Torstaina uutisoitiin Aurinkokunnasta löydetystä uudesta planeetasta. Siitä kerrottiin uutisissa, iltapäivä- ja sanomalehdissä, televisiokanavien uutistoimitusten verkkosivuilla, ja ties missä.

Ehdin itsekin innostua uutisesta. Sitä tosin kesti vain viitisen sekuntia, kunnes huomasin luotettavasta lähteestä tiedon, että kyse oli mallinnuksesta eikä mistään uutisotsikoissa hehkutetusta "löydöstä".

Mallinnus ei mielestäni oikeasti ole uutisen arvoinen (no, ehkä pienen). Mutta tällaista oikaisubloggausta noiden häröjen uutisten jälkeen kyllä tarvitaan. Monissa uutisjutuissa (sekä suomalaisissa että ulkomaisissa) kun oli nimittäin selkeitä asiavirheitä, lapsuksia, käännöshäröjä, ja muita epätarkkuuksia. Nekin, jotka uutisoivat virheettömästi, saivat asian kuulostamaan paljon paremmalta kuin mitä se todellisuudessa oli.

Lyhyesti: Mitään uutta planeettaa ei ole löydetty. Sellaisen olemassaolo on mahdollista mallin perusteella, kuten on jo kauan ollut. Mahdollisen planeetan paikkaakaan ei ole määritetty muutoin kuin suurin piirtein – sellaiselta seudulta, jossa on jo kauan oletettu olevan jonkinmoisia isoja kappaleita, mutta josta ei ole vielä ikinä löydetty yhtään mitään. Mallinnus ei myöskään ennusta "5 tai 10 kertaa Maata suurempaa" kappaletta, eikä se ole "20 kertaa niin kaukana Auringosta kuin Maa". Jopa "20 kertaa niin kaukana kuin Neptunus" on aikamoista vääristelyä.

Lisäksi uskon, ettei planeettaa – jos sitä edes on – löydetä kovin pian. Sen havaitseminen kun on näh niimmaankauhian vaikeaa, jopa nykyisellä hulppealla tekniikalla. Toivon toki, että olen väärässä.

Mistä tässä siis oikein on kyse?

Kyse on tästä, erittäin vetävällä otsikolla julkaistusta tietokonemallinnuksesta: "Todisteita kaukaisesta jättiläisplaneetasta Aurinkokunnassa" (englanniksi).

Tutkimuksessa perehdyttiin Aurinkokunnan uloimpien tunnettujen kappaleiden outoihin ratoihin. Niitä kun on hyvin vaikea (mahdoton?) selittää syntyneeksi ihan itsestään. (En mene tässä nyt tuon ongelman yksityiskohtiin, vaan kehotan asiasta enemmän kiinnostuneita kehotan pläräämään linkatun tutkimusjulkaisun tuosta yläpuolelta.)

Ongelma kuitenkin on, ja ratkaisuksi ehdotetaan tietokonesimulaation perusteella yhtä suurta planeettaa. Samaa on ennustettu ennenkin, samoilla perusteilla, mutta tuolloin tyyli on ollut "nämä voisi selittää jotenkin silleen". Tämä tutkimus tuo lisää tarkkuutta hajatelmiin.

Minä käytän tässä jutussa planeetasta lempinimeä "Ykä". Se on tasan yhtä epävirallinen kuin jo uutisissa pyörivä tylsä nimitys "Planeetta yhdeksän". Lisäksi kunnioitan sillä Uranuksen alkuperäisen nimen suomalaismuotoa. (Olen tosin sitä mieltä, että jos Ykä joskus löydetään, viralliseksi nimeksi sopisi parhaiten vaikkapa Nemesis tai Somnus, vaikka asteroidikaimat ovat jo olemassa. Sitä odotellessa, olkoon nyt Ykä.)

Ykän koko

Ykän massa (kansanomaisesti ja väärin sanottuna "paino") on mallin mukaan noin 20 kertaa maapallon verran. Tällaisen möhkäleen painovoima olisi riittävä siirtääkseen pienemmät lähikappaleet havaituille oudoille radoilleen. Samalla tavalla Neptunuskin on pistänyt omalla seudullaan Pluton ja muut seudun kääpiöplaneetat kuriin ja järjestykseen.

