Unen tarina

Miksi nukumme? Helppo kysymys mutta emme tiedä vastausta. Tiedämme kaikenlaista unesta mutta moni asia on myös epäselvää. Joka päivä menemme kuitenkin nukkumaan ja nukumme monta tuntia. Nukkuminen on niin tärkeää että nukkumatta voi sairastua ja kuolla.

Kun kohta nukahdat, elimistösi saa mahdollisuuden levätä. Ensiksi vaivut tajuttomuuteen, hengityksesi syvenee ja käytät vähemmän energiaa kuin valveilla. Elimistösi alkaa korjailla päivän rasitusten vaurioita. Unessa on erilaisia vaiheita - joissain vaiheissa saatat nähdä jopa unia vaikket seuraavana aamuna muistaisikaan kaikkea. Nukahtaessasi vaivut ensin kevyeen uneen ja saatat herätä helposti. Sitten uni syvenee ja muuttuu välillä vilkeuneksi. Vilkeunen silmäsi liikkuvat nopeasti, hermosi aktivoituvat ja sydämen syke voi kiihtyä. Vilkeunen aikana lihaksesi on halvaantuneessa tilassa mutta et itse huomaa sitä. Jos näet vilkeunen aikana unia, ne saattavat tuntua epätodellisilta. Jos aivojesi toimintaa mitattaisiin, se vaikuttaisi osittain samalta kuin hereillä ollessasi. Vilkeuni on yksi unen vaiheista josta tiedetään kaikenlaista mutta moni asia on epäselvää. Nukkumisesi aikana vilkeunen jaksot vaihtelevat syvän unen kanssa kunnes aamua kohden syvä uni vaihtuu kevyempään uneen ennen heräämistäsi.

Unta tutkitaan jatkuvasti ja ihan viime vuosina on opittu paljon uutta. Vähän aikaa sitten opittiin hiirten unta tutkimalla että unen aikana aivot puhdistuu päivän rasituksista - ihan todellisesti. Unessa aivosolujen välinen tila kasvaa ja aivosolujen tuottama kuona pääse virtaamaan pois paremmin. Kuona syntyy kun aivosi tekevät kovasti töitä ja kuluttavat energiaa. Kuona jää jäljelle käytetystä energiasta.

Mitä muuta hyötyä unesta on aivojen puhdistumisen lisäksi? Ainakin tiedämme että nukkuminen auttaa oppimisessa. Opitut asiat jäävät paremmin mieleen. Turhiksi koetut asiat, sellaiset joita emme säännöllisesti ajattele emmekä koe tärkeinä, unohtuvat. Monet päivän aikana koetut asiat saattavat myös tulla uniimme ja yhdistyä asioihin jotka tuntuvat hassuilta.

Kannattaa siis nauttia unesta - se tuntuu hyvältä, virkistää mieltämme ja varmistaa että voimme hyvin jatkuvasti. Eri ikäiset ihmiset tarvitsevat eri määriä unta - lapsena tarvitset enemmän unta kuin vanhana. Kannattaa aina nauttia unesta niin paljon kuin sinä sitä tarvitset.

Pelastava piikki

Muistatko piikin kun sait ensimmäisen kerran rokotteen? Kauan sitten ihmiset eivät tienneet mistä taudit johtuivat, koska taudin aiheuttavat bakteerit ja virukset ovat niin pieniä että niitä ei nähnyt silmillä. Suurennuslasit olivat harvinaisia eikä pienen pieniä taudinaiheuttajia osattu edes etsiä suurennuslaseilla. Eihän niistä tiedetty. Siihen aikaan lääkärissä oli kovin erilaista - lääkäreillä ei ollut valkoisia takkeja. Joillain lääkäreillä takit olivat verisiä jotta potilaat näkivät että lääkäri oli tehnyt kovasti töitä. Valitettavasti taudit pääsivät leviämään vapaasti potilaasta toiseen ja monen monet ihmiset kuolivat tauteihin joita ei nykyään ole enää edes olemassa.

