Tähden syttymishetki tahdittaa planeettakunnan muodostumista, mutta miten selvittää, milloin Aurinko syttyi.


mutta miten selvittää, milloin Aurinko syttyi.




Lasten kirja kysyy, paistoiko Aurinko ennen syntymääsi. Minä lisään vaikeusastetta ja kysyn dosentti Harry Lehdolta, paistoiko Aurinko ennen maapallon muodostumista.

Yllättävää, ettemme tiedä tätä. Jo tähtitieteen alkeiskirjat kertovat, että planeetat muotoutuvat tähtensä sivutuotteena. Voiko planeetta siis todella syntyä, ennen kuin tähti on syttynyt?

- Kyllä vain, vastaa muun muassa astrobiologiaan erikoistunut Lehto, joka työskentelee Turun yliopiston Tuorlan observatoriossa.

Tutkijoita kiinnostaa, missä kehitysvaiheessa Aurinko oli planeettojen muodostuessa. Tähden syttymishetki näet määrää, kuinka kauan planeettatulokkaille riittää raaka-aineita. Siitä on myös kiinni, millaisia kaasujättejä planeettakuntaan muodostuu. Ne puolestaan vaikuttavat jopa planeettojen elinkelpoisuuteen.


Kehtona on pölykiekko

Filosofi Immanuel Kant ehdotti 1755, että Aurinko planeettoineen syntyi tiivistymällä suuresta, pyörivästä kaasupilvestä.

Kilpailevissa selityksissä planeetat muodostuivat aineesta, joka irtosi Auringosta, kun se törmäsi komeettaan tai naapuritähteen. Näistä ideoista luovuttiin tyystin 1900-luvun alkuun mennessä.

Kantin valistunut arvaus osui oikeaan, sillä nykytietämyksenkin mukaan planeettakunnat syntyvät pyörivästä pöly- ja kaasupilvestä. Pilvi on niin suuri, että se alkaa luhistua oman painovoimansa vaikutuksesta. Sen keskiosista tiivistyy protoaurinko.

Protoaurinkoa ympäröi pöly- ja kaasukiekko, jossa alkaa muodostua planeettoja. Ensin kiekon pölyhiukkaset törmäilevät toisiinsa ja muodostavat suurempia hippusia, jotka vajoavat nopeasti samaan tasoon. Litteässä pölykiekossa kokkareet kasvavat, ja lopulta niistä kehkeytyy planeettoja.

Nyt on siis kyse siitä, olivatko planeetat jo kehittyneet, kun protoaurinko syttyi loistamaan.


Kaasujätti syntyy ennen tähteä

Toistaiseksi ei ole keinoa, jolla kaasuplaneetan ikä selviäisi. Harmi, sillä jos tuntisimme Jupiterin iän, tietäisimme varhaisimman ajankohdan, jolloin Aurinko olisi voinut syttyä.

Kaasujättiläisiä ei näet voi syntyä enää sen jälkeen, kun tähti loistaa, sillä tähden säteilyn paine tyhjentää pölykiekon  kaasusta. Se yksinkertaisesti puhkuu kaasun avaruuteen. Tästä seuraa, että mitä pidempään tähti uinuu, sitä suurempia kaasukiertolaisia sille ehtii kehittyä.

Jättiläisplaneetat ovat planeettakunnassa tärkeitä. - Jupiterin vetovoima on aikoinaan lingonnut pieniä kappaleita aurinkokunnan sisä- ja ulko-osiin, Lehto toteaa.

Pienissä kappaleissa paikasta toiseen kulkeutuu esimerkiksi vettä. Osan Maankin vesistä arvellaan olevan peräisin tänne syöksyneistä komeetoista. Myöhemmin, kun olot aurinkokunnassa vakiintuivat ja pienkappaleiden määrä väheni, Jupiter suojeli maapalloa elämän kehitystä häiritseviltä törmäyksiltä.

Jupiter on siis vanhempi kuin Aurinko, mutta mihin asettuu aikaskaalassa Maa? Saattoiko se syntyä ennen Jupiteria, vai tuliko se vasta päivänpaisteiseen maailmaan?


Planeetta kertyy vauhdikkaasti

Harry Lehto kertoo, että tähtitieteilijä lähestyy aurinkokunnan historiaa havainnoimalla pöly- ja kaasukiekkoja, jotka ympäröivät vastasyttyneitä tähtiä.

