Galaksien kehitykseen vaikuttavat sekä sisäiset että ulkoiset tekijät. Tähtien syntytahti riippuu kaasun ja pölyn määrästä, galaksin rakenne puolestaan usein vuorovaikutuksesta naapurigalaksien kanssa. Galaksin kehitys voi kuitenkin pysähtyä – ainakin uusien tähtien synnyn osalta – käytännössä kokonaan, jos kosminen puhuri vie kaasun ja pölyn mennessään.

Prosessi on tutkijoille jo ennestään tuttu, mutta nyt Hubble-avaruusteleskoopilla on saatu tarkka kuva siitä, miten kosminen tuuli vaikuttaa tähtienväliseen aineeseen. Yksityiskohtainen otos 300 miljoonan valovuoden etäisyydellä sijaitsevan Coman galaksijoukon spiraaligalaksista NGC 4921 paljastaa, mitä tähtienvälisessä avaruudessa tapahtuu.

Jos tarkkoja ollaan, kyseessä ei ole tuuli siinä mielessä kuin sen arkikielessä ymmärrämme, vaan ”törmäyspaineesta”, joka syntyy galaksin liikkuessa galaksienvälisessä kaasussa. Vaikutus on kuitenkin samanlainen kuin tilanteessa, jossa voimakas tuuli puhaltaa suoraan menosuunnasta.

"Galaksin 'etureunassa' kaasu ja pöly ovat kasautuneet pitkäksi harjanteeksi, eräänlaiseksi pölyrintamaksi. Siinä erottuu kuitenkin myös pienen mittakaavan rakennetta", Jeffrey Kenney Yalen yliopistosta selittää. "Pölyrintamasta pistää esiin kielekkeitä, joiden arvelemme syntyneen, kun tiheät kaasupilvet ovat erottuneet harvemmasta aineesta."

Kosminen tuuli riepottelee harvaa kaasua mielensä mukaan, mutta tiheiden pilvien kohdalla tilanne on toinen. Kaasun tihentymät alkavat erottua, kun tuuli vie harvan aineen mennessään. Erottuminen ei kuitenkaan ole täydellistä, sillä magneettikentät pitävät tiheän ja harvan kaasun osittain sidoksissa toisiinsa.

"Siksi pölykielekkeet muistuttavat Hubble-avaruusteleskoopin kuvissa venyvää toffeeta. Pääsemme näkemään pilvien erottumisprosessin ensimmäistä kertaa yksityiskohtaisesti", Kenney toteaa.

0FGL J2339.8-0530 on voimakas gammasäteilylähde, joka päätyi Fermi-avaruusteleskoopin kohdeluetteloon vuonna 2009. Muilla aallonpituuksilla tehdyt havainnot paljastivat, että se on millisekuntipulsari, joka kuuluu hyvin lähekkäiseen kaksoistähtijärjestelmään. 

Millisekuntipulsarit ovat tiheitä neutronitähtiä, massiivisten tähtien jäännöksiä, jotka nimensä mukaisesti pyörivät niin vinhasti, että ne tuikahtavat millisekuntien välein. Pulsarien voimakas magneettikenttä suuntaa niiden säteilyn kahteen kapeahkoon keilaan, jotka saavat ne näyttämään kosmisilta majakoilta. 

Gammasäteilylähteen toinen luettelonimi on PSR J2339-0533 – jos se nyt tekee muistamisen helpommaksi – ja sen radiosäteily paljasti kaksoistähdessä käynnissä olevan vuorovaikutuksen. 

Pulsarin voimakas säteily kuumentaa kaksoistähden toista osapuolta, tavallista tähteä, ja höyrystää sen uloimpia kerroksia. Höyrystyneestä aineesta muodostuu kaasupilviä, jotka imevät itseensä pulsarin radiosäteilyä ja aika ajoin peittävät sen "näkyvistä".

Gammasäteily sen sijaan läpäisee vaivatta kaasun ja tarjoaa aallonpituusalueen, jolla kaksoistähden ominaisuuksia on nyt pystytty määrittämään yksityiskohtaisesti. Pulsari ja tähti kiertävät toisensa kerran 4,6 tunnissa, mutta kiertoliike ei ole tasaista. Fermi-avaruusteleskoopin avulla pystyttiin tekemään huipputarkkoja havaintoja ja ne paljastivat kaksoistähden kiertoliikkeessä odottamattomia vaihteluja.

