Taiteilijan näkemys komeetan ohituksesta. Laitteet ja etäisyydet eivät ole oikeassa mittakaavassa.

Siding Springin jälkihehku Marsissa

Komeetta Siding Spring ohitti Marsin ennennäkemättömän läheltä 19.10.2014. Nyt tuo muutaman sadan metrin murikka on paluumatkalla takaisin Oortin pilveen lähes ikuisuuksiksi. Komeetan kiertoaika Auringon ympäri erittäin soikealla radallaan arvioidaan pyöreästi miljoonaksi vuodeksi.

Siding Spring on tiettävästi tuorein (tai ainakin ensimmäinen täysin varma) Oortin pilven kappale, jota on ikinä päästy tutkimaan läheltä. Ainutlaatuista lähiohitusta seurasi suuri joukko Marsin tutkimukseen suunniteltuja laitteita. Niiden havaintojen pohjalta komeetasta voidaan nyt rakentaa jopa parempi malli kuin mihin yksittäinen komeettaa tutkimaan lähetetty laite olisi kyennyt.

Taustatiedoiksi kannattaa lukea Tiedetuubin aiemmat jutut aiheesta: 1, 2, 3 ja 4.

Ionosfääri muuttui

Pian ohituksen jälkeen Marsin kaasukehä muuttui. Siding Springiä ympäröivä hiukkaspilvi nimittäin iskeytyi sitä päin täysin ennakoimattomalla voimalla.

"Komeetan aktiivisuus oli jo hiipunut, ja epäilimme aluksi onnistummeko löytämään kaasukehästä mitään muutoksia", muistelee IUVS-spektrometrin päätutkija Nick Schneider. Viellä kesällä hiukkaspilven arvioitiin olevan juuri ja juuri havaittava.

"Ja sitten silmiemme eteen lävähtivät nämä yksiselitteisen selvät merkit komeetasta. Vaikuttaa siltä, että ainakin muutama tonni pölyä peitti vähintäänkin yhden pallonpuoliskon. Kyse ei siis ollut mistään yksittäisestä törmäyksestä."

Tonnien tavaramäärä kokonaisen planeetan kaasukehässä ei ehkä kuulosta suurelta. Se on kuitenkin kymmeniä, satoja, kenties tuhansia kertoja enemmän kuin normaaliarvo. Käytännössä komeettahiukkasparvi oli kuin 56 kilometrin sekuntinopeudella annettu läimäytys kaasukehän koko poskelle.

Marsin voimistuneesta ionosfääristä erotettiin magnesiumia, rautaa, kaliumia, natriumia, kromia, mangaania, nikkeliä ja sinkkiä. Etenkin magnesium-piikki on valtava; kuva vieressä.

Ja sitten signaali hävisi. Siding Springin aineet vähenivät tunneissa, ja katosivat kokonaan parin päivän aikana. Tämä yllätti tutkijat.

Törmäyksessä kaasuuntuneet metallit ilmeisesti tiivistyivät ja leijailevat nyt jossain kaasukehässä. Nyt odotetaan, aiheuttavatko ne pidempiaikaisia muutoksia. Meteoripöly toimii nimittäin tiivistymisalustana vesipisaroille ja jääkiteille. Meidän ilmakehässämme sama ilmiö aiheuttaa valaisevia yöpilviä yli 75 kilometrin korkeudella. Siding Spring voi siis onnistua jopa vaikuttamaan välillisesti Marsin pinnalle pääsevään auringonvalon määrään. Tämä voidaan ehkä havaita, tai sitten ei.

Ionosfäärin muutos havaittiin useiden erilaisten laitteiden avulla. Mukana olivat ainakin Mars Expressin MARSIS-tutka ja MAVEN-luotaimen IUVS- ja NGIMS-laitteet. Löydöstä kerrottiin NASAn tiedotustilaisuudessa perjantaina (7.11.).