- Niitä etsitään tähtijoukoista, joiden tähdet ovat keskenään suunnilleen saman ikäisiä. Kun vertaillaan eri-ikäisten joukkojen tähtiä ympäröiviä kiekkoja, saadaan tietoa eri kehitysvaiheissa olevien planeettakuntien tilasta, Lehto selventää.

Maan kaltaiset kiviplaneetat syntyvät pölystä. Koska pöly siis päätyy planeettoihin, tutkijat kysyvät: miten nopeasti se häviää kiekoista?

- Vastaus on seitsemässä miljoonassa vuodessa. Tuntuu hurjalta, että millimetrin tuhannesosan kokoisista pölyhippusista ehtii kertyä kiviplaneetta näin lyhyessä ajassa! Tilanne vastaa sitä, että satavuotiaiksi elävät ihmiset olisivat täysikasvuisia kuukaudessa, Lehto selittää.

Kaukaisia planeettakuntia ei kuitenkaan nähdä niin tarkasti, että voitaisiin sanoa, syttyikö niiden keskustähti ennen vai jälkeen pölyn loppumisen. Emme myöskään tiedä, oliko niillä siinä vaiheessa kaasuplaneettoja.

Seitsemän miljoonaa vuotta kertoo vain sen, että Maan kaltaiset kiviplaneetat, joissa ei juuri ole kaasua, muodostuvat nopeasti. Voisivatko kaasujätit olla vielä sukkelampia?

Ehkä, sillä kolmen miljoonan vuoden ikäisten tähtien ympärillä on nähty runsaasti kaasua sisältäviä kiekkoja, kun taas kymmenen miljoonan vuoden ikäisten tähtien kiekoissa kaasua ei enää ole paljonkaan.


Planeettakunnan synnyn aikaskaala
















Tapahtuma






Tähti syttyy aikaisintaan 7 miljoonan vuoden päästä siitä, kun pöly on tiivistynyt ohueksi kiekoksi.

Maa saadaan haarukkaan

Geologit pystyvät ajoittamaan oman planeettakuntamme vaiheita. He tietävät, että pöly, josta planeetta-alkiot kasvoivat, oli asettunut litteäksi kiekoksi luhistuvan protoauringon ympärille 4,567 miljardia vuotta sitten. Luku on saatu tutkimalla meteoriitteja, jotka muodostuivat, kun Aurinkoa ympäröivä pöly tiivistyi litteään kiekkoon ja kiteytyi sen jäähtyessä.

Maan ikä saadaan kuukivien radioaktiivisesta ajoituksesta. Kuun nimittäin oletetaan syntyneen maapallon ja asteroidin törmäyksessä.

- Vanhin tunnettu kuukivi on 4,52 miljardia vuotta vanha, Lehto kertoo. Maapallon täytyy olla ainakin tämän ikäinen.

Geologeilla on siis melko tarkka käsitys aurinkokunnan historian kulusta. Mutta miten sovittaa heidän tietonsa tähtitieteilijöiden havaintoihin?

Voimme arvioida maapallon ikää myös vähentämällä tiivistyneen pölykiekon muodostumishetkestä (4,567 miljardia vuotta) seitsemän miljoonaa vuotta. Tämän arvion mukaan planeettamme olisi ollut olemassa jo 4,56 miljardia vuotta sitten.

Geologin ja tähtitieteilijän arviot ovat niin lähellä toisiaan, että Maan iän voi sanoa olevan aika tiukasti haarukassa.
Jos tietäisimme aikataulun, jolla protoauringosta kehkeytyi tähti, voisimme päätellä, paistoiko Aurinko tuoreeseen Maahan, mutta tähtitieteilijät tuntevat Auringon kehityskulun vain suurin piirtein.

- Kysymys siitä, missä kehitysvaiheessa Aurinko oli planeettojen syntyessä, on yhä avoin, Lehto kiteyttää.
Ainoa toivo vastauksesta on tässä vaiheessa se, että tulevaisuuden kaukoputket erottavat kaukaisten tähtien syntymässä olevat planeetat ja näkevät, kun keskustähti syttyy. Siitä voisimme sitten päätellä, miten aurinkokunnassa aikoinaan kävi.

Kysymystä on siis helpotettava: paistoiko Aurinko maapallon elämän orastaessa? Nyt eivät tähtitieteilijätkään emmi: Kyllä!


Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25798
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.