Tähdenpeittoihin liittyviä termejä
Tähdenpeitto on tapahtuma, jossa jokin aurinkokuntamme kappale
peittää aurinkokuntaan kuuluvan tai muun kappaleen. Aurinko ei
kelpaa peittäväksi kappaleeksi. Jos Aurinko on peittyvä
kappale, ilmiötä kutsutaan auringonpimennykseksi. Sitä ei
kuitenkaan käsitellä tässä dokumentissa.
Tähdenpeitto tähtikarttaohjelman esittämänä
Plejadien tähtijoukko peittyi Kuun taakse 12/13.9.2006.
Tapahtumien alkaessa Kuu oli itäkoillisessa 16 asteen korkeudessa.
Viimeistä neljännestä lähestyvästä Kuusta
näkyi valaistuna 67 prosenttia.
Tapahtumasta saatiin Helsingissä seitsemän ajoitusta.
Seuraavat kuvat esittävät Kuun paikan Plejadien
tähtijoukon vierellä ennen tapahtumien alkamista,
tapahtumien päättymisen jälkeen sekä
tapahtumien aikana. Kunkin kuvan korkeus on kaksi astetta.
Plejadien peittymiset 12/13.09.2006
| | |
Plejadit klo 22.15 ennen peittymisten alkua | Kuu peittää Alcyonen klo 23.42.14 | Merope tulee esiin klo 23.33.25 |
| | |
Atlas peittyy klo 23.45.42 | Alcyone tulee esiin klo 00.01.39 | ZC 0559 -tähti tulee esiin klo 00.18.09 |
| | |
Atlas tulee esiin klo 00.40.48 | Pleione tulee esiin klo 00.44.42 | Plejadit klo 01.00.00, jolloin peittymiset olivat päättyneet |
Tähdenpeittojen tyypit
Kuun aiheuttamat tähdenpeitot jaetaan tapahtuman keston ja peittyvän
kappaleen suuruuden perusteella neljään ryhmään: täydelliset, sivuavat,
osittaiset ja vähittäiset tähdenpeitot.
Täydelliset tähdenpeitot
Täydellisessä tähdenpeitossa tähti katoaa Kuun taakse ja tulee jonkin
ajan kuluttua esiin. Tapahtuma kestää kaikkiaan vähintään
noin kolme minuuttia. Pisimmillään tähdenpeitto kestää
hieman yli tunnin.
Sivuavat tähdenpeitot
Sivuavassa tähdenpeitossa tähti peittyy Kuun napa-alueiden
vuorten taakse ja tulee vähintään yhden kerran esiin ennen
kuin koko tapahtuma on ohitse. Tähti saattaa näkyä laakson
kohdalla hyvin lyhyen ajan, jonka kestoa on vaikea määritellä.
Myös vuoren takanaolo voi olla hyvin lyhytaikainen.
Esimerkki sivuavasta tähdenpeitosta
Plejadien tähtijoukon kirkkain tähti, Alcyone, sivuaa
23/24.2.2007 Kuun eteläistä reunaa. Alempana olevat
kuvat kertovat millä maapallon alueilla peittyminen näkyy, miten
sivuamisviiva kulkee Suomessa ja miltä Kuun eteläinen reuna näkyy
huomattavasti suurennettuna.
Peittyminen näkyy kartassa olevien käyrien pohjoispuolella.
Yhtenäisen ja pisteviivan kohdalla peittyminen on sivuava.
Sinertävien silmukoiden kohdalla peittymistä rajoittavat
Kuun nousu ja lasku. Valkoisen käyrän kohdalla sivuaminen
tapahtuu pimeällä taivaalla. Punaisen viivan (Kanadan
arktisella alueella) kohdalla sivuaminen tapahtuu hämärän
aikana. Pisteviivojen kohdalla sivuaminen tapahtuu päiväsaikaan.
Kartta kertoo, että mahdollisia havaitsijoita on ainoastaan Norjan,
Ruotsin ja Suomen pohjoisosissa. Kartan oikeassa reunassa on
leveyspiiriasteikko ja alareunassa on pituuspiiriasteikko. Keskellä
kartan alareunaa oleva teksti kertoo, että Alcyone on Kuun suhteen
konjunktiossa 23.2.2007 klo 23:17. Kartan vasemmassa alanurkassa on
kartan laatineen ohjelman nimi ja versionumero (WinOccult v.3.6.0).
Keskimmäinen kuva kertoo, että Alcyone sivuaa Kuun eteläistä
reunaa Kokkolan, Jyväskylän ja Lappeenrannan kautta
kulkevan viivan kohdalla. Viivan pohjoispuolella tähti peittyy
Kuun taakse ja tulee esiin pitkän ajan kuluttua. Viivan
eteläpuolella Kuu ja Alcyone eivät kohtaa toisiaan.
Oikeanpuoleisessa kuvassa on Kuun eteläreunan profiili pituuspiirin
25° E kohdalla. Vihreä, yhtenäinen viiva kuvaa
aikaisemmista havainnoista johdettua Kuun pinnan profiilia. Punainen
katkoviiva osoittaa mahdollista profiilia. Valkea viiva kuvaa Kuun
kiekon keskimääräistä reunaa ja valaistun osan
reunaa.
Vaaka-akselilla oleva luku "-2m" kertoo, että
Alcyone on tässä kohdassa kaksi minuuttia ennen
nimellistä sivuamishetkeä. Pystyakselilla oleva luku
"-4km" kertoo, että tähti kulkee tällä
profiilin tämän kohdan kautta, kun havaitsija on neljä
kilometriä nimellisen sivuamisviivan pohjoispuolella.