Kuva: NASA/JPL-Caltech

Kuva: Meteorimyrsky Curiosity-kulkijan yllä taiteilijan kuvittelemana. Lähde: NASA/JPL-Caltech

Näkymätön spektaakkeli

Schneiderin mukaan marsilaiselle yökyöpelille näky olisi ollut hieno. "Taivaalla on täytynyt viuhua tuhansia tähdenlentoja tunnissa. Oikea meteorimyrsky. Natrium olisi varmaankin värjännyt taivaan keltaisella jälkihehkulla, joka olisi näkynyt ihmissilminkin."

Mutta kukaan ei nähnyt ilotulitusta. Kaikki planeettaa kiertävät luotaimet olivat pahimman hiukkaspommituksen aikaan suojassa planeetan toisella puolen. Luotainten kuurupiilo lieni kuitenkin oikea päätös.

NASAn planeettatiedeosaston johtaja Jim Green on huojentunut. Pölyn määrä kun ylitti kaikki odotukset. "Olen iloinen päätöksestämme siirtää alukset Marsin toiselle puolelle. Uskon todella, että siellä piileskely pelasti ne [tuholta] ja antoi meille mahtavan mahdollisuuden näiden havaintojen tekemiseen."

Väärällä puolella planeettaa ollut luotain olisi todella voinut olla mennyttä.

Komeetta-aineksen kimpussa

Komeetasta saatiin myös suoria havaintoja. Luotainten kymmenet erilaiset laitteet seurasivat tilannetta. Datan määrä ja laitteiden monimuotoisuus on niin suuri, että lisää löytöjä on varmasti odotettavissa.

Spektrometrien aineistot täydentävät toisiaan. Näkyvän valon ja infrapunan alueella havaitseva CRISM näki komeettaytimen lähiympäristöineen selkeästi monivärisenä pisteenä. Ultraviolettialueella toimiva IUVS taas huomasi selvästi vedyn jakauman komeetan ympäriltä. Kummankin aineistossa jokainen "piste" kuitenkin sisältää tarkat tiedot pitkältä spektrialueelta. Tällaisista moniulotteisina "datakuutioista" erottuvat hyvällä tuurilla paitsi komeetan eri osien absorptio, emissio, heijastukset ja siroaminen, myös pienen tulkinnan kautta monenlaiset suuren mittakaavan materiaalierot. Ja spektrometrejä on muitakin.

Ja sitten on vielä hiukkasilmaisimia, tutkakeilauksia ja muuta. Kun saatu tieto yhdistellään, Siding Springistä saadaan lopulta ennennäkemättömän "värikäs" ja monipuolinen käsitys.

Kuva: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL

Kuva: CRISMin komeettanäkymä värikuvaksi typistettynä - todellisuudessa aineisto on monipuolisempaa spektridataa. Lähde: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL

Perinteisistä kuvista ei paljoa iloa

Luotaimilla ei saatu ohituksesta ainuttakaan huippuhienoa tai henkeäsalpaavaa kuvaa, sillä Siding Spring viiletti niistä 140000 kilometrin päästä. Alempana näkyvä kuvasarja on ylivoimaisesti tarkin, mitä komeetasta yleensäkin saatiin. Ytimen halkaisija on siinä vain 2 - 3 kuvapistettä eli alle kilometrin. Pinnanmuotoihin ei siis millään päästä käsiksi.

Myös Mars Express HRSC/SRC-kameran kuvissa erottuu selvästi liikkuva, mutta varsin outo muoto. Kyse ei siinäkään ole komeettaytimen valoista ja varjoista, vaan ytimen ja sitä ympäröivän hiukkaspilven reilusti ylivalottuneesta jäljestä.

