Kuu taivaalta

Tämä Tommi Laurinsalon oivaltava kuva ei ehtinyt kirjaan, koska se on otettu 25.4.2013 tapahtuneen osittaisen kuunpimennyksen aikaan.

Ensimmäinen kirjoittamani (yhdessä Sakari Mäkelän kanssa) populaari tiedeartikkeli julkaistiin Suomen Kuvalehdessä vuonna 1981 numerossa 33. Teemaa jatkettiin omalta osaltaan tänä vuonna 30 vuoden ikään tulleessa kirjassa Onko pisara pyöreä?  Se käsitteli myös samaa kuu-illuusiota kuin pari vuotta aiemmin ilmestynyt em. artikkeli. Kuu oli jopa kirjan nimenä 1984 ilmestyneessä teoksessa Milloin Kuu on keltaisin ja olipa myös kirjassa Limulintu omat uudet juttunsa Kuusta.  Kun Kuuta on tullut kuvattuakin yli 40 vuotta kestäneen aktiivisen valokuvausharrastuksen ja osittain ammatinkin puitteissa, niin ei ollut ihme, että Tommi Laurinsalon ja Markus Hotakaisen kirja Kuu taivaalta herätti mielenkiintoni.

Tässä pieni arvio kirjasta. Jaoin tehtävän valokuvaaja- ja fyysikkominäni kesken. Tosin eräiden näkemysten mukaan valokuvaajana olen korkeintaan wannabe ja fyysikkonakin enempi poikkitieteilijä. Molemmat määritelmät sopivat minulle mainiosti.

Kuvankäsittelyn keinoin on kohtuullisen helppo istuttaa Kuu suunnilleen kuvaan kuin kuvaan. Näitä kuvia näkee paljon, suurin osa niistä on kerta kaikkiaan kamalia. Laurinsalon kuukuvat ovat luomuja. Se on niiden suuri ansio.  Toisaalta tässä luomulinjassa pysyminen (mikä sinänsä on minusta ainoa oikea ratkaisu) johtaa siihen, että samankaltaisia kuvia on vähän turhan paljon. Kuu Pyynikinharjun yllä on tullut ikuistettua vähintäänkin riittävän monta kertaa.

Ainakin yhtä mielenkiintoisia kuin kuukuvat ovat Laurinsalon kertomukset niiden kuvaamisesta. Omat kokemukseni ja niihin liittyvät ongelmat tulevat monen tarinan kohdalla mieleen. Samanlaista sähläämistä on touhu minullakin usein ollut.

Kirjan tekstien tieteellisemmästä puolesta on vastuussa Markus Hotakainen, ansioitunut tieteen, erityisesti tähtitieteen popularisoija. Joissakin kohdissa Markuksen teksti on hieman vasemmalla kädellä tehdyn oloista. Sen verran epämääräisyyksiä ja suoranaisia virheitä on jäänyt tekstiin.

Kirjassa väitetään, että auringonpimennykset ovat yleisempiä kuin kuunpimennykset. En ole laskenut, mutta NASA on.  Vuosien 2000 eaa. ja 3000 jaa. välillä on ollut ja tulee olemaan 11898 auringon- ja 12064 kuunpimennystä. Siis suunnilleen yhtä paljon. Mikä on varsin ymmärrettävää, sillä pimennykset tapahtuvat silloin, kun Maasta katsoen samansuuruiset Kuun ja Auringon kiekot sattuvat samalle linjalle Maan kanssa.

Kirjan mukaan Kuu on täydenkuun aikana korkeimmillaan - paitsi kesäaikaan. Kuun kierto ei kuitenkaan tee mitään äkillistä hyppäystä talviajasta kesäaikaan, kuten ihmiset "suuressa astronomisessa viisaudessaan" ovat keksineet tehdä. Päivittäisen näennäisen kiertonsa aikana Kuu on aina korkeimmillaan ollessaan etelässä  - ihan kuten Aurinkokin ja riippumatta siitä, mikä Kuun vaihe on menossa. Vuotuisen kierron aikana Kuu on pohjoisella pallonpuoliskolla etelässä korkeimmillaan  talvipäivän seisauksen aikoihin ja vastaavasti matalimmillaan Juhannuksena kesäpäivän seisauksen aikoihin. Jos silloin sattuu olemaan täysikuu, niin nämä tapahtuvat täydenkuun aikaan, ei muulloin.

Kuu on korkeimmillaan silloin, kun Kuu on ratasonsa pohjoisimmassa pisteessä, kauimpana Maasta. Helsingin horinsontista katsoen Kuun korkeus on tällöin noin 58,5 astetta. Jotta silloin olisi täysikuu, niin pitää olla talvipäivän seisaus. En löytänyt netistä vähällä etsimisellä, milloin tämä tapahtuu seuraavan kerran. Alla oleva kuva koettaa selkeyttää asiaa Kuun korkeuden vaihteluiden mekanismista.