Mittajanat 1" ja 1° kertovat, kuinka pientä osaa Kuun
pinnasta kaavio esittää. Pienet, punaiset ja valkeat
ympyrät osoittavat aikaisempien havaintojen perusteella
odotettavissa olevaa pinnan profiilia. Tässä tapauksessa on
tarkasteltu havaintoja vuodesta 1928 vuoteen 2002.
Sivuamisen taulukkotiedot
Sivuavan tähdenpeiton taulukkotietoihin kuuluvat tasavälisiä
pituuspiirejä vastaavat leveyspiirien arvot ja kellonajat, Auringon korkeudet,
Kuun korkeudet ja atsimuutit sekä sivuamiskohdat Kuun reunalla usean suuntakulman
avulla ilmoitettuina. Muina tietoina ovat kaksoistähden komponenttien
tiedot. Muuttuvan tähden tietona ovat tyyppi ja magnitudialue. Tärkeä
tieto on havaitsemiseen vaadittavan kaukoputken halkaisija. Se kerrotaan suuntakulman
Cusp Angle eri arvoja vastaavina rajamagnitudeina.
Alcyone sivuaa 23/24. helmikuuta 2007 Kuun eteläistä reunaa
seuraavan taulukon antamien pisteiden kautta kulkevalla viivalla.
Tapahtuman päivämäärä ja viikonpäivä
ovat yleisajan mukaisia. Koska kesäaika ei ole voimassa, kellonaikoihin
tulee lisätä kaksi tuntia. Samalla päivän
järjestysnumero kasvaa yhdellä ja viikonpäivä muuttuu
lauantaiksi ali sivuaminen tapahtuu 24.2.2007 klo 01:50:37 alkaen.
Kutakin havaintopistettä kohden on annettu Auringon ja Kuun
korkeudet horisontista, Kuun atsimuutti pohjoisesta laskettuna,
havaintopaikan korkeuden merenpinnasta huomioonottava
zeniittietäisyyden tangentti, tähden paikan Kuun kiekon
reunalla antavat suuntakulmat PA, WA ja CA. Auringon korkeus on annettu
vain, jos se on suurempi kuin -13°.
Date 2007 helmikuu 23 (perjantai) Nominal site altitude 0m
E. Longit. Latitude U.T. Sun Moon TanZ PA WA CA
o ' " o ' " h m s Alt Alt Az o o o
20 0 0 65 25 25 23 50 37 12 301 4.55 170.6 182.89 -3.52S
20 30 0 65 10 15 23 50 51 12 302 4.68 170.6 182.92 -3.55S
21 0 0 64 54 55 23 51 4 12 302 4.82 170.7 182.96 -3.59S
21 30 0 64 39 26 23 51 17 11 303 4.97 170.7 183.00 -3.63S
22 0 0 64 23 48 23 51 30 11 304 5.13 170.7 183.04 -3.67S
22 30 0 64 8 0 23 51 43 11 304 5.30 170.8 183.08 -3.71S
23 0 0 63 52 4 23 51 55 10 305 5.48 170.8 183.12 -3.75S
23 30 0 63 35 59 23 52 7 10 305 5.68 170.8 183.16 -3.78S
24 0 0 63 19 46 23 52 19 10 306 5.89 170.9 183.20 -3.82S
24 30 0 63 3 25 23 52 30 9 306 6.13 170.9 183.23 -3.86S
25 0 0 62 46 56 23 52 41 9 307 6.38 171.0 183.27 -3.90S
Taulukossa on viimeisenä arvioita siitä, millaisilla kaukoputkilla
sivuaminen on havaittavissa. Koska sivuamiskohdan Cusp Angle -kulma on noin -3,5
astetta, havaitsemiseen vaaditaan vähintään 150 mm:n
läpimittainen kaukoputki.
Limiting Magnitudes for various telescope apertures (in mm)
CA\Tdia 50 100 150 200 250 300 350
-7.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5
-5.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5
-3.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5
-1.9 2.2 3.5 4.0 4.2 4.4 4.5 4.5
0.1 2.8 4.0 4.6 4.8 5.0 5.1 5.2
Osittaiset peittymiset
Planeettojen peittymiset voivat olla myös osittaisia.
Tällöin osa planeetan kiekosta peittyy ja osa pysyy koko
ajan näkyvissä. Planeettojen peittymiset kestävät
muutamasta sekunnista runsaaseen 10 minuuttiin.
Saturnus peittyi 6.1.2007 Lahdessa niin, että planeetan
eteläinen pallonpuolisko pysyi koko ajan näkyvissä.
Siitä ei tosin saatu havaintoja pilvisyyden vuoksi. Kuvat
esittää tilanteen klo 19:35 - 19:45 kahden minuutin välein.
Saturnuksen peittyminen 6.1.2007 Lahdessa
|
|
|
Saturnus klo 19.35 |
Saturnus klo 19.37 |
Saturnus klo 19.39 |
|
|
|
Saturnus klo 19.41 |
Saturnus klo 19.43 |
Saturnus klo 19.45 |
Vähittäiset peittymiset
Kaksoistähti voi peittyä niin, että yksi komponentti pysyy näkyvissä tai
komponenttien peittymisajoissa on selvästi havaittava aikaero. Vaadittava
komponenttien välinen kulmaetäisyys on pienempi kuin tähden
kahtena näkemiseen vaaditaan.
Kaksoistähden peittyminen voi olla osittainen tai vähittäinen.
Edellisessä tapauksessa tähden toinen komponentti peittyy Kuun
napa-alueiden taakse ja toinen komponentti kulkee Kuun ohitse peittymättä.
Jälkimmäisessä tapauksessa molemmat komponentit peittyvät,
mutta peittymisten välissä on selvästi havaittava aikaero.
