Kas Päikeseta oleks elu Maal võimalik?

Vesta Raamatud
11.09.2022
Meie kosmiline kodu
Meie kosmiline kodu | Foto: Merilin Piirsalu

Laurits Leedjärve raamat „Meie kosmiline kodu“ on teejuhiks meie maailmas, kuhu kuuluvad nii Päike kui Kuu, nii Veenus kui Jupiter, nii Siirius kui Antaares, nii Kassisilm kui Kaelakee ja veel palju-palju muud huvitavat. Rändama on oodatud eelkõige lapsed ja noored, kes on juba mõne aasta koolis käinud, aga lahkesti on kaasa kutsutud ka nende vanemad. Pakume siinkohal lugemiseks katkendit, kus tehakse tutvust Päikesega.

Päike- kõige tähtsam täht

Päikeseta poleks elu. Maakera ei saaks olla koduks ei inimestele ega teistele elusolenditele, kui ta ei asuks parajal kaugusel ühest kollakast tähest, mida inimesed nimetavad Päikeseks. Ainult tänu temale on Maal mitmekesiseks eluks piisavalt soojust ja valgust. Paras kaugus tähendab seda, et Maal leidub vedelat vett, milleta oleks raske elu ette kujutada. Kui Maal oleks temperatuur igal pool pidevalt alla null kraadi, oleks kogu vesi jäätunud. Suur kuumus aga aurustaks vee – nagu keev vesi teekannus või potis aurab – ja vesi oleks Maalt juba ammu kadunud. Niisiis on Päike meie jaoks kõige tähtsam täht.

Kui kuskil teise tähe juures leidub mõnes planeedisüsteemis meiesuguseid (või ehk targemaid?) olendeid, peaksid nemad muidugi oma tähte kõige tähtsamaks. Kui neilgi oleksid teleskoobid, siis tunduks Päike nende jaoks üsna rahulik, võib-olla isegi igav täht. Just see rahulikkus on meile oluline. Leidub tähti, mis oma heledust üsna kiiresti suurtes piirides muudavad. See tähendab, et ka tähe ümber tiirlevatel planeetidel oleks kliima väga muutlik. Eriti ohtlikud on lühiajalised sähvatused, mis paiskavad maailmaruumi rohkesti niisugust kiirgust, mida astrofüüsikud nimetavad lühilaineliseks. See mõjub elule hävitavalt.

Päike ei ole siiski üdini rahulik. Räägitakse Päikese aktiivsusest, mis kulgeb umbes 11-aastase tsükliga. Päikeselt tulev tillukeste elektrilaenguga osakeste voog ehk päikesetuul tekitab vahel Maa läheduses magnettorme, mis võivad mõjutada tundlike elektroonikaseadmete tööd ning annavad eriti tunda kosmoselaevades, aga ka lennukites. Nii põhjapoolsetes maades kui ka Maa lõunapooluse ümbruses kaasneb magnettormidega kaunis loodusnähtus – virmalised.

Päike on tavaline täht ehk väga kuum gaasikera. Füüsikud nimetavad sellist aine olekut, mis esineb tähtedes, plasmaks. See tähendab, et gaas koosneb elektrilaenguga osakestest: aatomitest lahti rebitud negatiivse laenguga elektronidest ja positiivse laenguga aatomituumadest.

Maapealses looduses sellist nähtust naljalt ei leia. Selle tekitamiseks on vaja temperatuuri, mida on raske ette kujutadagi. Kui meie tavapärases Celsiuse skaalas keeb vesi 100 kraadi juures, tundub see meile kõrvetavalt kuum. Tina kui üks pehmemaid metalle sulab 232-kraadises kuumuses, enamik metalle umbes 600–1500 kraadi kandis. Kõige visamalt peab vastu volfram, millest tehakse näiteks elektripirnide hõõgniite selle sulamistemperatuur on 3400 kraadi. Aga Päikese nähtaval pinnal on sooja 5500 kraadi. Ja kui mõttes liikuda pinnalt sisemusse, läheb kuumus järjest kõrvetavamaks. Päikesekera keskpunktis ja selle lähemas ümbruses näitaks kraadiklaas – kui selline saaks olemas olla – 15 miljonit kraadi!