"Muutokset ovat ainoastaan joitakin sekunnin tuhannesosia, mutta verrattuna sekunnin miljoonasosien havaintotarkkuuteen, ne ovat suuria", kertoo tutkijaryhmään kuulunut Colin Clark. "Maan kiertoliikkeeseen suhteutettuna se tarkoittaisi, että vuoden pituus vaihtelisi kymmeniä sekunteja suuntaan tai toiseen."

Poikkeuksellinen tarkkuus perustui uuteen tapaan tarkastella lähteen lähettämää säteilyä. "Toisin kuin aikaisemmissa havaintomenetelmissä, joissa tarkasteltiin useiden gammafotonien keskimääräistä saapumisaikaa ja näin menetettiin ajallinen erotuskyky, meidän soveltamamme menetelmä perustuu yksittäisten fotonien saapumisaikoihin", selittää Clark. 

Todennäköisimpänä syynä kiertoajan vaihteluun pidetään pieniä muutoksia tähden muodossa. Niiden taustalla olisi puolestaan magneettinen aktiivisuus, periaatteessa samanlainen, mutta paljon voimakkaampi ilmiö kuin Auringossa. Kun tähden muoto muuttuu, tapahtuu myös sen vetovoimassa muutoksia, ja se vaikuttaa tähden ja pulsarin keskinäiseen kiertoliikkeeseen.  

Asia ei kuitenkaan ole vielä loppuunkäsitelty eikä selitys täysin vankalla pohjalla. "Tulevaisuudessa samaan aikaan näkyvän valon alueella tehtävät havainnot auttavat meitä osoittamaan tähden aktiivisuuden ja kiertoajan muutosten välisen riippuvuuden", toivoo tutkijaryhmää johtanut Holger Pletsch.

Tutkimuksesta kerrottiin Albert Einstein -instituutin uutissivulla ja se julkaistiin The Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: Knispel/AEI/SDO/AIA/NASA/DSS

Vuonna 2000 käynnistynyt Sloan Digital Sky Survey (SDSS) on tutkimusprojekti, jossa kartoitetaan tarkasti taivaankohteita ja niiden ominaisuuksia. Tuoreimmat tulokset paljastavat yllättävän ilmiön.

Tutkijat mittasivat Apache Point -observatorion APOGEE-spektrografilla (Apache Point Observatory Galactic Evolution Explorer) tähtien spektrejä. He tekivät neljän vuoden aikana havaintoja 100 000 tähdestä. Se on vain pieni osa koko Linnunradan noin 200 miljardista tähdestä, mutta silti riittävän kattava otos johtopäätösten tekemiseksi.

Tähtien spektrin avulla pystytään selvittämään niiden kemiallinen koostumus. Se puolestaan kertoo, missä päin Linnunrataa ne ovat vuosimiljoonia tai -miljardeja sitten syntyneet.

Fuusioreaktioissa, jotka tuottavat tähtien sisuksissa niiden säteilemän energian, syntyy vedystä ja heliumista raskaampia aineita. Tähtien kuollessa aineet leviävät avaruuteen seuraavan tähtisukupolven rakennusmateriaaliksi.

Eri osissa Linnunrataa tähtien syntytahti vaihtelee, joten myös raskaita alkuaineita rikastuu tähtienväliseen aineeseen eri tahtiin. Tutkimalla tähtien alkuainekoostumusta voidaan siten päätellä niiden synnyinseudut. 

Michael Hayden tarkasteli kollegoineen 15 eri alkuaineen, esimerkiksi hiilen, piin ja raudan, runsauksia eri puolilla Linnunrataa olevissa tähdissä. Heidän yllätyksekseen merkittävä osa, liki kolmannes, tähdistä osoittautui olevan nykyisin aivan muualla kuin synnyinseuduillaan. 

"Nykyään monet ihmiset muuttavat kauas synnyinseuduiltaan, toisinaan toiselle puolelle maapalloa", toteaa tutkijaryhmää johtanut Hayden. "Nyt näyttää siltä, että sama pätee myös Linnunradan tähtiin: noin 30 prosenttia kotigalaksimme tähdistä on vaeltanut kauas kiertoradalta, jolla ne aikoinaan syntyivät."

"Linnunradan laitamilla tähdissä on keskimäärin vähemmän raskaita alkuaineita, mutta osalla niistä runsaudet vastaavat galaksin sisäosien tähtiä", lisää tutkijaryhmään kuulunut Jo Bovy.

Havainnoille löytyy selitys tähtien vaelluksesta. Aikaa myöten osa tähdistä siirtyy Linnunradan kiekossa ulommas tai sisemmäs. Jo aiemmin vastaava ilmiö on havaittu Auringon lähitähdillä, mutta nyt sama näyttää pätevän kaikkialla Linnunradassa. 

