Teemailta: Aurinkokunnan ilmiöt ja niiden selitykset; 06.03. Helsinki

Tervetuloa Luonnonfilosofian seuran kevään maksuttomaan päätapahtumaan tieteiden talolle (Kirkkokatu 6, HKI) 06.03.2018 klo 16.00-20.00 sali 104, kuulemaan ja keskustelemaan Aurinkokuntamme haastavista ilmiöistä ja niiden selityksistä.

Ovatko muut eksoplaneettakunnat samankaltaisia kuin Aurinkokunta? Miksi Kuu etääntyy Maasta? Miten selittyy Faint Sun paradoksi, eli miksi Marsissa oli meriä ja miksi Maassa oli ennen niin kuuma? Selittävätkö vuorovedet ja kasvihuoneilmiöt nämä asiat, vai laajeneeko Aurinkokunta? Miksi planeetat ovat sijoittuneet juuri niin kuin ne ovat? Selittääkö Titus-Bode sääntö tämän vai tarvitaanko kehittyneempää sääntöä? Miten selitetään korallifossiili-data, eli päivien lukumäärän kehitys miljardien vuosien aikana? Selittääkö suhteellisuusteoria Merkuriuksen perihelisiirtymän vai tarvitaanko parempi selitys?

Näistä aiheista meille kertovat Asko Palviainen, Heikki Sipilä, Ari Lehto ja Tuomo Suntola.

Tapahtumaa voi seurata myös suorana lähetyksenä: https://www.youtube.com/watch?v=5HopvHsikQU


16.00-17.00 Asko Palviainen: Aurinkokunta vs. eksoplaneetat. Onko Aurinkokunta jotenkin erikoistapaus verrattuna muihin löydettyihin planeettajärjestelmiin? Mikä on Aurinkokunnan historia planeettakunnan osalta? Millaisia planeettajärjestelmiä on löydetty verrattuna Aurinkokuntaan? Voiko Maapallo olla erikoistapaus planeetoista, joka on ainoastaan elinkelpoinen? Mitä 1I/Oumuamua-kappaleesta voidaan päätellä? Onko se kappaleena ja Aurinkokunnan ohittajana ainutlaatuinen? Esitelmässä käsittelen Aurinkokunnan planeettakuntaa verrattuna löydettyihin eksoplaneettakuntiin. Minkälaisia eroavaisuuksia ja yhtäläisyyksiä on löydetty? Lisäksi pohditaan elämän mahdollisuuksia niin muilla Aurinkokunnan kappaleilla kuin yleensä löydetyillä eksoplaneetoilla.

17.00-17.35 Heikki Sipilä: ”Faint sun” paradoksi; Maan ja Marsin varhaiset meret. Carl Sagan esitti ensimmäisenä himmeän auringon paradoksin. Auringonkaltaisen tähden käyttäytyminen tunnetaan melko hyvin. Niinpä arvioidaan, että Auringon kirkkaus (sen säteilemä energia) on kasvanut noin 30% neljän miljardin vuoden aikana. Maan geologian perusteella on päätelty, että koko sen ajan maata ovat suurelta osalta peittäneet valtameret. Muinaiset meret ovat olleet jopa merkittävästi lämpimämpiä. Sagan ihmetteli, miten on mahdollista, että meret ovat olleet sulia, vaikka Auringon teho on ollut niin paljon pienempi. Kun Mars tutkimus on edennyt, tämä paradoksi on tullut entistä hankalammaksi. Marsissa ei ole vapaata vettä, vaan vesi on pääosin navoilla jäänä. Marsin pinnanmuotojen ja mineraalien perusteella on päätelty, että siellä on muinoin ollut valtameriä. Miten se on mahdollista, kun Mars on Auringon nykyiselläkin teholla jäässä. Kuitenkin 3.5 miljardia vuotta siellä on ollut meriä, vaikka Aurinko on ollut teholtaan 25% matalampi. Tähän himmeän Auringon paradoksiin ei ole löytynyt hyvää selitystä. Esityksessä tarkastellaan hypoteesia, että Aurinkokunta laajenisi saman säännön mukaan kuin koko avaruus. Jos tämä hypoteesi pitäisi paikkansa, maa säilyisi paljon pitempään elinkelpoisena. Nykyisten mallien mukaan Maa muuttuu elinkelvottomaksi n. 600 miljoonassa vuodessa Auringon säteilytehon kasvaessa. Se on lyhyt aika verrattuna siihen, että Maalla on ollut valtameret neljä miljardia vuotta.  

17.35-18.00 Kahvitauko

18.00-18.35 Ari Lehto: Onko Aurinkokunta kvanttisysteemi? Voidaanko Titius-Bode sääntö johtaa luonnonilmiöstä? Johann Titius ja Johann Bode keksivät 1700-luvulla säännön, jonka mukaan silloin tunnettujen planeettojen etäisyydet Auringosta voitiin laskea. Sääntö on matemaattisesti kaunis ja yksinkertainen, joten sekä tähtitieteilijät että fyysikot ovat etsineet säännölle fysikaalista selitystä. Tässä esityksessä näytetään, miten planeettojen havaitut kiertoajat (periodit) johtuvat periodin kahdentumisilmiöstä, joka on karakteristinen epälineaarisille dynaamisille systeemeille. Ratanopeudet saavat diskreettejä arvoja, jotka eivät riipu Auringon massasta. Planeettojen etäisyydet Auringosta voidaan laskea joko periodeista Keplerin kolmannen lain avulla tai suoraan luonnonvakioista saman kahdentumisilmiön avulla. Aurinkokunnan synnyn kannalta tämä tarkoittaa, että alkupilvi (pöly, kaasu) jakautuu ajan kuluessa tietyille systeemin määräämille radoille.

18.35-19.20 Tuomo Suntola: Päivän ja kuukauden pituuden kehitys viimeisen miljardin vuoden aikana. Planeettaratojen stabiilisuus. Eri puolilta maailmaa löydetyistä koraalifossiileista on luettavissa sekä vuosien että päivien jaksoja jopa 800 miljoonan vuoden takaa. Osasta koraalinäytteitä on havaittu myös vuorovesivaihteluiden synnyttämiä jaksoja. Näistä tiedoista voidaan päätellä vuoteen ja kuukauteen sisältyvien päivien lukumäärän kehitys. Alustuksessa tarkastellaan koraalifossiilien antamaa informaatiota kosmologiamallien pohjalta, ja verrataan tuloksia atomikelloilla mitattuun päivän pitenemään sekä maan ja kuun välisen etäisyyden mittauksesta saatuun informaatioon. Alustuksessa tarkastellaan myös planeettojen yhteisvaikutusta elliptisten ratojen pääakselin kiertymään sekä suhteellisuusteorian kiertymään tuonutta korjausta.

19:20-20.00 Paneeli: kysymykset alustajille.