Mauna Kea stjörnustöðvarnar eru í grennd við 4207 m háan tind samnefndrar gosdyngju á Stóru-eyju í Hawaii eyjaklasanum (mynd 1). Höfundur vefsetursins fékk tækifæri sumarið 2005 til að bera augum þessar merku stjörnustöðvar, í ferð þegar íslenskir framhaldsskólanemar tóku þátt í samfélagskynningu Faulkes stjörnusjónaukans á Haleakalā-fjalli á eyjunni Maui og Hawaii-háskóla vegna Deep Impact verkefnisins. Kynning er hér um Haleakalā stjörnustöðina og frásögn um “Deep Impact” verkefnið.
The Mauna Kea observatories are located near the 4207 m high summit of the Mauna Kea shield volcano on the Big Island of Hawaii (Figure 1). The author of this website had the opportunity to see these remarkable observatories in the summer of 2005. Then several Icelandic college students were invited to join a public outreach program, run by the Faulkes Telescope Project and the University of Hawaii on the ‘Deep Impact’ mission, in a workshop intended for undergraduates in Hawaii. The author’s remarks about the Haleakalā Observatory is accessed here, and the trip report of the “Deep Impact” project.
Mynd/Fig. 1. Hawaii-eyjaklasinn, sýndar hér rísa upp af botni Kyrrahafs. – The Hawaiian archipelago, shown here rising from the floor of the Pacific Ocean. Heimild/Sources: Maxar, Airbus DS, USGS, NGA, NASA, CGIAR, GEBCO, N. Robinson, NCEAS, NLS, OS, NMA, Geodatastyrelsen and the GIS User Community, Earthstar Geographics.
Mauna Kea (myndir 2 og 3) er hæsta fjall Hawaii eyja og jafnframt ein stærsta gosdyngja á jörðinni. Þar sem hún rís meira en 9,3 km upp af hafsbotninum er hæðin gjarnan borin við Chomolungma fjall (Everestfjall, 8848 m yfir sjó) og sögð hæst fjall jarðar, frá rótum til topps.
Mauna Kea (Figures 2 and 3) is the highest mountain in the Hawaiian Islands and one of the largest volcanoes on Earth. Rising more than 9.3 km (5.8 mi) off the sea floor its altitude is frequently compared to Mount Everest (8,848 m a.s.l.) and is claimed to be the tallest mountain on Earth, from base to summit.
Mynd/Fig. 2. Mauna Kea (t.v.) og Mauna Loa á Stóru-eyju, sjást frá Haleakalā-fjalli á Maui, þar sem að þessi mynd var tekin, kl. 05:44 að morgni 5. júlí 2005. – Mauna Kea (to the left) and Mauna Loa on the Big Island are visible from the summit of Haleakalā on the island of Maui, from where this image was taken at 05:44 am on July 5, 2005.
Á vefsetri Center for Maunakea Stewardship segir: „Þó [Mauna Kea] sé einfaldlega þýtt sem „Hvíta fjallið“ síðan að minnsta kosti 1823, er nafnið Maunakea einnig þekkt í innfæddum hefðum og bænum sem Mauna a Wākea (Kea), „fjallið Wākea. Það er frumborinn sonur fjallanna Wākea og Papa, sem einnig voru forfeður Hawaii-kynstofnsins, og táknrænt fyrir piko (naflastreng) eyjabarnsins, Hawaiʻi, og það sem tengir landið við himininn.”.
The Center for Maunakea Stewardship website states: “Though simply translated as “White Mountain” since at least 1823, the name Maunakea is also known in native traditions and prayers as Mauna a Wākea (Kea), “The Mountain of Wākea.” It is the first-born mountain son of Wākea and Papa, who were also progenitors of the Hawaiian race. Maunakea is symbolic of the piko (umbilical cord) of the island-child, Hawaiʻi, and that which connects the land to the heavens.”