Syyksi tähän tähtien kansainvaellukseen arvellaan Linnunradan kiekon epäsäännöllisyyksiä, erityisesti spiraalihaaroja, jotka ovat kotigalaksillemme luonteenomainen piirre.

Tutkimuksesta kerrottiin SDSS:n uutissivuilla ja se julkaistiin The Astrophysical Journal -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Dana Berry/SkyWorks Digital, Inc./SDSS collaboration. Kuvassa on mittayksikkönä "KPC" eli kiloparsek. Yksi parsek on 3,2616 valovuotta, joten yksi kiloparsek on 3 261,6 valovuotta.

Kahden mustan aukon sulautuminen yhdeksi on ilmiö, jonka havaitseminen kiinnostaisi kovasti tähtitieteilijöitä. Ongelmana on, että tapahtuma ei säteile lainkaan – paitsi gravitaatioaaltoja. Niitä sinkoaa avaruuteen sitäkin enemmän ja sitäkin suuremmalla energialla, mutta toistaiseksi käytössä ei ole mittalaitteita, joilla gravitaatioaaltoja pystyttäisiin havaitsemaan suoraan.

Tilanteen odotetaan lähiaikoina muuttuvan, sillä Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) aloittaa toimintansa loppuvuodesta. Se parantaa Louisianan ja Washingtonin osavaltioissa sijaitsevien LIGO-observatorioiden herkkyyden kymmenkertaiseksi. 

Kun observatorioiden välinen etäisyys on hieman yli 3 000 kilometriä, niiden – toivottavasti – havaitsemien aaltojen saapumisajoissa on pieni ero. Sillä perusteella pystytään määrittämään kohteen suunta.

Frederic Rasion johtaman tutkijaryhmän laatiman mallin mukaan pallomaisissa tähtijoukoissa syntyy runsaasti mustia kaksoisaukkoja, jotka kiertävät toisiaan hyvin lähekkäin. Ennemmin tai myöhemmin ne sulautuvat yhteen ja lähettävät avaruuteen gravitaatioaaltojen ryöpyn. 

Jos ja tutkijoiden mukaan kun gravitaatioaaltoja onnistutaan vihdoin vastaanottamaan, tuoreen tutkimuksen mukaan mustien aukkojen törmäyksiä havaitaan viisi kertaa enemmän kuin aiemmin on arvioitu.

Tutkijat mallinsivat tietokoneella mustien kaksoisaukkojen syntyä pallomaisten tähtijoukkojen tiheillä keskusalueilla. Näyttää siltä, että elinaikanaan, joka on yli 10 miljardia vuotta, tiheä tähtijoukko voi tuottaa satoja yhteensulautuneita aukkoja.

Vertailemalla malleja tuoreisiin havaintoihin sekä Linnunradan että muiden galaksien pallomaisista tähtijoukoista tutkijat ovat päätelleet, että seuraavan sukupolven gravitaatioaalto-observatorioilla pystytään "näkemään" yli sata mustien aukkojen yhteensulautumista vuosittain.

Mustien aukkojen tehtailusta kerrottiin Northwestern Universityn uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Physical Review Letters -tiedelehdessä.

Kuva: ESO/D. Minniti/VVV Team

Viirut havaittiin ensi kerran vuonna 2004 otetuissa kuvissa, mutta hyvin epäselvästi. Cassini-luotaimen piti odottaa tarkempia kuvausmahdollisuuksia huhtikuuhun 2015 asti. Vasta nyt kuun pohjoiset seudut alkavat tulla kunnolla näkyviin, sopivassa valossa.

Tethysillä ei vaikuta olevan juuri muita pinnanmuotoja kuin kraatterit, sekä niiden synnyttämät laajat halkeamavyöhykkeet ja muutamat tasankoalueet. Voimakkaasti kraatteroituneen Tethysin pinta on ikivanhaa -- lukuunottamatta viiruja. Ne leikkaavat kaikkia muita piirteitä, mutta eivät vaikuta olevan yhteydessä mihinkään jo havaittuun rakenteeseen.

Viirujen alkuperä on toistaiseksi mysteeri. Varmaa on ainoastaan, että niiden koostumus on jollain tavalla erilainen kuin ympäröivän alueen. Mahdollisuuksia on monia: kyse voi olla kaasujen purkautumisesta kuun sisältä, ehkä pinnalla olevista pienenpienistä halkeamista (joita näissä kuvissa ei vielä erota). Kenties kyse on vain ohuen pintakerroksen alta paljastuneesta, hieman erilaisesta jäästä, tai sitten viirut ovat jonkin vastikään pinnalle avaruudesta tippuneen aineen aiheuttamia.