Kauan sitten elettiin enemmän maaseudulla kuin nykyään. Siihen aikaan maaseuduilla riehui usein sairausepidemioita joihin monet kuolivat. Myös lääkäri Jenner eleli maaseudulla ja huomasi että lehmiä hoitavat tytöt sairastuvat muita harvemmin lehmärokkoon. Et ole varmaan kuullutkaan lehmärokosta mutta se on hieman samanlainen kuin vesirokko jonka olet saattanut sairastaa. Ellet ole, vesirokkoonkin on nykyään rokote mutta palataanpa ensin takaisin lääkäri Jenneriin. Siihenkin aikaan rokot olivat inhottavia, eivät usein tappavia, mutta inhottavia samalla tavalla kuin vesirokkokin on tänä päivänä. Lääkäri Jenner mietti mistä mahtaa johtua että nimenomaan lehmiä hoitavat tytöt eivät usein sairastuneet lehmärokkoon ja arveli että se saattaisi johtua siitä että he saavat lehmien rokon rakkuloista apua vastustuskyvyn kehittämiseen. Jenner päätti testata asiaa. Hän pyysi apua Sarah-nimiseltä maitotytöltä joka oli saanut lehmärokon Nuppu-lehmältä. Jenner keräsi Sarahin rokkojen rakkuloista eritettä ja levitti sen kahdeksanvuotiaan James-pojan käsivarsiin. Jamesille kehittyi lievä kuume mutta ei kuitenkaan lehmärokko-tartuntaa. James parantui kuumeesta ja kun lehmärokkoa koitettiin uudestaan tartuttaa häneen, se ei enää aiheuttanut edes kuumetta. James oli kehittänyt vastustuskyvyn rokolle. Jenner testasi arvaustaan vielä 23 muulla ihmisellä onnistuneesti - kukaan ei sairastunut ja kaikki kehittivät vastustuskyvyn.

Sarahin Nupulta saama rokko siirretään Jamesiin, James kehittää vastustuskyvn
eikä enää sairastu vesirokkoonkaan jota koitetaan tartuttaa häneen.
Kuva: Srcyr16, Creative Commons Attribution ShareAlike 

Ensimmäista kertaa historiassa lääkäri Jenner oli onnistunut testaamalla osoittamaan kuinka tehokasta on kehittää vastustuskyky sairauteen heikennetyn taudinaiheuttajan avulla. Nykyään menetelmällä on lyhyt nimi - rokote. Rokote on lääketieteen suurin menestys, sillä se on pelastanut enemmän ihmishenkiä kuin mikään muu ihmisen keksintö. Rokote toimii monissa sairauksissa niin hyvin että kun kaikki lapset rokotetaan, kukaan ei sairastu. Rokotteen avulla olemme onnistuneet hävittämään monia sairauksia lähes olemattomiin. Nykyään ei käytännössä enää esiinny kammottavaa lapsihalvausta eli poliota joka sai aikaan pahoja epämuodostumia, halvaantumista ja jopa kuolemia. Poliota estetään nykyään antamalla kaikille lapsille neljä rokotetta ensimmäisten neljän elinvuoden aikana. Olemme siis niin pieniä ettemme itse muista saaneemme polio-rokotteita. Kauhistuttava isorokko onnistuttiin hävittämään länsimaista lähes kokonaan rokotteiden avulla. Ennen isorokon hävittämistä siihen sairastuneet saivat kauhistuttavia paiseita joista jäi pysyviä jälkiä, osa sairastuneista menetti näkökykynsä eikä pystynyt enää kävelemään. Itse asiassa isorokkorokotteestakin saamme kiittää lääkäri Jenneriä - hän kehitti ensimmäisenä isorokkorokotteen testattuaan kuinka tehokasta sairauksia on ehkäistä kehittämällä vastustuskyky heikennetyn taudinaiheuttajan avulla. Listaa rokotteilla ehkäistävistä sairauksista ja niiden kauheuksista voisi jatkaa niin pitkään että nukahtaisit ja tarinan loppu jäisi kuulematta.

Siispä - ensi kerralla kun saat rokotteen, älä pelkää. Muista että se pelastaa. Muista että se pelastaa vaikka aikuinen vierelläsi pelkäisikin rokotteita tai ei tuntisi tarinaa lääkäri Jenneristä. Ajattele vaikka Nuppu-lehmää joka auttoi James-poikaa saamaan lehmärokon kautta suojan vesirokkoa vastaan.

Kuva lääkäri Edward Jenneristä, rokotteen keksijästä. Taustalla mahdollisesti Nuppu-lehmä. Wikipedia: Commons Policy 

 Tausta: Amerikan reissulla on käytetty lasten rokotustodistusten selvittämiseen paikalliselle koululäänitykselle enemmän aikaa kuin haluaisin edes myöntää. Onneksi Suomessa on erinomainen rokotusohjelma ja kotimaiselta kouluterveyshoitajalta sai sähköisenä tarvittavalla leimalla ja tittelillä varustetun käännöksen. Vesirokkoa vastaankin täältä olisi saanut rokotteen, mutta suullinen tieto sen sairastamisesta riitti. Lähteinä tieteenhistorialliseen tarinaan, kuviin ja tautien kuvauksiin on käytetty wikipediaa.

