Vesta

Kuvat: Ylimpänä on masuunikuonaa, seuraavassa tafoni-eroosiota hiekkakivessä, ja kolmannessa kotilon kaivamia onkaloita. Vain alimmassa on meteoriitti.

Vanhankin meteoriitin voi tunnistaa. Niissä on yleensä paljon nikkeliä ja rautaa. Siksi ne ovat lähes poikkeuksetta magneettisia, mikä selviää helposti vaikkapa kompassilla. Nikkelipitoisuuden taas voi todeta apteekista saatavalla helpolla testillä.

Kolmas oiva testi on raapaista kivellä lasittamatonta keramiikkaa. Tällöin näkee kiven viirun, geologiassa tärkeän tunnistuskeinon. Meteoriiteilla viiru on lähes poikkeuksetta heikko ja harmaa, joskus hieman rusehtava. Monet maanpäälliset metallipitoiset kivet taas antavat kuin pehmeällä lyijykynällä vedetyn mustan paksun viirun. Rautamalmeista jää kellertävä tai punainen viiru, paksu ja pehmeä sekin.

Myös kivien sisäosia kannattaa tutkia, vaikkapa lohkaisemalla kivestä palasen. Jos murto- tai viilauspinnalla kiiltelee metallihitusia, kyse voi hyvinkin olla meteoriitista. Joskus murikoiden rakenteessa taas erottuu pieniä pallosia, kondreja (tai kondruleita), jotka kertovat kiven tulevan joltain pieneltä asteroidilta.

Tarkempia ohjeita voi katsoa otsikkokuvan määrityskaaviosta. Sekavuutta ei kannata suoriltaan hätkähtää, sillä esitetyt kysymykset ovat yksinkertaisia tarkistettavia. Tunnistuskaavion avulla kiven alkuperän saa usein hahlottua oikeaan kolkkaan maailmankaikkeutta.

Mistä meteoriitit ovat peräisin?

Jos kivi paljastuu meteoriitiksi, alkaa oikean tyypin tunnistaminen. Mitään kaaviota ei tuosta vuosia vaativasta työstä kuitenkaan ole järkeä tehdä.

Tätä kirjoittaessa meteoriitteja tunnetaan jo yli 62 000 kappaletta. Ne luokitellaan ulkomuotonsa mukaan karkeasti kivi-, kivirauta- ja rautameteoriitteihin. Nimitykset voivat kuitenkin hieman hämätä – "kivisissäkin" kun voi olla rautaa yli puolet.

Kuvat: Ylin: Suurin osa löydetyistä meteoriiteista on kivisiä. Kivirauta- ja rautameteoriitit ovat harvinaisempia, mutta visuaalisesti sitäkin komeampia. Alin: Meteoriitteja on löydetty ympäri maailman. Kaksi kolmannesta on peräisin varta vasten tehdyiltä tutkimusmatkoilta aavikoille ja jäätiköille (tihentymät Arabian niemimaan, Saharan, Etelämantereen, Chilen, ja Australian kohdilla).

Helpointa meteoriittien kirjo on ehkä ymmärtää alkuperän mukaan.

Kutkuttavimpia ovat ehkä toisilta planeetoilta tulevat kivet. Aivan vastikään esimerkiksi löydettiin ensimmäiset aika varmasti Merkuriuksesta meille lentäneet murikat. Ne kuuluvat "akondriitteihin", jotka muodostavat ehkä kaikkein kirjavimman sakin meteoriittien joukossa. Mukana on nimittäin kiviä niin Marsista, Kuusta, kuin monilta erikoisilta asteroideiltakin. Esimerkkeinä vaikkapa yli 500-kilometriset järkäleet 4Vesta ja 2Pallas.

Ja kaikki loput meteoriitit ovatkin sitten peräisin sadoista tai kenties tuhansista asteroideista. Ja kaiken kukkuraksi eri syvyyksiltä noiden jo ammoin hajonneiden järkäleiden sisältä.

Mitä enemmän rautaa (tai oikeammin rautanikkeliseosta) meteoriiteissa on, sitä suuremmasta kappaleesta ja sen syvemmältä ne ovat peräisin. Rautapitoisimpien uskotaan olevan peräisin entisten suurten asteroidien ytimen tienoilta, kivirautameteoriitit taas jostain ytimen ja vaipan rajapinnasta.

Akondriitit muodostavat määritelmällisesti kivimeteoriittien yhden puolikkaan. Toinen puolikas taas on "kondriitit". Ne saavat nimensä "kondreista" (tai kondruleista), pienistä pallomaisista jyväsistä (akondriiteista jyväset puuttuvat).

Kondriitit ovat monella tavalla kehittymättömiä ja tavallaan alkuperäisimpiä kiviä Aurinkokunnassa. Osa niistä ei ole juurikaan muuttunut lähes 4,5 miljardiin vuoteen.