Kaksoistähti 35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 noin klo 05.
Savukosken eteläpuolella tähti peittyy kokonaan. Tähden komponenttien
magnitudiero on vain 1,1 magnitudia. Seuraavat kuvat esittävät esiintulon
vaiheet kolmen minuutin aikana.
|
|
|
35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 klo 04.37.30. |
35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 klo 04.38.00. |
35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 klo 04.38.30. |
|
|
|
35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 klo 04.39.00. |
35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 klo 04.39.30. |
35 Sextantis tulee esiin 18.12.2008 klo 04.40.30. |
Kaksoistähti Beta Scorpii peittyi 05.03.2002 Marokon rannikolla
Casablankan lähellä. Komponenttien välimatka on 13,7" ja niiden
välinen suuntakulma on 19°. Beta 1 Scorpii pysyi koko ajan näkyvissä.
|
|
|
Beta Scorpii peittyy 5.3.2002 klo 02.16 |
Beta Scorpii peittyy 5.3.2002 klo 02.19 |
Beta Scorpii peittyy 5.3.2002 klo 02.22 |
|
|
|
Beta Scorpii peittyy 5.3.2002 klo 02.25 |
Beta Scorpii peittyy 5.3.2002 klo 02.28 |
Beta Scorpii peittyy 5.3.2002 klo 02.31 |
Mitkä tähdet voivat peittyä?
Jossakin päin maapalloa peittyvät kaikki tähdet,
joiden etäisyydet ekliptikasta ovat vähemmän kuin noin
6,5 astetta (Kuun radan kaltevuus ekliptikaan nähden + Kuun
horisontaaliparallaksi + Kuun kiekon säde = 5° 09' + 1°
02' + 0° 16' = 6° 27'). Tähtien lisäksi voidaan
havaita planeettojen, kääpiöplaneettojen, planeettojen
kuiden, muiden aurinkokunnan pienkappaleiden sekä joidenkin
syväntaivaan kohteiden peittymiset. Kaikki nämä ehdot
täyttävät kohteet peittyvät uudelleen
viimeistään noin 18,6 vuoden kuluttua, kun Kuun rata on
kiertynyt täyden kierroksen ekliptikan ympäri.
Peittymissarjat
Peittymiset tapahtuvat sarjoina, koska Kuun radan solmupisteet
kiertyvät ekliptikan eli Maan radan tason ympäri. Vuodessa
solmut liikkuvat 19,5 astetta länteenpäin. Täyteen
kierrokseen kuluu noin 18,6 vuotta. Tähdellä on kaksi
peittymissarjaa, jos tähden ekliptikaalinen leveys on pienempi
kuin noin neljä astetta. Jos tähden ekliptikaalinen
leveys on suurempi, nämä peittymissarjat sulautuvat yhdeksi
sarjaksi.
Huomattavia peittymissarjoja
Planeetoilla ja joillakin kirkkailla tähdillä voi olla
useita vuosia kestäviä peittymissarjoja.
Seuraavassa taulukossa on Plejadien tähtijoukon kirkkaimman
tähden, Alcyonen (eta Tauri), Hyadien tähtijoukon edessä
olevan Aldebaranin (alfa Tauri), Skorpionin tähdistön
kirkkaimman tähden, Antareksen (alfa Scorpii), Leijonan
tähdistön kirkkaimman tähden, Reguluksen (alfa Leonis)
ja Neitsyen tähdistön kirkkaimman tähden, Spican (alfa
Virginis) sekä planeettojen Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus
peittymissarjojen alkamis- ja päättymisajat.
Maankaltaiset planeetat Merkurius, Venus ja Mars liikkuvat niin
nopeasti, että niiden muodostamia peittymissarjoja on vaikea
määritellä. Taulukossa ovat niiden peittymisten
lukumäärät vuodesta 2000 vuoteen 2020 sekä tälle
aikavälille sattuvien ensimmäisten ja viimeisten
peittymisten päivämäärät.
Peittymissarjojen alkamis- ja päättymisajat
Tähti |
Sarja alkaa |
Sarja päättyy |
Peittymisiä |
Alcyone |
15.03.2005 |
28.09.2010 |
75 |
Aldebaran |
29.01.2015 |
03.09.2018 |
49 |
Antares |
07.01.2005 |
07.02.2010 |
69 |
Regulus |
07.01.2007 |
12.05.2008 |
19 |
Regulus |
18.12.2016 |
24.04.2018 |
19 |
Spica |
07.09.2005 |
11.01.2007 |
19 |
Spica |
25.07.2012 |
27.12.2013 |
20 |
Merkurius |
29.07.2000 |
14.12.2020 |
39 |
Venus |
04.03.2000 |
12.12.2020 |
40 |
Mars |
30.07.2000 |
03.10.2020 |
43 |
Jupiter |
09.11.2004 |
10.08.2005 |
11 |
Jupiter |
29.12.2008 |
23.02.2009 |
3 |
Jupiter |
17.06.2012 |
18.02.2013 |
10 |
Jupiter |
09.07.2016 |
30.09.2016 |
4 |
Jupiter |
28.11.2019 |
19.02.2020 |
4 |
Saturnus |
10.12.2006 |
07.10.2007 |
12 |
Saturnus |
01.12.2013 |
25.10.2014 |
13 |
Saturnus |
09.12.2018 |
29.11.2019 |
14 |
Uranus |
27.03.2006 |
12.05.2007 |
16 |
|
Uranus |
14.08.2014 |
20.12.2015 |
19 |
Neptunus |
03.07.2007 |
06.11.2008 |
18 |
Neptunus |
25.06.2016 |
27.11.2017 |
20 |
Tähden paikka Kuun kiekon reunalla
Tähden paikan ilmoittamiseen käytetään
suuntakulmaa. Sen kärki on Kuun kiekon keskipisteessä ja
toinen kylki kulkee tähden kautta. Toisen kyljen muodostaa
perussuunta, joka antaa suuntakulmalle nimen. Suuntakulmia on
määritelty neljä: PA - Position Angle, CA - Cusp
Angle, VA - Vertex Angle ja WA - Watts Angle.