Mynd/Fig. 3. Mauna Kea lætur lítið yfir sér, séð úr grennd Pu’u Huluhulu gjallgígsins en þaðan er 22 km akstursvegalengd eftir til stjörnustöðvanna og 2100 m hækkun. – Mauna Kea appears modest when viewed from the vicinity of the Pu‘u Huluhulu cinder cone, although from there it is still a 22-kilometer drive to the observatories with an elevation gain of 2,100 meters.
Mauna Kea er talinn enn virk en þverrandi eldstöð og á meðal fimm eldfjalla á Stóru-eyju. Síðast gaus þar fyrir um 4500 til 6000 árum en talið er að hún hafi verið hvað virkust fyrir um 500 þúsund árum. Áætlað rúmmál dyngjunnar er 32 þúsund rúmkm og ásamt nábúanum, dyngjunni Mauna Loa (myndir 4 og 5a-b), þrýstir massi þeirra jarðskorpunni niður 6 km.
Mauna Kea is an volcano that has reached advanced-postshield stage, and one of five volcanoes on the Big Island. The last eruption occurred about 4,500 to 6,000 years ago, but the mountain was most active about 500,000 years ago. The estimated volume of the volcano is 32,000 cubic kilometers, and together with its neighbor, the Mauna Loa volcano (Figures 4 and 5a-b), their mass pushes the Earth’s crust down 6 km.
Mynd/Fig. 4. Kjarrgróður ofarlega í hlíðum Mauna Kea. Neðar sjást fjölmargir eldgígar og gjallgígar, en fjærst er Mauna Loa. – Shrubs high on the slopes of Mauna Kea. Below are several volcanic craters and cinder cones, and in the far distance is the Mauna Loa.
Myndir/Fig. 5a-b. a) Hraunlög ofarlega á Mauna Kea, b) gjallgígur á toppi dyngjunnar. – a) Lava layers high on Mauna Kea, and b) the cinder cone at the summit of the shield volcano.
Í grennd við hæsta tind Mauna Kea er samansafn sjálfstæðra stjörnuathugunastöðva sem hafa verið reistar innan afmarkaðs landnotkunarsvæðis; Stjörnufræðiumdæmisins. Umdæmið er staðsett í lögvernduðu “vísindafriðlandi” sem var stofnað árið 1967. Eru nokkrar stjörnustöðvanna á myndum 6 til 8. Þar var árið 1970 tekinn í notkun 2,2 m Mauna Kea sjónaukinn (UH88) sem háskólinn á Hawaii rekur. UH88 varð fyrsti tölvustýrði sjónaukinn fyrir atvinnustjörnufræðinga.
Near the summit of Mauna Kea is a cluster of independent astronomical observatories, constructed within a designated land-use area known as the Astronomy Precinct. The precinct is located within a legally protected “science reserve,” established in 1967. Some of the facilities are shown in figures 6 to 8. Within this area, the 2.2-meter Mauna Kea Telescope (UH88), was inaugurated in 1970, and is operated by the University of Hawai‘i. The UH88 became the first computer-controlled telescope designed for use by professional astronomers.
Árið 1979 var vígð Stjörnustöð Kanada-Frakklands-Hawaii (CFH), sem hýsir 3.58 metra Cassegrain spegilsjónauka. Einnig 3 metra innrauði sjónauki NASA (IRTF) og 3,8 m Breski innrauði sjónaukinn (UKIRT) teknir í notkun. James Clerk Maxwell stjörnustöðin (JCMT) sem er hálfmillimetra útvarpssjónauki, 15 m í þvermál. Árið 1993 var svo einn af tíu 25 m útvarpssjónaukum Very Long Baseline Array (VLBA), sem er sjónaukaröð dreifð á bandarísku yfirráðasvæði.