Kuva: Hektinen kuva antaa osviittaa siihen, mitä ne meteoriitteja meille "lahjoittaneet" kappaleet oikein ovat. Itse kappaleet ovat kokovertailussa alhaalla. Niistä tulleiden kivien lukumäärä on merkitty punaisella. Vaaka-akseli kuvaa kappaleen etäisyyttä Aurinkoon. Monet meteoriittityypit voidaan linkittää aine- ja isotooppikoostumuksensa sekä kehityshistoriansa perusteella erilaisiin asteroideihin ja planeettoihin.

Kannattaa muistaa, että useimmat meteoriitit eivät juuri herättäisi mitään huomiota maassa lojuessaan. Mutta sellaisen käteen noukkiessa saa osviittaa täysin omanlaisestaan maailmasta.

Periaatteessa mikä tahansa ympäristöstä poikkeava kivi kannattaakin siis noukka käteen ja lähempää tarkastelua varten. Vaikkei kivi olisikaan taivaalta tupsahtanut, voi samalla voi oppia jotain uutta ihan kotoperäisistäkin kivistä!

Sarjan seuraavassa ja viimeisessä jaksossa perehdytään meteoriittikauppaan ja kinkkiseen käytännön ongelmaan: saako Suomessa löytämänsä meteoriitin omia noin vain itselleen?

Kivikuvat järjestyksessä: Chris Penny / Flickr, Hannes Grobe / Wikimedia Commons, Michael C. Rygel / Wikimedia Commons, Thomas Bresson / Flickr.
Kaikki muut kuvat: Jarmo Korteniemi

Kaukaiset kuvat

Dawn aloitti Cereksen kuvaamisen tammikuun alussa. Silloin etäisyyttä oli yli 600 000 kilometriä, joten kuvat olivat melkein pelkkää pikselimössöä. Ne eivät pärjänneet vielä Hubble-avaruusteleskoopin otoksille, joissa pyöreässä kiekossa näkyi kirkkaus- ja värieroja, ei kuitenkaan sen tarkempia yksityiskohtia.

Alkuvuoden kuluessa etäisyys pieneni, kuvat kävivät yhä tarkemmiksi ja Cereksen pinnalta paljastui yhä pienempiä yksityiskohtia: kirkkauserot alkoivat hahmottua erikokoisina kraattereina ja muina pinnanmuotoina.

Helmikuun loppupuolella saatiin kuvia, joissa yksi pinnan arvoituksellisista vaaleista laikuista erottui kahtena kirkkaana pisteenä. Se herätti salaliittoteoreetikot kehittelemään sensaationhakuisia spekulaatioita Cereksen "valoista". Noin 46 000 kilometrin etäisyydeltä otetuista kuvista on koottu animaatio (oikealla), jossa näkyy yhdeksässä tunnissa akselinsa ympäri pyörähtävän Cereksen pinta kokonaisuudessaan.  

Kun Dawn asettuu ensi perjantaina kääpiöplaneettaa kiertävälle radalle, sen kamerat erottavat kraattereiden hallitsemista maastonmuodoista alle neljän kilometrin kokoisia detaljeja. Kiertoradalle asettumisen jälkeenkin luotain etenee varovaisesti. Korkeutta vähennetään hiljalleen noin 40 000 kilometristä siten, että kuukautta myöhemmin se on vielä runsaat 30 000 kilometriä.

Dawn lähestyy Cerestä yöpuolelta, joten samalla kun etäisyys pienenee, kääpiöplaneetan vaihe vähenee. Huhtikuun toisella viikolla valaistusta puoliskosta on näkyvissä alle 20 prosenttia. Luotaimen ottamissa kuvissa yhä suurempana näkyvä Ceres on siis alkuun melko kapea sirppi. 

Dawn tekee kuitenkin paljon muutakin kuin kuvaa Cerestä kaikilta kanteiltaan. Luotaimessa on kameran lisäksi näkyvän valon ja infrapuna-alueella toimiva spektrometri sekä gammasäteily- ja neutroni-ilmaisin. Niillä pystytään tutkimaan pinnan rakennetta ja koostumusta. Erityisessä syynissä ovat esimerkiksi happi, magnesium, alumiini, pii ja rauta, jotka ovat keskeisiä kiviaineksen rakennusmateriaaleja, sekä vety, jonka määrästä voidaan vetää johtopäätöksiä veden esiintymisestä.

Viime vuoden tammikuussa nimittäin raportoitiin, että Cereksestä tihkuu vettä. Euroopan avaruusjärjestön Herschel-avaruusteleskoopin havaintojen mukaan siitä purkautuu vesihöyryä samaan tapaan kuin Saturnuksen Enceladus-kuusta (alla), mutta paljon vähemmän. Silti Cereksen massasta saattaa olla jopa neljännes vettä.

Se oli kuitenkin odottamaton havainto, sillä asteroideja on pidetty kuivina ja kuolleina taivaankappaleina. Vaikka Cerestä ei enää luokitellakaan asteroidiksi, se kiertää silti Aurinkoa asteroidivyöhykkeellä ja siitä saadut tiedot kertovat myös muista suunnilleen samalla etäisyydellä sijaitsevista kappaleista.