Suuntakulmat kuvassa
Seuraavissa kuvissa Venus peittyy Helsingissä päivätaivaalla
olevan Kuun pimeän reunan taakse 18.6.2007. Venus on pieni valkoinen piste
Kuun reunassa asteikkomerkin 90° oikealla puolella. Kuuta kiertää
suuntakulman PA antava asteikko. Kuvasta voidaan päätellä, että
Venus peittyy kohdassa PA = 90°. Kuun pohjoisen kärjen mukainen
suuntakulma CA on noin kahdeksan astetta pienempi eli CA = +82N. Suuntakulmaa VA
ei tästä kuvasta voi arvioida. Suuntakulman WA arvo on ohjelman mukaan
76,23 astetta. Kuvasta näkyy myös, että Kuun sirppien kärkien
yhdysviiva on huomattavasti kallellaan taivaan pohjoisnavan suunnan suhteen.
Kuvassa näkyy myös rektaskensio- ja deklinaatioasteikot sekä kolme
koordinaattilukemaa rektaskensioasteikolla. Kuvassa oleva ohut Kuun halki kulkeva
viiru kertoo Kuun liikesuunnan. Kuu liikkuu vasemmalle alas eli sen
deklinaatio pienenee.
Keskimmäinen kuva esittää Venuksen esiintulokohdan Kuun oikealla
puolella. Asteikkoympyrä on jätetty tästä kuvasta pois.
Tässäkin kuvassa taivaan pohjoisnavan suunta on ylhäällä.
Oikeanpuoleinen kuva esittää Venuksen peittyminen siin, että
taivaan lakipiste eli zeniitti on ylhäällä.
Suuntakulma PA - Position Angle
Tämä yleisimmin käytetty suuntakulma käyttää
perussuuntanaan taivaan pohjoisnavan suuntaa. Kuun oma liike tähtien
suhteen tapahtuu täsmälleen suuntaan 90° silloin, kun Kuu on
ratansa ylimmässä tai alimmassa kohdassa. Kulma kasvaa
vastapäivään (pohjoisella pallonpuoliskolla)
pohjoisesta (0°) idän (90°), etelän (180°) ja lännen
(270°) kautta takaisin pohjoiseen (360°).
Suuntakulma CA - Cusp Angle
Tämä suuntakulma käyttää perussuuntanaan
Kuun sirpin lähintä kärkeä. Jos kärki on
pohjoinen, kulman astelukuun liitetään N-kirjain.
Eteläinen kärki merkitään vastaavasti S-kirjaimella.
Täydenkuun lähellä kärki voi olla läntinen
(W) tai itäinen (E), koska Kuu kulkee tällöin useita
asteita Auringon vastapisteen pohjois- tai eteläpuolelta.
Miinusmerkki asteluvun edessä kertoo, että tapahtuma
sattuu kirkkaan reunan puolella.
Suuntakulma VA - Vertex Angle
Taivaan lakipisteestä eli zeniitistä Kuun kiekon
keskipisteen kautta tähteen asetettu kulma on nimeltään
Vertex Angle. Sitä käytetään vain harvoin,
yleensä silloin, kun kaukoputken jalusta on atsimutaalinen eli
sen akselit ovat pysty- ja vaakasuorassa.
Suuntakulma WA - Watts Angle
Kulman perussuunta on Kuun pohjoisnavan suunta. Suuntakulmaa
käytetään erityisesti sivuavien tähdenpeittojen
yhteydessä. Kulma kasvaa pohjoisesta idän, etelän ja
lännen kautta takaisin pohjoiseen.
Miksi tähdenpeittoja havaitaan?
Kuun aiheuttamien tähdenpeittojen avulla on löydetty uusia
kaksoistähtiä, jotka ovat liian ahtaita suoraan havaittaviksi.
Suuren havaintojoukon avulla on tarkennettu Kuun reuna-alueiden yksityiskohtia.
Tätä tietoa on käytetty hyväksi mm. auringonpimennysten
yhteydessä esiintyvien Bailyn helmien sijaintien ennustamisessa.
Tähdenpeittojen avulla on myös määrätty atomikelloajan ja
yleisajan eron muuttuvia arvoja.
Asteroidien aiheuttamien tähdenpeittojen avulla on määrätty
asteroidien kokoja ja muotoja sekä parannettu rataelementtejä.
Tähdenpeittojen avulla ensiksi heräsi epäilys, että
asteroideilla voisi olla kuita. Myöhemmin epäilyt vahvistuivat
todellisuudeksi. Havainnot ovat tuoneet myös uutta tietoa tähtien
ominaisuuksista.
Kuun peittämän radiokohteen paikka on aikoinaan saatu
tarkasti selville seuraamalla kohteen radiosäteilyn muuttumista
peittymisen aikana.
Tähdenpeittojen havaitseminen on myös hauskaa ajanvietettä. Esim. Plejadien
tähtien peittymisten parissa vierähtää helposti pari tuntia.