In 1979, the Canada–France–Hawai‘i Telescope (CFHT), housing a 3.58-meter Cassegrain reflecting telescope, was inaugurated. That same year, NASA’s 3-meter Infrared Telescope Facility (IRTF) , and the 3.8 metre United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT), also became operational. The James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), a 15-meter submillimeter radio telescope, was subsequently added. In 1993, one of the ten 25-meter radio telescopes comprising the Very Long Baseline Array (VLBA)—a distributed array located across U.S. territories—was established on Mauna Kea.
Á árunum 1993-1996 voru W.M. Keck I og II stjörnustjónaukarnir. Báðir eru Ritchey-Chrétien gerð, smíðaðir úr 36 sexhyrndum spegileiningum sem mynda safnspegil sem er 10 metrar í þvermál. Árið 1999 voru svo settir upp japanski Subaru sjónaukinn, 8,2 m í þvermál, og Gemini Norður stjörnustöðin sem hýsir sjónauka sem er 8,1 m í þvermál.
Between 1993 and 1996, the W.M. Keck I and II telescopes were completed. Both are Ritchey-Chrétien design, composed of 36 hexagonal mirror segments that together form a 10-meter primary mirror. In 1999, two additional major telescopes were installed: Japan’s SubaruTelescope, with a diameter of 8.2 meters, and the Gemini North Observatory, housing an 8.1-meter telescope.
Á Mauna Kea eru einnig SMA hálfmillimetra útvarpssjónaukarnir, sem samanstanda af átta loftnetum sem eru 6 m í þvermál, og Caltech hálfmillimetra útvarpssjónaukinn sem er 10,4 m í þvermál, staðsettur nálægt James Clerk Maxwell sjónaukanum. Starfsemi hans hefur hins vegar verið hætt og byggingarnar fjarlægðar.
Mauna Kea is also home to the Submillimeter Array (SMA), which consists of eight antennas, each 6 meters in diameter, as well as the Caltech Submillimeter Observatory, a 10.4-meter telescope located near the James Clerk Maxwell Telescope. However, the Caltech observatory has since been discontinued and its structures removed.
Sjónaukarnir greina nánast öll fyrirbæri í alheiminum sem gefa frá sér rafsegulgeislun, allt frá sýnilega sviðinu, í innrauðar, hálfsmillimetra rafaldsbylgjur og útvarpsbylgjur.
The operating telescopes detect almost all objects in the universe that emit electromagnetic radiation, from the visible spectrum to infrared, submillimeter waves, and radio waves.
Mynd/Fig. 6. W. M. Keck stjörnustöðin á Mauna Kea. – The W. M. Keck Observatory on Mauna Kea. The both domes house a Ritchey-Chrétien telescope, constructed from 36 hexagonal mirror elements forming a mirror of 10 metres in diameter.
Sjálfseignarstofnanir og vísindasamtök í meira en 11 löndum fjármagna og viðhalda sjónaukunum á Mauna Kea, sem þykir einstakur staður fyrir jarðbundnar stjörnuathuganir. Á Mauna Kea hafa vísindamenn stundað mikilvægar rannsóknir á sólkerfinu, stjörnunum, stjörnuþokum og á uppruna alheimsins. Fjöldi ritaðra vísindagreina sem styðjast er við mælingar þaðan – og vitnað er í – benda til að þar séu vísindaleg afköst í stjörnufræði einna mest í heiminum.
Nonprofit institutions and international scientific associatons from more than 11 countries fund and maintain the Mauna Kea telescopes , a site widely regarded as exceptional place for ground-based observations. Scientists have carried out important research there on the solar system, stars, nebulae, and the origins of the universe. The large number of peer-reviewed scientific publications based on data collected from Mauna Kea—and the frequency with which these works are cited—indicates that the site ranks among the most scientifically productive in the field of astronomy worldwide.
Myndir/Fig. 7a-b. a) Breski innrauðisjónaukinn (UKIRT) sem er 3,8 m í þvermál er í turninum lengst t.v.; 2,2 m Mauna Kea sjónauki Hawaii- háskóla í miðið, og t.h. Gemini Norður sem er 8,1 m í þvermál. b) Japanski 8,2 m Subaru sjónaukinn staðsettur í stjörnustöðinni vinstra megin við Keck sjónaukana. Við veginn t.v. er James Clerk Maxwell hálfmillimetra útvarpssjónaukinn og þar fyrir ofan . – a) b) United Kindom Infrared telescope to left, Mauna Loa, the shield volcano, seen from the top of Mauna Kea.