Ykän halkaisijaa simulaatio ei kerro, sillä siinä vain massalla on väliä. Valistuneella arvauksella Ykä voisi olla läpimitaltaan hieman Neptunusta suurempi (mikäli niiden tiheydet vastaisivat toisiaan), tai todennäköisesti hieman pienempi (Ykä voisi nimittäin hyvinkin olla suureksi osin kiinteä). Arviot planeetan läpimitasta vaihtelevat 2–4 maapallon halkaisijan tienoilla.

Nyt hetki mediakritiikkiä: Monissa uutisissa puhuttiin ainakin aluksi ympäripyöreästi "planeetan koko on niin ja niin monta kertaa suurempi kuin Maa". Miksi tuttu termi "koko" kannattaisi automaattisesti ilmaista tarkemmin? Siksi, koskapa tyypillisimmillään sana tarkoittaa jotain näkyviä mittoja, kuten halkaisijaa: Lukijan assosiaatio voi hyvinkin olla "20 kertaa Maan levyinen". Sellainen planeetta olisi läpimitaltaan 255 000 km, eli siis melkein kaksi kertaa suurin tunnettu planeettamme Jupiter (halkaisija on 140 000 km). Sellaisen körilään massa nousisi vähintäänkin varsin lähelle ruskeaa kääpiötä, tähden ja planeetan välimuotoa. Ehkä 5-20 Jupiterin massaa, riippuen tiheydestä! Maapallon massoja tuohon mahtuisi tuhansia. Sellainen jätti olisi ihan varmasti jo löydetty, jo ihan oman säteilynsäkin vuoksi. Sanamuotojen kokoero on siis valtava, joten toivoisin tarkkuutta tässä asiassa.

Takaisin asiaan. Eli mallinnettuun Ykään.

Kai tuollainen hirviö olisi helppo havaita?

Lyhyt vastaus: Ei, sitä ei ole helppo havaita. Ei sinne päinkään.

Syitä on neljä: Etäisyys, liike, heijastavuus ja alue.

Ensinnäkin, Ykä kiertää hyvin kaukana. Erittäin kaukana. Useita kertoja kauempana kuin missä ainuttakaan Aurinkokunnan kappaletta on ikinä havaittu. (Osa löydetyistä kappaleista toki ajan kanssa vielä kulkee radallaan paljonkin Ykää kauemmas (katso kuva yllä), mutta ainuttakaan siellä nyt lymyävistä ei ole nykylaitteilla nähty.) Kannattaa miettiä hetki, mitä tuo tarkoittaa.

Kauimmainen Aurinkokunnassa teleskoopeilla nähty kappale on vastikään noin 103 astronomisen yksikön (AU) päästä löydetty V774104 (jonka rataelementtejä ei tietääkseni vielä tunneta). Tiedot tuota kauempaa tulevat ainoastaan malleista, ratalaskuista, sekä avaruusluotainten loittonevasta piipityksestä. Voyager 1 on tällä hetkellä 133 AU:n etäisyydellä.

Ykän "keskietäisyys" taas olisi pyöreästi 700 AU. Se kiertäisi Aurinkoa siis keskimäärin 700 kertaa kauempana kuin Maa, tai 23-kertaisesti nykyplaneetoista kauimman, Neptunuksen, etäisyydellä. Ykälle mallinnettu rata on lisäksi hyvin elliptinen. Etäisyys Aurinkoon vaihtelee 280 ja 1120 AU:n välillä. Koko kierroksen tekeminen kestää yli 10000 vuotta, kenties 20000.

Tästä päästään toiseen kohtaan, eli liikkeeseen.

Ykän kulku on erittäin hidasta, vaivaisia satoja metrejä tai pari kilometriä sekunnissa, riippuen kustakin rataosuudesta. Kiertonopeus kun laskee etäisyyden kasvaessa: Maa kulkee 30 km/s, Neptunuskin 19 km/s. Jo kääpiöplaneettojen etäisyydellä, reippaasti alle 50 AU:ssa tapahtuvaa liikettä on vaikea huomata. Eris ja Haumea esimerkiksi liikkuvat vain 3–4 km/s.