Havaitsemiseen tarvittavia välineitä
Tähdenpeittojen visuaaliseen eli katselemalla tapahtuvaan
havaitsemiseen tarvitaan:
- Kaukoputki riittävän erotuskyvyn saavuttamiseksi
- Radio ajanottokellon aikaan asettamiseen ja kellon
käyntivirheiden selvittämiseksi
- Monimuistinen ajanottokello
- Nauhuri, sanelukone tai MP3-soittimen sanelukonetoiminto
muistiinpanojen tallentamiseen
- Kartta, GPS-vastaanotin tai Maanmittauslaitoksen Karttapaikka-palvelu
havaintopaikan koordinaattien määräämiseksi
- Havaintovihko pysyvään muistiinpanojen tallettamiseen
- Havaintolomakkeita paperilla tai sähköisenä
havaintojen eteenpäin lähettämiseen
Kaukoputki
Kaukoputken ei tarvitse olla suuri. Kirkkaiden tähtien peittymiset
ensimmäisessä neljänneksessä olevan Kuun pimeän
reunan taakse ovat hyvin havaittavissa jo 50 mm läpimittaisella
kaukoputkella. Esiintulojen ja himmeiden tähtien peittymisten
havaitsemiseen tarvitaan suurempia kaukoputkia.
Okulaari tulee valita niin, että Kuun valaistusta osasta näkyy
mahdollisimman vähän. Okulaari tulee pitää puhtaana.
Pöly, naarmut ja rasvatahrat sirottavat valoa ja pienentävät
taivaan taustan ja tähden välistä kontrastia. Kirkkaan Kuun
häikäisevää vaikutusta voi pienentää
asettamalla okulaarin polttotasoon tai muuhun sopivaan paikkaan osan
näkökentästä peittävä himmennin.
Jalustan rakenteella ei ole väliä. Pääasia on, että
jalusta kaukoputkineen ei tärise ihan pienestä tuulesta tai
tönäisystä. Pienen tönäisyn aiheuttaman
värinän pitäisi vaimentua muutamassa sekunnissa. Parallaktinen
jalusta ja seurantalaite ovat hyödyllisiä, mutta eivät
välttämättömiä. Yhtä havaintoa varten
kaukoputken tuntiakselin ei välttämättä tarvitse
osoittaa tarkasti pohjoiseen. Useiden peräkkäisten peittymisten
havaitseminen helpottuu, jos kaukoputki suunnataan oikein.
Radio
Tähdenpeittojen havaitsija tarvitsee radiota ajanottokellon
tarkistamiseen tai suoraan havaintojen ajoittamiseen.
Radio Suomi lähettää aikamerkkejä jokaisen
tasatunnin edellä. Aikamerkit muodostuvat kuudesta 1000
Hz:n taajuisesta äänestä. Ensimmäinen piippaus
alkaa klo xx:59:55,00. Viisi ensimmäistä piippausta
kestävät kukin 0,1 sekuntia. Uuden tunnin alkavan
äänimerkin pituus on 0,5 sekuntia. Aikamerkin
tarkkuus on koko Suomessa parempi kuin viisi millisekuntia.
Radio Suomen ohjelmat aikamerkkeineen kuuluvat toisinaan
televisio-ohjelmien taustalla. Tätä aikamerkkiä ja
tekstitelevisiossa näkyvää kellonaikaa ei tule
käyttää ajanottokellon käynnistämisen
perusteena. Television kautta aikamerkit viivästyvät
useita sekunteja alkuperäiseen verrattuna. Eron huomaa
selvästi, kun katsoo esim. jalkapallo-ottelua televisiosta ja
kuuntelee selostusta radiosta. Radion selostaja "tietää"
mitä ottelussa tapahtuu ennenkuin tapahtuma näkyy kuvaruudussa.
Lyhytaaltovastaanottimilla voidaan saada aikamerkkejä
lähes milloin tahansa. Useat aikamerkkiasemat mm. Brittein
saarilla lähettävät jatkuvia aikamerkkejä mm.
5 megahertsin taajuudella.
Saksassa on Mainflingenissä Frankfurt am Mainin lähellä
pitkillä aalloilla toimiva aikamerkkiasema DCF77. Tämän
77,5 kHz:n taajuutta käytetään mm. radio-ohjatuissa
kelloissa. Aikamerkkiin on koodattu binäärikoodattuina lukuina
(BCD) minuutti, tunti, päivä, viikonpäivä, kuukausi ja
vuosi. Signaalissa on myös tieto, onko Keski-Euroopan kesäaika
voimassa vai ei. Sekunnin 59 kohdalla aikamerkkilähetteessä on
tauko. Koodattu tieto kertoo, mikä minuutti alkaa seuraavana. Aseman
lähetettä voidaan vastaanottaa jopa 2000 kilometrin päässä
eli Suomessa Oulussa asti. Asemasta antavat tietoja mm. Internetsivut:
http://en.wikipedia.org/wiki/DCF77
http://www.ptb.de/en/org/4/44/442/dcf77_1_e.htm.
Ajanottokello
Ajanottokelloja on kolmea päätyyppiä: mekaanisia
jousikäyttöisiä kelloja, digitaalisten rannekellojen kylkiäisinä
tulevia ajanottotoimintoja sekä erillisiä ajanottoihin tarkoitettuja digitaalisia
kelloja. Joitakin MP3-soittimia saa toimimaan myös ajanottokelloina. Hakukoneet antavat
tietoja eri valmistajien kelloista mm. hakusanoilla "ajanottokello", "sekuntikello",
"timer clock" ja "stopwatch."
Mekaaniset ajanottokellot eivät sovellu tähdenpeittojen ajoittamiseen, koska
niillä voidaan saada vain yhden tai kahden tapahtuman ajankohdat talteen.
