Etenemme hitaasti eteenpäin ajassa ja kosmoksen kehityksessä

Koordinaatit Galileon linkkisysteemissä (https://www.kyberturvallisuuskeskus.fi/fi/toimintamme/satelliittipaikannus): 69,8787; 26,9666

Tervetuloa Aikavaellukselle!

Arktinen Aikavaellus on koko maailman historiaa kuvaava aikajana joka mittaa ja kertoo metri metriltä sitä, miten maailmamme on kehittynyt sellaiseksi kuin se nyt on.

Maailmankaikkeutemme syntyi 14 miljardia vuotta sitten, ja vastaavasti aikavaelluksen pituus on 14 kilometriä. Jokainen metri vaelluksella vastaa siis yhtä miljoonaa vuotta maailman historiassa. Matkalla informaatiotaulut kertovat miten maailmankaikkeuden, Maan ja eliökunnan historia ja kehitys etenevät samalla kun kuljemme eteenpäin polulla. Utsjjoen koulun läheisyyteen pystytetyt taulut esittelevät myös saamelaismytologiaa ja -historiaa.

Tästä pisteestä, Utsjoen kirkkotupien läheisyydestä, on matkaa 5,5 km Námmájávrreilla tapahtuvaan”alkuräjähdykseen” ja 8,3 km ”nykyhetkeen” Utsjoen lukiolla. Matkan varrella vaihtelevat maisemat ja tulistelupaikat tarjoavat myös hienoja tunturivaelluselämyksiä                                                               

Kosmista kehitystä

Näillä main, Kirkkotupien läheisyydessä, aikajanalla on käynnissä hitaasti etenevä kosminen kehitys. Maailmankaikkeus laajenee edelleen. Tässä kohtaa tuo laajeneminen vielä hitaasti hidastuu, mutta joidenkin miljardien vuosien kuluttua se alkaa uudelleen kiihtymään.

Maailmankaikkeuden laajenemisen kiihtyminen ilmeisesti johtuu pimeän energian vaikutuksesta. Tämä energia vaikuttaa ikäänkuin painovoiman vastavoimana: Niin kauan kuin maailmankaikkeuden suuret massakeskittymät ovat riittävän lähellä toisiaan ne vetävät toisiaan puoleensa ja hidastavat maailmankaikkeuden laajenemista. Sitten kun ne ovat etääntyneet riittävän kauas toisistaan, niiden välillä vaikuttava tai syntyvä pimeä energia (jota kutsutaan myös tyhjön energiaksi) alkaa kumota massojen välistä vetovoimaa, ja alkaa työntää massakeskittymiä yhä kauemmas toisistaan.

Avaruuden suurina massakeskittyminä toimivat galaksit ja galaksijoukot, joita alkoi muodostua jo pari miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Myös oma galaksimme, Linnunrata, alkoi syntyä noin 5 miljardia vuotta alkuräjähdyksestä, eli juuri siinä vaiheessa kun aikavaellusreittimme ohittaa Utsjoen kirkkotuvat.

Havaittavan maailmankaikkeuden massaenergia koostuvat suurelta osin (68,3 %) tästä pimeästä energiasta. Seuraavaksi suurin osuus muodostuu pimeästä aineesta (26,8%) ja tavallinen näkyvä aine muodostaa vain 4,9 % kaikesta massaenergiasta.

Suurin osa (99%) maailmankaikkeuden näkyvästä massasta muodostuu kahdesta kevyimmästä alkuaineesta, eli vedystä (H) ja heliumista (He), jotka syntyivät jo alkuräjähdyksen yhteydessä. Vety muodostaa näistä kahdesta kaksi kolmasosaa, ja Helium yhden kolmasosan. Kosmisen kehityksen kuluessa tähtien sisällä ja supernovaräjähdyksissä tapahtuneissa ydinfuusiossa on syntynyt myös raskaampia alkuaineita.

Eräs reittii hiitiatomin synnyttämiseen tapahtuu kolmen Helium-ytimen yhtymisen kautta

Näissä reaktioissa muodostuu eniten hiiltä, happea ja typpeä. Nämä ovat erityisen merkittäviä myöhemmän kehityksen kannalta, sillä juuri näistä aineista, yhdessä vedyn, fosforin, rikin ja joidenkin hivenaineiden kanssa voi jossakin vaiheessa syntyä myös elämää.

Myös raskaampien alkuaineita, aina rautaan asti, syntyy hitaasti lisää surempien tähtien ydinfuusioreaktioisssa. Sen jälkeen kun näitä kertyy riittävän paljon avaruuden pölypilviin, näistä voi muodostua uusien tähtien ympärille myös kiviplaneettoja. Juuri tällaisten planeettojen pinnalla saattaa joskun myöhemmin vallita sellaiset olosuhteet joissa elämä saattaa syntyä.   

Aurinkokunnan ja Maa-planeetan syntyyn on vielä pitkä aika, lähes neljä miljardia vuotta.

Linnunrata

Linnunrata näkyy Maasta taivaan halki kulkevana vaaleana alueena. (S. Bruner / ESO)

Linnunradan vanhimmat osat, pallomaiset tähtijoukot ovat lähes yhtä vanhoja kuin maailmankaikkeus. Linnunradan paksu kiekko ja keskuspullistuma ovat seuraavaksi vanhimpia. Nuorin osanen on Linnunradan ohut kiekko. Kunkin osan syntyminen kesti miljardeja vuosia. Linnunradan eri osat voidaan erotella toisistaan esimerkiksi tähtien avaruusnopeuksien ja metallisuuksien perusteella.

Linnunradan ohuen kiekon tähdet ovat kolmannen sukupolven tähtiä, joista tähtitieteessä käytetään merkintää Populaatio I. Näistä tähdistä löytyy jo erilaisia alkuaineita siinä määrin, että maankaltaisten planeettojen synty niiden ympärille on mahdollista. On oleellista, että vetykaasun lisäksi ympäristössä on saatavilla riittävästi jäitä, rautaa ja silikaatteja. Aurinkomme on populaatio I:n tähti. Linnunradassa syntyy edelleenkin tähtiä.