Kannattaa lisäksi muistaa Keplerin lait: Ykä vielä viettää ylivoimaisesti suurimman osan ajastaan radan kauimpana olevalla ja hitaimmalla osuudella. Eikä se Aurinkoa lähelläkään ollessaan ole mikään vauhtihirmu. Siksipä vaikkapa kääpiöplaneettojen näennäinen liike taivaallamme voi hyvinkin olla kymmenkertainen Ykän todennäköisimpään kulkuvauhtiin.

Lähes lliikkumatonta kohdetta on todella vaikea havaita. Hamuttu havainto Ykästä ja kaikista muistakin Aurinkokunnan uusista kohteista kun perustuu yksinkertaisesti kahtena eri aikana otetun kuvan välillä nähtyyn eroon: Aiemmin tuntemattoman valopisteen liikkeeseen taustan tähtitaivasta vasten.

Kolmanneksi Ykän täytyy säteillä, jotta se voidaan havaita. Jos sen pinnalla ei satu olemaan vieraan sivilisaation asentamaa majakkaa, planeetan täytyy heijastaa Auringon valoa muiden Aurinkokunnan kappaleiden tavoin. Ajanpuutteen vuoksi lunttaan tutkijoiden omia arvioita, ja totean, että Ykän oletetaan olevan magnitudiltaan noin +22. Hyvin himmeä, mutta havaittavissa. Kääpiöplaneetat ovat samaa luokkaa, ehkä vähän kirkkaampia. Mutta niitä löydetään koko ajan lisää, joten on turvallista olettaa, että läheskään kaikkia tuon kirkkausluokan kappaleita ei ole löydetty. Ykä voi olla yksi tuhansista mahdollisista pisteistä, loput ovat paljon pienempiä asteroideja ja kääpiöplaneettoja.

Neljänneksi Ykää pitää etsiä hyvin suurelta alueelta taivaalla. Tietokonemalli kertoo, että Ykän rata on noin 30 asteen kulmassa muiden planeettojen tasoon nähden. Tämä tarkoittaa, että se voi lymytä missä vain jättimäisen donitsin muotoisella alueella.

Lähes liikkumaton ja hyvin himmeä neula, jättimäisen donitsin muotoisessa heinäsuovassa.

Ei, Ykän löytäminen ei ole helppoa. En sano mahdotonta, mutta hirvittävän työlästä se ainakin on.

Lisäksi tämä ei ole millään muotoa ensimmäinen kerta, kun tuntemattomia planeettoja on ennustettu löytyvän jos jostain. Tähän mennessä jokaisen kohdalla on ennusteltu, että juu, tämä on nyt varma tapaus, siellä se on, odottakaas vain. Mutta ainoastaan Neptunus löydettiin siten (Pluton löytyminen vastaavalla tavalla oli lähinnä sattumaa).

Kannattaakin pitää jäitä hatussa, ja odottaa todellisia havaintoja planeetasta mallin todisteeksi. Vasta silloin on sensaatiouutisten aika.

Esitän ennustuksen: Jos Ykä joskus löydetään, sen takaa löytyy pian toinen samanlainen. Ehkä kolmas, ja neljäskin. Kun joskus päästään tutkimaan kaukaista Oortin pilveä (Auringon viimeinen vaikutuspiiri avaruudessa), voi osoittautua, että Ykiä tai sen pikkuserkkuja löytyykin sadoittain... ja sitten planeetan määritelmää joudutaan ehkä taasen rukkaamaan, monen monituista kertaa.

Kirjoittaja on ensisijaisesti planeettageologi, ja vasta toissijaisesti tähtitieteilijä. Laskuissa voi siis olla virheitä, vaikka apuna käytettiinkin Exceliä. Ilmoitathan, jos löysit virheen!

Päivitys klo 22.45: Juttuun lisätty psykedeelisiä kaavioita. Päivitys klo 23.00: Korjattu käsittämättömiä lauserakenteita käsitettävämmiksi.