Laskimen tarina

Olipa kerran aika, jolloin kaikki laskettiin kynällä paperille. Valtakunnassa keskellä valtamerta eli nainen nimeltä Joan. Joan oli opiskellut matematiikkaa ja oli taitava laskemaan. Tämä kaikki tapahtui kauan sitten, aikana jolloin monet miehistä oli typeryksiä eivätkä myöntäneet Joanille tutkintoa osaamisestaan vaikka Joan oli yhtä taitava kuin muut. Yliopiston miehet olivat typeryksiä koska he olivat päättäneet että matematiikan tutkintoja myönnettiin vain miehille. Onneksi nykyään riittää että opettelee riittävät tiedot ja taidot.

Valtakunta oli sodassa ja siellä koitettiin kovasti selvittää mitä viestejä toinen maa lähetti radiolla sotalaivoilleen. Viestien sisältöä oli vaikea selvittää koska ne oli salattu siansaksaksi ja sen selvittäminen vaati paljon laskentaa. Joan oli taitava laskemaan joten hän sai työn laskijana. Joan oli yksi monista sillä laskijoita tarvittiin paljon, koska tietokoneita ei oltu vielä keksitty. Aluksi siansaksasta laskettiin kirjaimia ja sitten siansaksan kirjainten määrä vertailtiin selkotekstiin. Kaikki tämä oli todella hidasta joten Joan teki työtä rakennuksessa kymmenien muiden laskijoiden kanssa.

Paikka jossa Joan oli töissä sijaitsi puistossa kaupunkien ulkopuolella, turvassa sotimiselta. Laskijoiden työhön ei kiinnitetty paljon huomiota koska laskeminen vei yleensä liian kauan aikaa ja kun siansaksa vihdoin saatiin selkokielelle, oli viestit jo monesti niin vanhoja että tiedoista oli enää vähän hyötyä. Joanin kanssa töissä oli myös mies nimeltä Alan joka oli kiinnostunut laitteista ja keksi laitteen joilla siansaksasta saatiin nopeammin selkoa. Laitteen käytön ja laskijoiden työn helpottamiseksi Alan keksi pelin johon tarvittiin pahvisia kortteja joihin tehtiin reikiä. Korteilla pystyi nopeammin kokeilemaan ja katsomaan miten siansaksaviesteistä saisi selkokielisen näköisiä. Kun paras arvaus selvisi korttien avulla, Alanin laite selvitti siansaksan nopeammin. Korttipeli sai hauskan nimen, Banburismus, koska kortit tehtiin lähellä paikassa nimeltä Banbury. Banburismus oli peli joka oli riittävän vaikea ettei se pitkästyttänyt muttei kuitenkaan niin vaikea että se olisi aiheuttanut hermoromahduksen. Banburismus ja Alanin laite auttoivat kovasti siansaksan selvittämisessä. Joan kehittyi erityisen taitavaksi Banburismuksessa ja hänestä tuli muiden laskijoiden johtaja yhdessä puiston rakennuksista.

Alanista ja Joanista tuli hyviä ystäviä. Alan järjesteli laskijoiden työvuoroja niin hän sai tehdä yhdessä töitä Joanin kanssa ja he viettivät paljon vapaa-aikaa yhdessä. Yhdessä he miettivät miten siansaksaa saisi selvitettyä nopeammin jotta sota saataisiin loppumaan. Alan kehitteli laitteitaan edelleen ja Joan kehittyi yhdeksi parhaista Bamburismus-pelin pelaajista ja nopeutti siansaksan selvittämistä.

Laitteista ja pelistä huolimatta laskeminen oli kuitenkin hidasta. Isot numerot merkittiin paperille, niille tehtiin laskutoimitus - vaikkapa yhteen- tai vähennyslasku ja lopuksi tulos merkittiin talteen. Tulosta saatettiin käyttää uudessa laskutoimituksessa ja laskijat tekivät laskuja tällä tavalla joka päivä, tunnista toiseen. Alan mietti ja mietti miten laskemista voisi nopeuttaa. Laskijat tekivät laskuja, merkitsivät tuloksen talteen, kävivät välillä tauoilla tai syömässä, palasivat pöytiensä ääreen ja jatkoivat laskemista. Sitten Alan keksi että jos voitaisiin rakentaa laite joka osaisi laskea kaksi lukua, osaisi merkitä tuloksen talteen ja käyttää tulosta seuraavaan laskutoimitukseen niin laskeminen voisi nopeutua. Alanin mietti edelleen että sellaista laitetta voitaisiin käyttää kaikenlaisten laskujen laskemiseen jos laitteelle voitaisiin syöttää paperia loputtamasti nauhalta. Tämän ajatuksen pohjalta Alan kirjoitti tarinan jossa hän kuvasi yleiskäyttöisen laskukoneen toiminnan. Hän myös rakensi laskimen joka lopulta ratkaisi  Tätä Alanin keksimää laitetta kutsutaan tietokoneeksi joka on siansaksaa - kyse on koneesta joka laskee laskutoimituksia todella nopeasti. Alanin omalla kielellä laitetta kutsutaan laskimeksi tänäkin päivänä. Isojen mekaanisten osien sijaan laskutoimitukset tehdään pienen pienessä osassa nimeltä suoritin ja paperinauhan sijaan laskutoimitusten tulokset laitetaan muistipiireille joita ohjataan sähköllä. Sinunkin käyttämäsi taulutietokoneet, kännykät tai läppärit - itse asiassa kaikki maailman laskimet, tai tietokoneet, toimivat Alanin keksimällä tavalla. Nykyään laskimet toimivat niin nopeasti että yksikin suoritin tekee laskuja nopeammin kuin Alanin ja Joanin puiston kaikki laskijat yhteensä.