Digitaalisissa rannekelloissa on usein mukana ajanottotoiminto. Jotkut kellot ovat normaalin
kellon, kompassin, ilmapuntarin, lämpömittarin ja GPS-vastaanottimen
yhdistelmiä.
Joihinkin kaulaan ripustettaviin digitaalisiin ajanottokelloihin voidaan tallettaa hyvin
runsaasti väliaikoja ja selata jo talletettuja aikoja mittaustoiminnon ollessa
vielä käynnissä. Väliaikoja voidaan tallettaa enimmillään
lähes tuhat kappaletta. Ei tulisi valita monimuistikelloa, johon mahtuu
vähemmän kuin 20 väliaikaa.
Koska ajanottokelloa ei ole tarkoitettu käytettäväksi pakkasessa, kello tulee
pitää esim. takin sisäpuolella silloin, kun ajoitettava tapahtuma ei ole
tulossa minuutin tai kahden sisällä. Useimpien kellojen
käyttölämpötiloiksi määritellään -10° C -
+50° C.
Ajanottokellon käyntivirhe tulee ottaa selville. Monimuistikellojen tarkistamiseen
voi käyttää Yleisradion tasatuntiaikamerkkejä. Seurantajakson pituuden
tulee olla useita tunteja.
Ajanottokelloa valittaessa tulee ottaa huomioon, että osa kelloista muuttuu puolen
tunnin kuluttua käynnistyksestä mittaamaan ja näyttämään
sadasosasekuntien asemesta kymmenesosasekunteja. Urheilukilpailuissa 10 000 metrin juoksun
ajoittamiseen tämä vähentynyt tarkkuus riittää. Tähdenpeittoja
ajoitettaessa tulee 0,01 sekunnin tarkkuus olla käytettävissä koko ajan.
Ajanottokelloja on saatavissa urheilutarvike- ja kelloliikkeistä. Monet optisia
tuotteita myyvät verkkokaupat myyvät ajanottokellojakin. Halvimmillaan kellon
saa noin 10 eurolla. Erimerkkisten ajanottokellojen koneistot voivat olla peräisin
samalta valmistajalta. Useat valmistajat, mm. Seiko antavat verkkosivuillaan
runsaasti tietoja useista ajanottokelloista. Saatavilla on jopa kellojen
käyttöohjeita. Seikon valikoimissa on mustia, harmaita, keltaisia, sinisiä
ja punaisia ajanottokelloja.
Seikon ajanottokelloista tuodaan Suomeen mm. 100-muistipaikkaista mallia S2360P, joka
maksoi lokakuun 2008 alussa maahantuojan verkkosivujen
mukaan 99 euroa. Sivuilta löytyy tietoja myö jälleenmyyjistä.
Firefox-merkkisestä satamuistipaikkaisesta ajanottokellosta on kertynyt kokemuksia
usean vuoden ajalta. Kello löytyi 1990-luvulla helsinkiläisen
urheilutarvikeliikkeen tarjousmyynnistä. Silloin oli saatavissa kelloja
20-muistipaikkaisesta 100-paikkaiseen.
Käynnissä oleva Firefox-ajanottokello.
Kellossa on ajanottotoiminnan lisäksi normaali kalenteri- ja kellonaikatoiminto
sekä pienten taajuuksien mittaamistoiminto. Kellon ajanottotoiminto jatkuu, vaikka
kello siirrettäisiin kalenterinäyttöön. Väliaikoja selataan
mittauksen ollessa käynnissä lopusta alkuun. Mittauksen pysäyttämisen
jälkeen tuloksia selataan alusta loppuun. Tämä yksilö edistää
muutaman sekunnin viikossa. Kellon litiumpari on pitänyt tähän mennessä
vaihtaa yhden kerran. Vaihtaminen onnistui ilman kellosepän apua avaamalla
pienellä ristipääruuvimeisselillä kuusi ruuvia.
Kellon kalenteri on mennyt kerran perusteellisesti sekaisin. Vuosiluvun saattaminen taas
oikeaan arvoonsa kesti jonkin aikaa, koska piti kelata koko vuosilukualue läpi. Kello
siirtyy usein itsestään ajanasetustoimintoon. Mode-painikkeella kello palaa
normaalitilaan. Kello on jokapäiväisessä käytössä rannekellon
asemesta.
Kellon pysäytysviive
Tähdenpeittoa ajoitettaessa kelloa ei saada pysähtymään samaan aikaan
kuin tähti katoaa Kuun taakse tai tulee esiin Kuun takaa. Tämä aikaviive
riippuu havaitsijasta ja käytetystä kellosta. Tyypillinen ajoitusviive on 0,4
sekuntia. Pysäytysviive voidaan mitata ajoituskellolla.
Osoitinkellossa peitetään puolet kellotaulusta paperinpalalla. Kello
käynnistetään ja pysäytetään heti, kun osoitin tulee
näkyviin paperin reunan takaa. Osoittimen näyttämän ja peitetyn
sekuntinumeron erotus on kellon pysäytysviive. Koe toistetaan useita kertoja
peittämällä kellotaulusta eri kohtia. Saaduista arvoista lasketaan keskiarvo.
Digitaalikelloissa peitetään joko minuuttien numero tai kymmenien sekuntien
numero ja kello pysäytetään näkyviin jääneen numeron
vaihduttua. Tämäkin koe toistetaan useita kertoja.
Nauhuri
Useiden lähekkäisten tähdenpeittojen ja sivuavien tähdenpeittojen
ajoittaminen on mahdollista, jos saadaan talletettua tieto, mitkä tapahtumat ovat
kyseessä. Nämä tiedot voidaan tallettaa ääninauhurilla,
videokameran mikrofonilla tai MP3-soittimen mikrofonilla. Kaukoputkeen liitetyllä
videokameralla voidaan samalla kuvata itse tapahtuma. Sopivilla laitteilla kuvaan voidaan
liittää esim. DCF77-aseman antama päivämäärä ja
kellonaika.