Kui jutt juba suurtele arvudele läks, siis võiks rääkida ka Päikese läbimõõdust. See on 1,392 miljonit kilomeetrit ehk 109 korda suurem kui Maa oma. Päikese ja Maa vaheline kaugus on 150 miljonit kilomeetrit. Astronoomid on selle võtnud kauguse mõõtmise ühikuks, mida on Päikesesüsteemi piires hea kasutada ja mille nimi ongi astronoomiline ühik, tähisega aü. Kui kujutleda, et saaksime kuidagi Päikeseni sõita auto tavapärase kiirusega 90 kilomeetrit tunnis, võtaks sõit aega 190 aastat, seda ilma ühegi söögi- või joogipausita. Kosmoselaevaga reisimine oleks paremini hoomatav, see kestaks vaid 155 ööpäeva kiirusel 11,2 kilomeetrit sekundis. Valgus levib samuti lõpliku kiirusega, aga see on väga suur: 300 000 kilomeetrit sekundis. Valgusel kulub Päikeselt Maale jõudmiseks ainult 8 minutit ja 20 sekundit.

Valgust saadab Päike välja palju. Maiste näidetega võrdlemine sunnib jälle kasutama hirmus suuri arve. Päikese kiirgusvõimsus võtab kokku mitte ainult inimsilmaga nähtava valguse, vaid ka röntgeni- ja ultraviolettkiirguse ning infrapuna- ja raadiokiirguse. Kui võrrelda seda näiteks tavaelus kasutatava 100-vatise elektripirniga, siis peaksime Päikesega samasuguse heleduse saavutamiseks korraga põlema panema umbes 3,83 · 1024 pirni. Üks 24 nulliga on arv, mida Mandri-Euroopas nimetatakse kvadriljoniks, Briti saartel ja Ameerikas aga septiljoniks. Astronoomid ei armasta tegelikult neid väga suuri arve, mida vahel nimetataksegi astronoomilisteks. Nad valivad hoopis sobivad mõõtühikud nii, et arvud oleksid väikesed ja arusaadavad. Nii võrreldaksegi teiste tähtede kiirgusvõimsust tavaliselt Päikese omaga. Samuti mõõdetakse tähtede läbimõõte Päikese läbimõõdu ühikutes. Sama lugu on massiga. Päikese massi väljendamiseks kilogrammides peaksime numbrile 2 lisama 30 nulli! Aga astronoomidele on see lihtsalt üks Päikese mass.

15 miljonit kraadi kuumust on just paras, et Päikese sisemuses saaksid  toimuda termotuumareaktsioonid. Selle pika sõna taga peitub nähtus, milles vesiniku aatomi tuumad ühinevad heeliumi aatomi tuumadeks ja seejuures vabaneb energia. See protsess kulgeb läbi mitme vaheastme ning on võimalik ainult väga kõrge temperatuuri ja rõhu juures. Inimene ei oska veel Maal selliseid tingimusi luua, et saada termotuumaenergia enda käsutusse. Uuringuid on tehtud juba pikka aega ning peagi on Prantsusmaal valmimas kõigi aegade suurim katseseade ITER, millest loodetakse juba kasulikku energiat saada. Kui oskaksime vesinikust, mida Maal ookeanivees määratul hulgal leidub, igapäevasteks toiminguteks tarvilikku energiat saada, oleks lootust vähendada õhu saastamist, mis nafta, kivisöe jms kütuste põletamisega paratamatult kaasneb. Niisiis tuleb õppida Päikeselt ja teistelt tähtedelt, kuidas leevendada Maad ähvardavat kliima soojenemist.

Raamatus on Päikesest juttu veelgi rohkem. Lisaks saab teadmisi planeetidest, tähtede mitmekesisest maailmast, samuti Linnuteest ja teistest galaktikatest. Ohtrate fotode ja joonistega illustreeritud raamat on lihtsalt loetav, aga täis väga põnevaid ja kasulikke teadmisi. Tellida saab siit.

Sarnased artiklid