 Vuoroveden mekanismin selitys ei myöskään mennyt ihan putkeen. Kirjan mukaan vuorovedet maapallon vastakkaisilla puolilla johtuisivat eri mekanismeista. Kuun puolelle Kuun vetovoimasta ja toiselle puolelle keskipakovoimasta. Jätetään nyt huomiotta se, että keskipakovoima on kuin joulupukki. Kaikki ovat sen nähneet ja kokeneet, mutta ihan oikeasti sitä ei ole olemassa. Siitäkään huolimatta kirjan selitys ei päde. Maan ja Kuun muodostaman systeemin liikkumisella noin 1700 kilometriä Maan sisällä olevan painopisteensä ympäri kerran 28 vuorokaudessa ei ole mitään tekemistä vuorovesi-ilmiön kanssa.  Systeemi ei ole mikään pyörivä linko, joka työntäsi vettä maapallon "ulkoreunalle", vaan Maa ja Kuu kiertävät painopistettä, eivät pyöri minkään akselin yhdistämänä. Ihan samalla tapaa kuin Maa kiertää Auringon ja Maan yhteistä painopistettä. Ei siitäkään mitään vuorovettä synny.   Maapalloon vaikuttava "keskipakovoima" Aurinkoa kiertävällä radalla olisi noin 100 kertaa suurempi kuin Kuun kanssa piiriä pyörittäessä.  Onneksi näin ei ole, sillä sen johdosta maapalloa kiertäisi nykyisen aika maltillisen vuoroveden sijasta melkoinen jatkuva tsunami.  Auringon ja Kuun aiheuttaman tulvavuoksen kiihtyvyys on 1.5 × 10⁻⁷ g, kun Maan keskeiskiihtyvyys Aurinkoa kiertävällä radalla on  5 × 10⁻⁴ g. Tarkemmin vaikka täällä ja vähän syvällisemmin täällä.

Kuuilluusion nimellä tunnettu Kuun näennäinen kasvu lähellä horisonttia oli siis meikäläisen ensimmäinen lehdessä julkaistu populaarifysiikan kirjoitus. Siksi sitä kohtaan tiettyä lukkarinrakkautta, mutta myös silmän tarkkuutta sen selityksiin. Kirjassa ilmiön sanotaan johtuvan ainakin osaksi siitä, että matalalla olevan Kuun kokoa verrataan kaukana oleviin taloihin ja puihin. Tätä voi jokainen testata myös silloin, kun lähellä on puita ja taloja tai horisontti on pelkkää aavaa merta. Tulos on aina sama. Kuu vaikuttaa horisontissa selvästi suuremmalta. 

Toisessa selityksessä kerrotaan, että pään yläpuolella kaartuva taivas hahmotetaan laakeaksi, vaikka se todellisuudessa on puolipallo. Näkyvä taivas onkin päivällä laakea, koska näemme ilmakehän, joka on ihmisen näkövinkkelistä hyvin laakea. Sen sijaan mikään puolipallo ei taivas ole, mutta Kuun näennäinen rata vuorokauden aikana sen sijaan on suunnilleen puoliympyrä. Nämä yhdistämällä saadaan havaintoihin sopiva teoria kuuilluusiosta.

Viimeisimpänä ja varmaan vähäisimpänä. Taivaankappaleina Aurinko ja Kuu ovat erisnimiä. Kirjassa on jaksettu muistaa tämä melkein, mutta ei ihan loppuun asti.

Pienistä miinuksista huolimatta kaiken kaikkiaan teos on nautittava niin visuaalinen kuin tiedollinen pläjäys Kuusta. Päätän arvioni samalla tapaa, kuin minun nuoruudessani oli tapana mainostaa tavaroita ja palveluksia. Suositellaan.

Laitetaan tänne loppuun vielä muutama meikäläisen kuukuva. Laiskana tyyppinä en ole viitsinyt vaivautua kiinteistöni ulkopuolelle kuvatessani Kuuta eri vuodenaikoina.

Fly Me to the Moon - tai ainakin Tukholmaan, minne vanan jättävä kone oli I-Padin Flight Radar ohjelman mukaan menossa.  Varjoista näkee, että Aurinko on jo aika matalalla.

Kuun saaminen maisemaan vaatii lievän alivalotuksen ja sopivan hetken. Kuten ikkunan heijastuksesta näkyy, niin lännen horisontti hehkuu vielä punaisena laskevasta Auringosta.

Joulupäivän ja Tapanin välinen yö 2012 oli kylmä ja kirkas. Kuu oli muutamaa päivää vaille täysi. Kuuta ja maisemaa on mahdotonta saada samalla valotuksella kuvaan tämän paremmin. Jos Kuun pintaan halutaan struktuuria kuten Laurinsalon valokuviin, niin maisema alivalottuu väkisin. Tässä valotin maiseman ehdoilla.

Jälkikirjoitus 9.5.2013

Oletetaan, että vesi on maapallon pinnalla 12 metriä, eli 0,0002% korkeammalla kuin navoilla pallon pyörimisestä johtuen. Yllä laskettu ellipsoidin tilavuuden avulla, miten paljon veden pinta nousisi navoilla, jos pallo lakkaisi pyörimästä. Vastaus on kaksinkertaisen määrän siitä mitä se päiväntasaajalla laskisi, eli noin 25 metriä. Helsingin korkeudella lienee jotain 20 metrin huippeilla. Lasku on jo vähän vaikeampi teknisesti.