Kasettinauhurin huonona puolena on se, että kasetille ei mahdu radion
tasatuntiaikamerkeistä kuin yksi. Jos erillisellä radiolla voidaan kuunnella
jatkuvasti lähettävää aikamerkkiasemaa, saadaan nauhan toiselle
kanavalle aikamerkki ja toiselle havaitsijan selostus ajoitettavasta tapahtumasta. Eri
lähteistä peräisin olevien äänien talletus ei
välttämättä kuulu nauhurin normaaleihin toimintoihin.
MP3-soittimissa on usein mukana pieni mikrofoni, joka riittää
esim. havaitsijan oman äänen tallettamiseen. Äänitys
voidaan aloittaa jo kotona äänittämällä radion
aikamerkit. Äänitystä ei pysäytetä havaintopaikalle
siirtymisen ajaksi. Peittymisen aikana soittimelle kerrotaan, mitkä
tähdet peittyvät muutamien minuuttien kuluessa, millainen
säätila on (pilvisyys, lämpötila, kosteus, tuuli,
näkyvyyttä haittaavat tekijät), mitä kello on
(tasaminuutit sopivin välein). Peittymisen tai esiintulon tapahduttua
kerrotaan, mikä tähti oli kyseessä ja millä kohtaa
Kuun reunaa tapahtuma sattui. On hyvä, jos tapahtumaan liittyvä
ajoituskellon piippaus saadaan äänitettyä. Tapahtumien loputtua
äänitystä jatketaan kunnes saadaan uudestaan
äänitettyä radion aikamerkkejä. Ennen havaintopaikalta
poistumista käydään läpi ajoituskellon väliaikalukemat
ja sanellaan ne soittimelle. Myöhemmin äänitys kuunnellaan
useaan kertaan ja pääkohdat kirjoitetaan paperille. Tulosten tarkka
kirjaaminen voi vielä useita päiviä. Äänitetyn
aikamerkin ja ajanottokellon avulla voidaan saada tapahtumien ajankohdat
selville sekuntia tarkemmin.
Videonauhurin käyttö edellyttää kaukoputkea, jossa on
seurantalaite sekä sovitteet kameran liittämiseen.
Kartta
Jotta tähdenpeittohavaintoa voitaisiin käsitellä edelleen, on
tiedettävä milloin ja missä se on tehty. On toivottavaa, että
havaintopaikan pituus- ja leveyspiirit ovat tiedossa yhden kaarisekunnin tarkkuudella
sekä korkeus merenpinnasta 30 metrin tarkkuudella. Yksi kaarisekunti vastaa Suomessa
keskimäärin 30 metrin eroa leveyspiireissä ja 15 metrin eroa
pituuspiireissä.
Peruskartasta 1:20 000 tai 1:25 000 saa paikan suorakulmaiset koordinaatit mitattua varsin
helposti 15 metrin tarkkuudella, jos karttaa voi lukea puolen millimetrin tarkkuudella.
Korkeuden merenpinnasta saa arvioitua korkeuskäyrien avulla ainakin 20 metrin
tarkkuudella. Likimääräiset geodeettiset koordinaatit (tarkkuus noin yksi
kaariminuutti) voi arvioida kartan reunaan painettujen astelukujen avulla. Tarkemmat arvot
saa mitattua GPS-vastaanottimen avulla usean mittauksen keskiarvona. Jos tätä ei
ole käytössä, Maanmittauslaitoksen ylläpitämä
Kansalaisen karttapaikka tuo avun.
Palvelusta saa etsittyä koordinaatit paikan osoitteen ja kunnan nimen avulla. Jos
katuosoitetta ei ole tai se ei ole tiedossa, etsinnän voi aloittaa sivulla olevan
Suomen kartan avulla. Hiiren osoitin viedään paikan likimääräisen
sijainnin kohdalle ja klikataan hiiren ykköspainiketta (useimmiten vasen painike).
Tarkennetaan karttaa näkymää siirtämällä ja mittakaavaa
muuttamalla kunnes käyttöön tulee mittakaava 1:4 000. Nyt etsitään
kartalta haluttu paikka ja tehdään koordinaattijärjestelmien välinen
muunnos klikkaamalla painikkeita Näytä kartalla ja Muunna.
Saaduista koordinaattiarvoista kirjoitetaan muistiin EUREF-FIN maantieteelliset
koordinaatit, jotka ovat likimain samat kuin WGS84-järjestelmän koordinaatit.
Näiden avulla havainnon käsittelijä saa selville, kuinka kaukana Kuun
reunasta tähti oli havaintohetkellä. Kartan saa tulostaa omaan
käyttöön esimerkiksi havaintopäiväkirjan liitteeksi, mutta
sitä ei saa käyttää minkäänlaiseen julkaisutoimintaan ilman
Maanmittauslaitoksen kirjallista lupaa.
Havaintopäiväkirja
Havaintoja ei tule kirjoittaa irrallisille paperilapuille kuin tilapäisesti.
Viimeistään kotiin saavuttua havainnot tulee kirjoittaa
havaintopäiväkirjan (myöhemmin "vihko") asianmukaiseen kohtaan.
Havaintopäiväkirjaksi sopii esim. 50-lehtinen A5- tai A6-kokoinen vaha- tai
muovikantinen vihko. Liimanidotuilla vihoilla on taipumus hajota jo lyhyen käytön
jälkeen. Kovakantinen sidottu muistikirja tuonee avun tähän pulmaan.
