaruusasemalle tehtävien lentojen myös tulevien Mars- ja mahdollisten asteroidilentojen kannalta, sillä niiden aikana matkalaiset ovat väistämättä pitkiä aikoja painottomuudessa – ellei aluksiin kehitetä keinotekoista gravitaatiota pyörimisliikkeen avulla.

Tutkimuksesta kerrottiin American Physiological Societyn uutissivuilla ja se on julkaistu American Journal of Physiology -tiedelehdessä.

Kuva: NASA

Keinonäkö etenee – saako silmiä kohta kaupasta?

Ihmissilmä on huippuluokan instrumentti, jos kohta varsinainen näköaistimus syntyykin aivoissa. Keinotekoisen silmän kehittäminen on siksi aikamoinen haaste.

Harvardin yliopiston tutkijat ovat ottaneet aimo harppauksen kohti toimivaa keinotekoista silmää – tai oikeastaan panneet vielä paremmaksi.

Tasomaiseen metalinssiin ja tekolihakseen perustuva optiikka tarkentuu kohteeseen samaan tapaan kuin ihmissilmä, mutta samalla se korjaa mahdollisen hajataiton.

Tähän saakka on onnistuttu valmistamaan vain koristehileen hiutaleiden kokoisia metalinssejä. Niiden toiminta perustuu näkyvän valon aallonpituutta pienempiin nanorakenteisiin, joten linssin rakennetta koskevan informaation määrä on suuri.

"Jos siirrytään 100 mikronin kokoisesta linssistä senttimetrin läpimittaiseen, linssiä kuvaavan informaation määrä kasvaa kymmentuhatkertaiseksi. Aina kun yritimme kasvattaa linssin kokoa, sitä koskevan tiedoston koko paisui giga- tai jopa teratavujen suuruiseksi", toteaa tutkimusta johtanut Alan She.

Ongelma ratkesi, kun tutkijat kehittivät uudenlaisen algoritmin, jolla tiedostokokoa saatiin pienennettyä. Linssien valmistuksessa sovellettiin sitten samaa tekniikkaa kuin mikropiirien tuotannossa. Näin metalinssien läpimittaa pystyttiin kasvattamaan senttimetriin ja sen ylikin.

 

Pelkkä linssi ei kuitenkaan vielä riitä silmän rakentamiseen, siihen tarvitaan myös säätömekanismia. Ihmissilmässä tehtävää hoitaa rengasmainen sädelihas, joka korvattiin keinosilmässä dielektrisellä elastomeerilla. Sen kutistumista ja venymistä voidaan ohjata sähköisesti.

Elastomeerin avulla saadaan muutettua metalinssissä olevien nanorakenteiden sijaintia toistensa suhteen, jolloin linssin tarkennus muuttuu. Samalla on mahdollista korjata optisia virheitä, kuten hajataittoa.

Metalinssin ja keinotekoisen lihaksen paksuus on vain 30 mikronia eli 30 metrin miljoonasosaa. Koska rakenne on näin ohut, se helpottaa optisten laitteiden rakentamista ja vähentää niissä esiintyviä vääristymiä.

Aivan pian ei ole odotettavissa ihmiselle soveltuvaa keinotekoista silmää, mutta tekniikan arvellaan olevan hyödyksi entistä tarkempien ja parempaan kuvanlaatuun pystyvien kameroiden ja mikroskooppien kehittelyssä.

Uudenlaisesta keinosilmästä kerrottiin Harvardin yliopiston uutissivuilla ja sitä koskeva tutkimus on julkaistu Science Advances -tiedelehdessä.

Kuvat: Capasso Lab/Harvard SEAS