Mitä Alanille ja Joanille tapahtui sodan jälkeen? Alanista tuli hetkeksi maailmankuulu ja hän jatkoi töitään laskimen kehittämisen parissa kunnes hän vähän myöhemmin kuoli muiden miesten typeryyden vuoksi. Vasta viisikymmentä vuotta myöhemmin keskellä valtamerta sijainneen saarivaltakunnan johtaja pyysi anteeksi Alanin epäreilua kohtelua ja sen aikaisten ihmisten typeryyttä. Alan Turing muistetaan edelleen tietokoneen keksijänä. Joan eli elämänsä vanhuuteen asti ja kuoli lähes 80 vuoden ikäisenä. Vaikka Alan ei saanutkaan puolta valtakuntaa ja Joan ei elänyt yhdessä Alanin kanssa elämänsä loppun asti, sota saatiin loppumaan ja heidän ansiostaan meillä on käytössämme tietokoneita joilla voimme laskea ja pelata sydämemme kyllyydestä. Ja tämä tarina on tosi.

Tausta:
Tietokoneen, tai laskimen, käsitteen syntytarina jäi elävästi mieleen alkuvuonna kun kuuntelin äänikirjaa Alan Turing - The Enigma. Kirja löytyy myös suomeksi Kimmo Pietiläisen suomentamana nimellä Alan Turing - Arvoitus.
Loput on kaivettu wikipedian kautta tarinan elävöittämiseksi:
Joan Clarke ja Banburismus

Tähtipölyn tarina

Olet saattanut kuulla tähtipölystä. Nyt ei ole kyse satujen keijukaishölynpölystä vaan oikeiden tähtien pölystä. Lähes kaikki koostuu tähtipölystä, myös sinä ja minä. Tähtipölyä syntyy kaikkeuden suurimmassa räjähdyksessä, tähden palaessa loppuun. Tähden räjähdystä sanotaan supernovaksi ja supernova synnyttää tähtipölyä.

Tähtien räjähtäminen on pelottavaa mutta samalla välttämätöntä sille että meitä - kasveja ja eläimiä on olemassa. Kaikki hengittämäämme happea raskaammat aineen osaset ovat peräisin tähtien räjähdyksistä. Kalsium, jota tarvitaan luihimme. Rauta jota on veressämme. Fosfori, josta rakennusohjeemme, DNA, muodostuu ja kalium hermoissamme ja aivoissamme. Kaikki nämä aineet ja monet muut ovat syntyneet supernovissa ja levinneet tähtipölynä ympäri kaikkeutta.

Kaikki tähdet, myös aurinkomme, palavat aikanaan loppuun kun niistä loppuu kaasu. Onneksi kaikki tähdet ei räjähdä. Monet tähtien jäänteet jäävät pimeinä avaruuteen kuten nuotion sammuessa jäljelle jäävät hiilet. Osa tähdistä on niin suuria että sammuttuaan ne keräävät ympäriltään ainetta kunnes ovat niin täynnä itseään että räjähtävät. Pieni osa tähdistä on niin jättiläismäisiä että sammuttuaan ne romahtavat ensin kasaan ja räjähtävät romahtamisen synnyttämiin voimiin supernovana. Vaikka olisit jo hieman pelästynyt supernovia, kuulet seuraavaksi kuinka isoista räjähdyksistä on kyse. Älä kuitenkaan huolestu. Vaaralliset supernovat on erittäin, erittäin harvinaisia mutta silti kiinnostavia.

Suurimmat räjähdykset ovat niin suuria että niitä on vaikea käsittää. Niissä tähtipöly leviää tappavan säteilyn kanssa valtavalla vauhdilla ja pyyhkii kaiken mennessään. Kaukana avaruudessa olevasta supernovaräjähdyksen jäännöksestä avaruuskaukoputkella otetussa kuvassa valkoiset pisteet on tähtiä joita sinäkin voit nähdä yötaivaalla. Jos aurinkomme olisi tähtenä kuvassa, maapallomme olisi avaruuden pimeydessä aivan jonkin valkoisen pisteen vieressä.