Kirjattavia tietoja ovat: päivämäärä, missä havaittiin,
mitä laitteita oli mukana, havaitut tähdet, käytetyt okulaarit,
ajanottolaitteen käynnistys- ja tarkistusajat sekä saadut korjaamattomat
havaintoajat. Vihkoon tulee kirjata myös säätila (pilvisyys, tuuli,
lämpötila, suhteellinen kosteus, tiivistyikö laitteisiin kastetta tai
huurretta). Taivaan läpinäkyvyys tai paljain silmin näkyvien himmeimpien
tähtien magnitudit määrätään testialueilla näkyvien
tähtien lukumäärien perusteella. Myös tähtien väreilyn
voimakkuuden eli seeingin arviointi on hyödyllistä. Havaintovihkoon saa kirjoittaa
myös muita huomioita.
Havaintolomakkeet
Havaintolomakkeita on saatavissa ainakin paperisina. Jos lomakkeita ei ole
käytettävissä, havainnot voi toimittaa edelleen käsiteltäviksi
siististi paperille kirjoitettuna. Vaihtoehtoisesti havainnot voi lähettää
sähköpostina. Suomessa tehdyt havainnot voi lähettää osoitteeseen
pikkuplan@ursa.fi. Havaintoon tulee sisältyä seuraavat tiedot:
- paikan nimi
- havaitsijan nimi ja osoite
- havaintopaikan koordinaatit WGS84-järjestelmän mukaisina
- käytetty kaukoputki [optinen tyyppi (linssikaukoputki, Newton-kaukoputki,
katadioptrinen kaukoputki, jokin muu tyyppi), halkaisija, polttoväli, onko jalusta
ekvatoriaalinen vai atsimutaalinen, seuranta käsin vai moottorilla]
- havainnon päivämäärä ja kellonaika yleisajan UTC mukaisesti
[vuosi, kuukausi, päivä, tunnit, minuutit, sekunnit desimaaleineen
("seinäkelloajasta" tulee vähentää normaaliaikana kaksi
tuntia, kesäaikana kolme tuntia, tarvittaessa pitää korjata myös
päivämäärä)]
- tähden nimi
- tapahtuma (peittyminen, esiintulo, kirkas vai pimeä reuna)
- ajoitusmenetelmä (esim. ajanottokello)
- miten ajoitus on tarkistettu (esim. verrattu Yleisradion aikamerkkiin)
- havaitsijan ja havaintovälineen myöhästymiskorjauksen arvo sekunteina
- havainnon tarkkuus
- havainnon varmuus (peittyminen todella tapahtui ilmoitettuna aikana, kyseessä
saattoi olla havaintovirhe, kyseessä mitä ilmeisimmin oli havaintovirhe)
- taivaan läpinäkyvyys (hyvä, keskinkertainen, huono)
- seeing (hyvä, keskinkertainen, huono)
- lämpötila (asteen tarkkuus riittää). Lämpötilatiedon puute
ei tee havaintoa kelvottomaksi.
- mahdollisia muita huomioita
Havaintojen redusointi
Ennusteita laativa ohjelma voi myös laskea, kuinka kaukana peittyvä tai
esiintuleva tähti oli havaintohetkellä Kuun reunasta. Laskentatuloksiin kuuluu
muitakin tietoja. Ohjelman WinOccult tulostiedosto sisältää havaitsijan nimen
(poistettu alla olevasta esimerkistä), tähden numeron jossakin luettelossa,
havaintohetken, ilmiön laadun, havainnon varmuutta kuvaavan luvun, oliko kyseessä
sivuava peittyminen tai kaksoistähti.
Alla oleva esimerkki on 12/13.9.2006 havaituista Plejadien tähtien peittymisistä.
ref Star No. y m d h m s PhCeGr D
1 R 552 2006 09 12 20 14 42.14 3 1
2 R 545 2006 09 12 20 33 25.6 2 1
3 R 560 2006 09 12 20 45 41.91 3 1
4 R 552 2006 09 12 21 01 38.72 2 1
5 R 559 2006 09 12 21 18 08.63 2 1
6 R 560 2006 09 12 21 40 48.08 2 1
7 R 561 2006 09 12 21 44 42.08 2 1
Samojen tähtien havaintotulokset ovat alla. Sarake O-C kertoo
tähden etäisyyden Kuun reunasta. Reunan todellinen muoto on otettu huomioon. Jos
tähti olisi ollut Kuun reunan sisäpuolella, etäisyyden arvo olisi ollut
negatiivinen. Tällöin katoamishavainto olisi ollut myöhässä tai
esiintulohavainto olisi tehty liian aikaisin. Sarake PA antaa
tapahtumakohdan suuntakulman.
ref O-C PA l b AA limb scale P D
1 5.45 40.66 7.53 -5.28 52.64 -2.21 1.032 52.38 9.45
2 1.44 266.65 7.55 -5.31 278.57 -0.93 1.032 278.55 -6.41
3 11.57 79.77 7.56 -5.32 91.65 -0.18 1.032 91.65 7.66
4 0.27 280.10 7.57 -5.34 291.94 -0.14 1.033 291.84 -4.76
5 1.96 197.14 7.57 -5.37 208.92 -0.08 1.033 208.38 -8.10
6 0.54 239.91 7.58 -5.40 251.62 0.45 1.033 251.55 -8.63
7 0.75 256.23 7.58 -5.40 267.93 0.37 1.034 267.93 -7.51
Osa suurista etäisyyksistä aiheutuu siitä, että tähti on ollut
havaintohetkellä näkökentässä huonossa paikassa tai Kuun kirkas
osa on häikäissyt havaitsijaa.
|