Vastaavia viiruja on löydetty myös Jupiterin Europa-kuun pinnalta. Se on kuitenkin geologisesti hyvin nuori ja aktiivinen, ja sen viirut voidaan yhdistää paksun jääkuoren halkeamiin.

Tethys on runsaan 1000 kilometrin läpimittainen. Se kiertää Saturnusta vajaan 300 000 kilometrin etäisyydellä. Se on siis hieman pienempi kuin oma Kuumme ja sijaitsee myös hieman lähempänä planeettaansa. Tethys myös kiertää Saturnusta lukkiutuneena kuten omakin kiertolaisemme, näyttäen planeetalle koko ajan saman puolen itsestään. Tethys on kaikista Aurinkokunnan merkittävistä kuista harvointa materiaa. Sen oletetaan koostuvan lähestulkoon täysin vesijäästä.

Punaiset viirut eivät ole ainoita Tethysin oudoista väreistä. Tämä erottuu viereisestä, vuonna 2014 julkaistusta karttaprojisoidusta väärävärikuvien mosaiikista. Radalla etummaisena kulkevaa pallonpuoliskoa piiskaavat Saturnuksen magneettikentässä vauhdilla kulkevat elektronit, minkä vuoksi sen ekvaattori näkyy väärävärikuvissa sinertävänä ellipsinä (oikealla), joka himmenee taustapuolta lähestyttäessä. Taustapuoli (vasemmalla) taas punertaa, minkä syyksi on esitetty sekä muista kuista peräisin olevaa materiaa, tai etupuolesta poikkeavaa plasmaympäristöä. Samanlaisia värieroja näkyy myös muiden Saturnuksen keskikokoisten kuiden pallonpuoliskoilla.

Tarkempia kuvia on luvassa vielä tänä vuonna. Seuraava Tethys-kuun lähiohitus on suunniteltu marraskuulle. Nyt kun tutkijat tietävät mitä etsiä, voidaan havitella lisätietoja, jotka auttaisivat viirujen alkuperän selvittämisessä.

Kuvat: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Revontulet eivät ole pohjoisten napaseutujen – tai Suomen – eivätkä edes maapallon yksinoikeus. Aurinkokunnassa niitä esiintyy Jupiterin ja Saturnuksen voimakkaissa magneettikentissä, ja jopa Marsin heiveröinen magnetismi saa aikaan himmeitä revontulia.

Nyt on todettu, että revontulia esiintyy myös Aurinkokunnan ulkopuolella. Eikä kyse ole mistään vähäisestä välkkeestä, vaan 10 000 kertaa voimakkaammasta ilmiöstä kuin missään on aiemmin havaittu.

LSR J1835+3259 on ruskea kääpiö eli niin sanottu "epäonnistunut tähti". Sellaiset ovat reilusti Aurinkokunnan suurinta planeettaa Jupiteria massiivisempia, mutta eivät riittävän massiivisia, jotta fuusioreaktiot olisivat käynnistyneet niiden sisuksissa.

Tähtitieteilijät tarkkailivat ruskeaa kääpiötä VLA-radioteleskoopilla, viisimetrisellä Hale- ja kymmenmetrisellä Keck-teleskoopilla. 18 valovuoden etäisyydellä oleva kohde osoittautui käytökseltään omituiseksi.

Havaintojen mukaan LSR J1835+3259:llä ja mitä ilmeisimmin ylipäätään ruskeilla kääpiöillä ja myös muilla viileillä tähdillä esiintyy ulkokerroksissa revontulia. Niiden magneettinen aktiivisuus ilmenee siis tyystin toisella tavalla kuin kuumemmilla ja massiivisemmilla tähdillä, joiden uloimmissa kerroksissa tapahtuu voimakkaita purkauksia.

Ruskean kääpiön revontulten energia on peräisin oletettavasti samankaltaisesta dynamoilmiöstä kuin Jupiterilla ja Saturnuksella. Niiden revontulet syntyvät siten eri tavoin kuin pohjantulet Maassa, missä taustalla on magneettikentän ja aurinkotuulen vuorovaikutus.