Noin tuhat vuotta sitten räjähtäneen supernovan jäännökset kaukana avaruudessa Rapusumussa. Kuva: NASA / STScl (Public domain)

Tuhat vuotta sitten eläneet kiinalaiset tähtitieteilijät tekivät kuvan supernovasta muistiinpanoja ja kertoivat että avaruuden kaukainen räjähtänyt tähti näkyi kolmen viikon ajan niin kirkkaana että se erottui taivaalta päivälläkin, oman aurinkomme lisäksi. Yötaivaalla supernova oli tavallista kirkkaampi kahden vuoden ajan. Tutkijat ovat arvelleet että kauan, kauan, todella kauan sitten hieman lähempänä sattunut supernovaräjähdys saattoi tappaa suuren osan maassa silloin eläneistä eliolajeista mutta samalla toi maahan rautaa josta myöhemmät eliölajit ja nykyään ihmiset voivat olla kiitollisia verenkierrossaan.

Vaikka tähtien räjähdykset pelottavatkin, muista että monista supernovista on valtavasti hyötyä uuden elämän synnyssä ja ihmiset ovat seuranneet supernovia taivaalla turvallisesti maapallollamme niin kauan kuin ihmisiä ja esi-vanhempiamme on ollut olemassa. Nykyään avaruuskaukoputkilla on tutkittu lähiavaruudesssame olevia sammuneita tähtiä ja valtavia tähtiä jotka saattaisivat räjähtää. Mikään niistä ei ole ole niin lähellä tai sellaisessa tilassa että kenenkään meistä pitäisi olla huolissaan. Sen sijaan voimme iloita ja kiittää supernovia kehomme tähtipölystä. Ja ihailla tutkijoiden räjähtävistä tähdistä ja niiden jäännöksistä ottamia kuvia.

Miten uutta tietoa syntyy?

Lapset oppivat ensin puhumaan ja sitten kysymään. Mikä tuo on? Miksi? Kysymällä oppii paljon - sekä asioista että vastaajista. Oletko itse koskaan miettinyt mistä tieto syntyy? Mistä vastaajat tietävät mikä mikäkin asia on ja miksi se on se mikä se on? Vastauksia voi antaa monella tavalla - arvaamalla, opettelemalla mitä muut ovat selvittäneet tai tutkimalla. Välillä vaatii paljon rohkeutta olla arvaamatta ja vastata ettei tiedä. Silloin voi lukea ja selvittää onko joku jo ottanut asiasta selvää. Ellei ole, voi oppimansa pohjalta tehdä arvauksen ja jopa itse tutkia asiaa. Tämä tarina kertoo miten uutta tietoa syntyy jos arvauksesta jatkaa eteenpäin.

Lapset siis oppivat kysymään heti opittuaan puhumaan. Uuden tiedon etsimisessä kaikki alkaa kysymyksestä - muut saattavat osata vastata, ja lukemalla itse mitä kysymyksestä on opetettu saa jo paljon selville. Aina vastausta ei ole. Silloin voi esittää arvauksen jo tietämänsä pohjalta. Kannattaa kuitenkin olla todella varovainen - arvaus ei ole vielä uutta tietoa. Arvaus saattaa olla joko oikein tai väärin. Arvaus on kuitenkin tärkeä - tutkijat sanovat sitä hypoteesiksi eli arvaukseksi joka perustuu opittuun. Joskus voi olla hyvä opiskella lisää - kysymykseen saattaa löytyä vastaus mutta vähintäänkin oppii parantamaan arvaustaan.