Á Mauna Kea reynast aðstæður fyrir stjarnmælinga með því óspilltasta á jörðinni, og skilyrðin viðvarandi nánast allan ársins hring. Andrúmsloftið er þurrt, því megnið af vatnsgufunni (90%) er undir þessari hæð, svo afar lítil tíbrá truflar athuganir. Auk þess er loftið ómengað og engin ljósmengun. Og vegna þess hve nálægt miðbaugi eyjarnar eru sést nær öll himinhvelfingin frá þessum stað.
Mauna Kea provides some of the planet’s most pristine night sky for astronomical observations, and conditions exist almost year-round. The atmosphere is arid because most of the water vapour (90%) remains below this altitude, and side along with unpolluted air and no light pollution leads to exceptional astronomical seeing. Additionally, because the islands are so close to the equator, almost the entire sky can be seen from this location.
Myndir/Fig. 8a-b. a) SMA hálfmillimetra útvarpssjónaukarnir. b) Hver diskur er 6 m í þvermál. – a) The Submillimeter Array (SMA). b) Each antenna is 6 m in diameter.
Gestir fá ekki að heimsækja stjörnustöðvarnar en áhugasamir geta samt farið í stjörnuskoðun á topp Mauna Kea. Aðkomuvegur, sem var byggður árið 1964, liggur upp sunnanverða dyngjuna til stjörnustöðvanna. Ekki er heimilt að aka þangað nema á fjórhjóladrifsbíl. Ef ekið er frá ströndinni getur lóðrétt hækkun numið meira en fjórum kílómetrum. Því ættu viðkvæmir að búast við að áhrifum af súrefnisskorti þar uppi. Við rætur fjallsins er gesta- og upplýsingamiðstöð, Mauna Kea Visitor Information Station, sem m.a. selur minagripi tengdum stjörnustöðunum, en býður einnig gestum að kíkja í stjörnusjónauka, t.d. á sólina á björtum dögum.
Visitors are not permitted to visit the observatories, but those who are interested can go stargazing at the top of Mauna Kea. An access road, built in 1964, leads up the southern slope to the summit observatories. However, to drive up there a four-wheel drive vehicle is required. If driving from the coast, the vertical elevation gain is more than 4 km. Therefore, the effect from lack of oxygen should be expected up there. At the foot of the mountain is a visitor centre, the Mauna Kea Visitor Information Station, which sells souvenirs but also invites visitors to look through telescopes, for example, at the solar surface on sunny days.
Myndir/Fig. 9a-b. a) Íslensku ferðafélagarnir standa hér við 35 cm Celestron sjónaukann í gestamóttökunni undir Mauna Kea. Þar mátti skoða sólina því á honum var sólarsía og Coronado Halfa bylgjusíu-sjónauki. b) Sólin mynduð með Coronado Halfa bylgjusíu-sjónaukanum. Þar sem liðið var á daginn var tíbrá farin að hafa áhrif á myndgæðin en myndað var í gegnum augnglerið. – a) Icelandic travel companions surrounds the 35 cm Celestron telescope at the visitor center below Mauna Kea. The telescope was equipped with a solar filter and a Coronado H-alpha filter telescope, allowing for solar observation. b) The Sun, imaged through the Coronado H-alpha filter telescope. As the day progressed, atmospheric turbulence began to affect image quality, and the photograph was taken directly through the eyepiece.
Tilvitnun í grein:
Snævarr Guðmundsson 2025. Mauna Kea stjörnustöðvarnar. Rafræn grein. Vefslóð: https://natturumyndir.is/mauna-kea-stjornustodvarnar/