Kuva: HiRISEn tarkimmat kuvat Siding Springin ytimestä. Lähde: NASA/JPL

Planeetan pinnalta otettujen kuvien osalta päästiin lähes samaan. Opportunity-kulkija näppäsi otoksen, jossa erottuu sumuinen kohde. Kyse kyllä on komeetasta, mutta suttuisuus johtunee lähinnä erittäin pitkästä valotuksesta ja komeetan nopeasta liikkeestä taivaalla. Myös Curiosity-kulkija sai komeetasta potretin - tosin vain yhden ainoan kuvapisteen levyisenä.

Pinnalta otettuja kuvia voidaan kuitenkin verrata avaruudesta otettuihin komeettaotoksiin. Näin voidaan ehkä määrittää välissä olevan kaasukehän valonläpäisykykyä ja koostumusta ohituksen aikaan. Ja ainahan voi toki toivoa, että jompikumpi pinnalla ajelevista roboteista onnistui (päiväkäyttöön tarkoitetuilla kameroillaan) havaitsemaan edes yhden, riittävän kirkkaan tähdenlennon - tai valaisevia yöpilviä.

Kaksi luotainta vaikuttaa jääneen täysin ilman havaintoja. Mars Odysseyn THEMIS-kameralla kyllä yritettiin, mutta laite oli joko suunnattu väärin tai sitten sen erotuskyky oli liian huono. Intian avaruusjärjestö taas ei ohituksen jälkeen ole kertonut mitään oman MOM-luotaimensa (Mars Orbiter Mission) tekemisistä - siis mikäli "ohi meni" -twiittiä ei huomioida. Kyse voi olla vain Intian vaisummasta uutisointipolitiikasta. Tai kenties upouudella, Intian tietotaitoa testaavalla luotaimella ei edes yritetty tutkia komeettaa. Jos taas luotaimella on jotain ongelmia, niillä ei liene tekemistä Siding Springin ohituksen kanssa.

Tieteellisten löytöjen varmistumiseen ja julkaisuun voi kulua jopa vuosia. Jahka tutkijat ovat saaneet kahlattua aineistot läpi, on kuitenkin luvassa monenlaisia uusia tietoja tämän komeetan olemuksesta. Syynissä ovat sekä ytimen että sitä ympäröivän hiukkaspilven koostumus, aineen jakauma sekä tietysti murikan aktiivisuus. Ehkä samalla voidaan sanoa myös jotain Oortin pilven kappaleista yleensäkin.


Ajantasaista lisätietoa löytyy myös englanniksi NASAn Siding Spring -sivuilta.

Kannattaa lukea myös Tiedetuubin aiemmat jutut Siding Springin Mars-ohituksen eri vaiheista: Historiallinen kohtaaminen vuoden päässä (8.12.2013), Komeetan aktiivisuus kiihtyy (27.3.2014), Ohitushetken tunnelmia (17.-19.10.2014) ja Ensimmäiset kuvat ohituksesta (20.-21.10.2014).


Komeettaa tutkineet laitteet (tärkeimmät lihavoituna):

Luotain Valtio / järjestö Ensisijaiset laitteet Mahdollisesti käytetyt ja toissijaiset laitteet Uutiset
MEX, Mars Express kansainvälinen / ESA ASPERA-3, HRSC, MARSIS OMEGA, PFS 1, 7
MRO, Mars Reconnaissance Orbiter USA / NASA CRISM, HiRISE, CTX, MCS, MARCI SHARAD 2
MO, Mars Odyssey USA / NASA THEMIS GRS 3
MAVEN, Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission USA / NASA IUVS, NGIMS, LPW, MAG, SEP STATIC SWEA, SWIA 4, 7
MOM, Mars Orbiter Mission Intia / ISRO - ? (MCC, TIS, MENCA, LAP...) -
Opportunity, Mars Exploration Rover - B USA / NASA PANCAM - 5
Curiosity, Mars Science Laboratory USA / NASA MastCAM, CHEMCAM - 6

Otsikkokuva: Taiteilijan näkemys komeetan ohituksesta. Laitteet ja etäisyydet eivät ole oikeassa mittakaavassa.


Juttuja samasta aiheesta