Millainen on sitten hyvä arvaus? Sellainen jota voi tutkia tekemällä kokeen. Tehdäkseen kokeen täytyy pystyä mittaamaan tai tarkkailemaan. Mittaamista on monenlaista - esimerkiksi painon tai nopeuden mittaamista. Tai jos on kiinnostunut ihmisten mielipiteistä voi kysyä niitä - esimerkiksi kuinka moni ihminen tykkää kissoista ja kuinka moni koirista. Mittaamalla voi tehdä kokeita joilla voi vastata kysymyksiin mitä, missä, milloin ja kuka. Kaikkea ei pysty mittaamaan, mutta kokeita voi tehdä myös selvittääkseen vastauksia kysymyksiin miksi tai kuinka. Koe suunnitellaan niin että sen tuloksen voi mitata tai kerätä muulla tavoin talteen. Kokeen tulokset - esimerkiksi mitattu koko tai nopeus - laitetaan huolellisesti muistiin vaikkapa paperille tai tietokoneelle. Kun tulokset on kerätty, niitä tarkastellaan ja tulkitaan onnistuiko aiempi arvaus vai ei. Tulkinta arvauksen onnistumisesta on tietoa. Kysymistä, arvausta, koetta ja tulkintaa sanotaan tutkimiseksi. Tutkimalla saadaan uutta tietoa jos kukaan ei ole aiemmin tehnyt samaa arvausta ja koetta. Usein on hyödyllistä tehdä muiden ihmisten jo tekemiä kokeita uudestaan. Tekemällä oppii tekemään asioita paremmin ja samalla on mahdollisuus selvittää itse kuinka hyvin aiemmin hankittu tieto pitää paikkansa. Ei ole mitenkään harvinaista että vanhasta tiedosta löytyy virhe joka korjataan uuden tiedon avulla. Uutta tietoa ei löydy joka kerta, mutta aina voi tehdä paremman kysymyksen, uuden arvauksen, toistaa kokeen ja tarkastella tuloksia uudestaan. Ennemmin tai myöhemmin saadaan aikaan uutta tietoa. Sitä ennen on rohkeaa ja viisasta sanoa ettei tiedä kun ei tiedä. Mielipide ei ole tietoa, mutta mielipiteistä voidaan synnyttää uutta tietoa tutkimalla.

Tausta: Poikani 6.luokan kotitehtäväksi saama tiedesanasto Austinissa, Leen ala-asteella.

Robotit ja pyrstötähti

Olipa kerran uteliaita ihmisiä jotka kiinnostuivat pyrstötähdistä. Sinäkin olet joskus saattanut nähdä pyrstötähden yötaivaalla. Maasta katsottuna ne liikkuvat hitaasti, heijastava huntu perässään. Aiemmin ihmiset luulivat pyrstötähtiä tähdiksi joilla on pyrstö. Nykyään lapsetkin tietävät että tähdet ovat samanlaisia kuin aurinko. Tähdet tuottavat valonsa itse, mutta pyrstötähdet vain heijastavat auringon valoa. Pyrstö muodostuu kun auringon lämpö sulattaa avaruuden matkaajan jäätyneen ytimen. Erehdysten välttämiseksi pyrstötähtiä sanotaankin nykyään komeetoiksi. Tutkijat alkoivat käyttää parempaa nimeä huomattuaan että vanha nimi oli harhaanjohtava.

Komeetoissa on paljon kaunista ja mielenkiintoista. Ne ilmestyvät tasaisin väliajoin yötaivaalle kiertämään aurinkoa ja synnyttävät kauniin pyrstön peräänsä. Komeettojen kauneuden ihailun lisäksi ihmisiä alkoi kiinnostaa mitä komeetat kantavat mukanaan. Aluksi rakennettiin kaukoputkia. Niillä näki komeetan tarkemmin kuin paljain silmin, mutta komeetan sisään kaukoputkilla ei nähnyt. Kaukoputkien kuvista nähtiin mistä komeetat koostuu mutta silti jäi paljon arvailun varaan ja komeetan pölypilven peittoon.

Monille ihmisille tutuin komeetta on nimeltään Halley. Se näkyy maahan paljain silmin ja kiertää aurinkoa 75 vuoden välein. Se on pitkä aika. Silti osa ihmisistä ehtii nähden sen jopa kaksi kertaa elämänsä aikana, useimmilla meistä on mahdollisuus nähdä Halley ainakin kerran. Halleytä tutkittaessa seuraavaksi keksittiin lähettää robotti lentämään sen ohi. Ensimmäinen komeettarobotti sai nimekseen Giotto. Komeetan läheltä ei ole helppoa ja turvallista lentää, ja Giottolle kävi niin että komeetan kappaleet osuivat siihen ja saivat sen pyörimään. Onneksi tähän oli varauduttu ja pyöriminen saatiin pysäytettyä. Komeetta ei kuitenkaan laskenut robottia helpolla. Seuraavaksi komeetan palaset rikkoivat Giotton kameran mutta onneksi vasta sen jälkeen kun kuvia oli jo saatu. Giotto oli sitkeä robotti. Se palasi ohilennoltaan kiertämään Maan josta se ohjattiin vielä toisen komeetan lähelle. Tällä kertaa ei enää saatu kuvia rikkinäisellä kameralla, mutta opittiin lisää robottien lennättämisestä avaruudessa.