Cereksen vesi liittyy myös Maan kehitykseen. Aiemmin arveltiin, että maapallon vesi on tullut avaruudesta komeettojen mukana. Rosettan mittaukset Churyumov-Gerasimenkosta irtoavan veden isotooppikoostumuksesta ovat kuitenkin osoittaneet, että ainakaan kaikki vesi ei voi olla peräisin komeetoista.

Toisaalta Aurinkokunnan sisäosiin päätyvät komeetat ovat lähtöisin hyvin erilaisilta etäisyyksiltä. Vaikka komeettojen alkukoti eli Oortin pilvi kuulostaa yhtenäiseltä alueelta, se on todellisuudessa valtavan laaja, paljon planeettojen kansoittamaa aluetta suurempi. Eri komeettojen välillä voi olla koostumuksessa huomattavia eroja. Kuten on todettu olevankin.

Katseet kääntyivät kohti asteroidivyöhykettä, missä oli onneksi jo valmiiksi Dawn-luotain. Sen toivotaan antavan monen muun asian ohella lisätietoa Cereksen veden koostumuksesta. Ceres on tietenkin yksittäinen kappale siinä missä Churyumov-Gerasimenkokin, mutta toisin kuin koostumukseltaan vaihtelevat komeetat, asteroidivyöhykkeen kappaleet ovat syntyneet hyvin rajallisella alueella ja törmäilleet vuosimiljardien ajan toisiinsa. Siten Ceres on edustava näyte asteroidien koostumuksesta.

Ikuinen kakkonen, mutta mitä sitten?

Entä New Horizons, jonka kohtaloksi jäi tulla toiseksi? Kisalla ei käytännössä ole mitään merkitystä, sillä Ceres ja Pluto ovat täysin erilaisia kappaleita, vaikka kumpikin on kääpiöplaneetta. Ceres on muinoin muotoutunut Aurinkokunnan sisäosissa, Pluto puolestaan kaukana "lumirajan" takana, missä aikoinaan oli paljon enemmän keveitä kaasuja ja jäätä kuin Auringon lämmön hellimillä seuduilla.

Pluto poikkeaa todennäköisesti koostumukseltaan tyystin Cereksestä, sen pinnan rakenne on todennäköisesti erilainen – vaikka lieneekin samaan tapaan kraattereiden peitossa – ja sillä on useita kuita, nykytiedon mukaan kaikkiaan viisi. Suurin niistä on Charon, jonka läpimitta on noin puolet Plutosta. Se on siis suhteessa planeettaan paljon suurempi kuin Kuu verrattuna Maahan.

New Horizons pääsee tutkimaan aivan uudenlaista maailmaa eikä silloin ole merkitystä, vaikka se pääseekin tositoimiin muutamaa kuukautta myöhemmin kuin Dawn. Tiedetuubi palaa New Horizons -luotaimeen ja sen pitkään matkaan tuonnempana. Sitä ennen seuraamme Dawn-luotaimen edesottamuksia asteroidivyöhykkeen suurimman kappaleen lähistöllä.

Pysyvää kanavalla!

Kuvat: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Vestan kirkkaus on suurimmillaan 5,8 magnitudia eli se on mahdollista erottaa paljain silmin, jos havaintopaikka on riittävän pimeä. Cereksen kirkkaus jää 6,9 magnitudiin, joten se ei ilman optista apuvälinettä taivaalta löydy. Iso kaukoputki ei ole tarpeen, vaan tavallinen prismakiikari riittää hyvin.

Ceres ja Vesta ovat taivaalla niin lähekkäin – vaikka todellisuudessa niiden välinen etäisyys onkin 65 miljoonaa kilometriä – että ne näkyvät samassa kiikarin näkökentässä. Jos onnistuu löytämään Vestan, on helppo kurkata myös Cerestä. Kevään ja kesän mittaan ne vielä näyttävät lähestyvän toisiaan: heinäkuun 5. päivänä niiden välinen etäisyys on vain 10 kaariminuuttia eli noin kolmannes Kuun näennäisestä läpimitasta. Silloin niiden kirkkaus on kuitenkin jo pienentynyt ja Suomen leveysasteilla lopullinen niitti on kesäyön valoisuus.

Kaksikon voi katsastaa siksikin, että Dawn-luotain tutki Vestaa sitä kiertävältä radalta käsin kesästä 2011 syksyyn 2012, ja tällä hetkellä se on matkalla kohti Cerestä, jonka luokse se saapuu ensi vuoden helmikuussa. Asteroideja on tutkittu jo useilla luotaimilla, mutta Ceres on ensimmäinen kääpiöplaneetta, jota päästään tarkastelemaan lähietäisyydeltä. Hyvänä kakkosena tulee Pluto, jonka New Horizons -luotain ohittaa heinäkuussa 2015.