Uusi tieto innosti eikä rikkinäisistä kameroista lannistuttu. Seuraavaksi alettiin suunnitella uutta tutkimusretkeä ja nyt komeetalle päätettiin lähettää robottikaksikko, Rosetta ja Philae. Haluttiin kokeilla saisiko robotit lähetettyä kiertämään komeettaa niin että pienemmän robotin saisi lähetettyä komeetan pinnalle. Vaikka komeetta näyttää yötaivaalla melko pieneltä, ne ovat ihmiseen nähden aika isoja. Sen verran isoja ja painavia että avaruudessa niitä kiertämään voidaan laittaa muutama robotti.

Kukaan ei ollut aiemmin lähettänyt robotteja kiertämään komeettaa. Komeetat matkaavat avaruudessa todella kovaa vauhtia. Maasta lähtevien rakettien mukaan ei mahdu niin paljon polttoainetta että robotit voitaisiin kiihdyttää samaan vauhtiin komeetan kanssa moottoreilla. Onneksi avaruudessa voi käyttää planeettoja apuna kiihdytyksessä kunhan muistaa varata riittävästi aikaa pitkiin kierroksiin. Robottikaksikko lingottiin samaan vauhtiin komeetan kanssa kierrättämällä ne ensin Maan ympäri, sitten Mars-planeetan ympäri, uudestaan Maan ympäri, sitten asteroidin ympäri ja vielä kolmannen kerran Maan ympäri. Kun robotit ja komeetta lopulta kohtasivat, robottien vauhtia jarrutettiin niin että ne jatkoivat etenemistään yhtä matkaa, samalla vauhdilla.

Rosettan itsestään ottama kuva, taustalla Halleyn komeetta. Copyright: ESA/Rosetta/Philae/CIVA

Avaruudessa kiihdyttely ja matkustaminen vie aikaa joten vasta kymmenen vuotta Maasta lähdön jälkeen oltiin valmiina lähettämään pieni Philae-robotti komeetan pinnalle. Sinne ei ole ihan helppo laskeutua ja kukaan ei ollut yrittänyt sitä aiemmin. Laskeutuessaan Philae otti hienoja kuvia ja lähetti ne Rosettan avulla Maahan ihmisten ihasteltavaksi.

Philae-robotin ottama lähikuva komeetan pinnasta. Copyright: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

Philae koitettiin saada pysymään kiinni komeetassa laukaisemalla kiinnikkeitä komeetan pintaan. Kaikki ei kuitenkaan onnistunut kunnolla - laskeutumiskohta oli hyvin pehmeä ja kiinnikkeet ei tarttuneet kunnolla. Philae ajautui varjoisaan kohtaan ja se ei saanut auringon valoa sähköä varten. Levättyään hetken Philae heräsi lähempänä aurinkoa ja se jaksoi vielä lähettää lisätietoja komeetasta.

Philae herää komeetan lähestyessä aurinkoa. Rosetta taustalla. Copyright: ESA

Molemmat robotit, Rosetta ja Philae, ovat auttaneet kaikkia uteliaita uuden tiedon hankkimisessa. Ne ovat ottaneet suuren määrän valokuvia ja tehneet paljon mittauksia. Nyt tiedämme että vesi siellä on erilaista kuin Maassa, joten Maan vesi ei ainakaan ole peräisin samanlaisista komeetoista kuin Halley. Ehkä myöhemmin selviää onko komeetoilla ainesosia joista elämä Maassakin on voinut kehittyä. Se tiedetään että jotkin komeetat ovat kiertäneet Aurinkoa kauemmin kuin Maa on ollut olemassa. Ehkä sinäkin olet utelias ja autat muita uteliaita uuden tiedon tutkimisessa.

Tausta: Tyttäreni pyysi kirjoittamaan avaruudesta. Tarinan tietolähteinä useat ESA:n blogikirjoitukset ja Wikipedian artikkelit.

Tarina tulivuorten syntymästä ja kuolemasta

Ihmiset ovat kautta aikojen asettuneet tulivuorien lähelle asumaan. Tuntuu vähän hassulta miksi kukaan haluaisi asua lähellä pelottavia tulivuoria jotka saattaa sylkeä kiehuvaa kiveä ja myrkyllisiä kaasuja. Ihmiset kuitenkin asettuvat tulivuorten lähelle koska ne synnyttävät elämää ja rikkauksia maan sisältä. Maa tulivuorten lähellä on hedelmällistä kasveille. Hyvin kasvavat kasvit houkuttelevat eläimiä, myös ihmisiä. Maan sisältä syöksevässä tulikuumassa laavassa on usein myös muita maan rikkauksia kuten mineraaleja ja metalleja. Tietenkään kaikki ihmiset ei halua asettua tulivuorten viereen rakentamaan kotiaan, mutta kaikkialla maailmassa ihmisiä asuu tulivuorten lähellä. Tulivuoret eri puolilla maapalloa on erilaisia. Tämä tarina kertoo tulivuorten syntymästä ja kuolemasta keskellä valtamerta, Havaijin saarilla.

Tulivuorten syntyminen ja kuoleminen vie valtavan kauan aikaa. Havaijin tulivuorisaaret ovat alkaneet kasvaa kauan, kauan ennen ihmisiä keskelle valtamerta, Tyynen valtameren kuuman pisteen päälle. Kuuma piste on iso, merenpohjan alla oleva alue johon on päässyt purkautumaan tulikuumaa kiveä maan sisältä. Tulivuorisaaret alkaa syntyä kun kuuma ja kiehuva kivikeitos pääsee nousemaan meren pohjaan, jolloin se alkaa jäähtyä merivedessä. Hiljalleen kuumaa kiveä kuplii lisää ja tulivuori kohoaa pintaan. Merivedessä jäähtyvä laava kasaantuu hiljalleen merenalaiseksi vuoreksi joka yltää pohjasta pintaan saakka. Pintaan päästyään kuuma kivikeitos jäähtyy hitaammin koska veden sijaan sitä jäähdyttää ilma. Havaijilla kuuma kiviaines alkaa pinnalle päästyään räjähdellä ympäriinsä ja pärskähdellä valuessaan rinnettä pitkin meriveteen. Tämä jatkuu pitkään ja saaria muodostavat vuoret kasvaa meren pinnasta jopa kilometrin korkuiseksi. Tulivuori lakkaa kasvamasta korkeutta kun se on niin korkea että sieltä valuva laava ei enää yllä meriveteen asti ennen jäähtymistään. Kuuma laava ei enää pärsky vaan laava purkautuu hiljalleen ja tasoittaa saarta kilven muotoiseksi. Muodostuvia saaria kutsutaankin kilviksi - ne on samankaltaisia kuin kilpikonnan kilvet, pyöreitä, melko tasaisia ja keskeltä paksumpia. Myös meren elämä saaren ympärillä alkaa monipuolistua kun kuuma laava ei enää valu mereen asti. Saaren ympärille alkaa kasvaa koralleja jotka houkuttelee kasveja, kaloja, äyriäisiä ja meren eläimiä.

Kuvasarja tulivuoren kulumisesta ja koralliatollin muodostumisesta. Lähde: Wikipedia, public domain

Lopulta tulivuorisaaren korkeus alkaa hiljalleen madaltua, mutta samalla merenalaiset korallit kasvavat. Tulivuori kutistuu hiljalleen sateen ja tuulen kuluttaessa vuoren rinteitä. Rinne haurastuu vierien kivinä ja hiekkana kohti rantaa, aina mereen saakka. Usein tulivuori lakkaa purkautumasta jatkuvasti eikä enää syökse laavaa. Ihmiset uskaltautuvat asumaan samalle saarelle tulivuoren kanssa, vaikka tietävätkin että tulivuori saattaa välillä purkautua ja sytyttää metsää sekä taloja palamaan. Tällaista tapahtuu kuitenkin niin harvoin että ihmiset tyytyvät siirtymään turvaan ja rakentamaan talojaan uudestaan vaaran poistuttua. Hiljalleen tulivuori jatkaa kulumistaan ja vajoamistaan, kunnes se lopulta lähestyy pintaa vajoten ympäröivän koralliatollin suojaan veden alle kuolemaan, tarjoten elämää ympäröivälle korallirinkulalle. Tulivuorisaari Havaijilla kuolee kun sen alla oleva maa liikkuu hiljalleen pois kuuman pisteen päältä eikä laavaa enää pääse purkautumaan. Tulivuorisaarten syntymä ja kuolema tapahtuu niin hitaasti että ihmiset eivät koskaan ehdi kokemaan saaren syntymää ja kuolemaa samalla saarella.

Tausta:

Tyttäreni kyselee aika ajoin tulivuorista ja laavasta. Kiinnostus saattaa liittyä siihen että sain vuoden 2014 lopulla mahdollisuuden patikoida St.Helensin rinnettä ylös Washingtonin osavaltoissa, Yhdysvalloissa työmatkan yhteydessä. On melko vaikuttavaa nähdä alue jossa vuori on lyhentynyt räjähdyksen seurauksena monta sataa metriä ja valtavia, lohjenneita sekä osittain sulaneita kivenlohkareita on putoillut pitkin vuorenrinnettä. Tästä tapahtumasta ei ole monta kymmentä vuotta aikaa. Retkestä jäi muistoiksi mielenkiintoisia kuvia ja tarinoita kerrottavaksi. Tein myös joskus alakoulussa esitelmän tulivuorista ja mieleeni jäi Krakataun purkaus yli sata vuotta sitten. Tulivuoriaiheeseen oli siis mukava palata.