"Ruskean kääpiön revontulet näyttävät olevan ilmiönä samanlainen kuin Jupiterissa havaitut, mutta tuhansia kertoja voimakkaampia", arvioi kansainvälistä tutkijaryhmää johtanut Gregg Hallinan. "Sillä perusteella saattaa olla mahdollista havaita samanlaista aktiivisuutta myös eksoplaneetoilla, sillä monet niistä ovat paljon massiivisempia kuin Jupiter."

Eksotulista kerrottiin NRAO:n (National Radio Astronomy Observatory) uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Nature-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Chuck Carter & Gregg Hallinan, Caltech

Päivän kuva liittyy aiempaan uutiseemme uudenlaisesta instrumentista, jolla voidaan tarkkailla aurinkotuulen ja Maan magneettikentän vuorovaikutusta. 

BARREL (Balloon Array for Radiation belt Relativistic Electron Losses) on kaasupallon varassa yli 30 kilometrin korkeuteen kohoava mittalaitteisto, jolla tutkitaan Maan lähiavaruudesta ilmakehään syöksyviä elektroneja. Niiden törmäily kaasuatomien ja -molekyylien kanssa synnyttää röntgensäteilyä.

Lähes valonnopeudella liikkuvat elektronit ovat peräisin Maata ympäröivistä Van Allenin säteilyvöistä, jotka ovat syntyneet Maan magneettikentän vangitessa energisiä hiukkasia. Elektronit voivat aiheuttaa otsonikatoa ja vaurioittaa Maata kiertäviä satelliitteja. 

Etelämantereelta lähetettävien kaasupallojen avulla saatuja tietoja täydentävät kaksi Van Allen Probe -satelliittia, jotka laukaistiin vuonna 2012. Ne kiertävät Maata soikeilla radoilla, jotka vievät ne säteilyvöiden läpi.

Kuva: Robyn Millan

Dawn-luotaimen välittämien tietojen pohjalta on laadittu uusi kartta kääpiöplaneetta Cereksen pinnanmuodoista. Värikoodatussa kartassa korkeimmat kohdat ovat punaisia, matalimmat – tai syvimmät – sinisiä. Korkeuserot ovat suurimmillaan jopa 15 kilometriä.

"Cereksen kraatterit ovat syvyytensä ja läpimittansa puolesta hyvin samanlaisia kuin Dionella ja Tethyksellä, kahdella Saturnuksen jäisellä kuulla. Ne ovat kooltaan ja tiheydeltään samaa luokkaa kuin Ceres. Pinnanmuodot viittaavat vahvasti kuorikerrokseen, jossa on runsaasti jäätä", päättelee Dawn-luotaimen tiederyhmään kuuluva Paul Schenk.

Uudessa kartassa on myös joidenkin kraattereiden nimiä, jotka Kansainvälinen tähtitieteen unioni IAU (International Astronomical Union) on virallistanut. Ne pohjautuvat maanviljelykseen liittyviin henkiolentoihin ja jumaliin eri kulttuureissa. 

Ehkä eniten kiinnostusta herättänyt kraatteri, jonka pohjalla on valkeita laikkuja, on nimeltään Occator. Sen läpimitta on 90 kilometriä ja syvyys noin neljä kilometriä. Occator oli antiikin Roomassa äestämisen jumala.

Pienempi kraatteri, jossa on vaalea laikku, on nyt nimeltään Haulani, joka on havaijilainen kasvien jumala. Haulanin läpimitta on noin 30 kilometriä. Dawn-luotaimen mittausten mukaan kraatteri on selvästi ympäristöään viileämpi.

Dantu-kraatteri on saanut nimensä ghanalaiselta maissinkylvön jumalalta. Sen läpimitta on 120 kilometriä ja syvyys viisi kilometriä. Ezinu on kooltaan suunnilleen samaa luokkaa. Se on nimetty sumerien viljan jumalan mukaan.

Vielä tuplasti isompia kraattereita ovat Kerwan, hopi-intiaanien maissin itämisen jumala, ja Yalode, afrikkalaisen Dahomeyn kuningaskunnan sadonkorjuuseen liittyvä jumalatar.

"Dantu ja Ezinu ovat hyvin syviä törmäyskraattereita, mutta paljon suuremmat Kerwan ja Yalode ovat matalampia. Se viittaa jään lisääntyvään liikehdintään kraatterin koon kasvun ja vanhemman iän myötä", selittää Ralf Jaumann, niin ikään Dawn-luotaimen tiedetiimin jäsen.

Lähes suoraan etelään Occatorista on Urvara-kraatteri, joka on saanut nimensä intialaisten ja irakilaisten kasvien ja peltojen jumalalta. Kraatteri on läpimitaltaan noin 160 kilometriä ja syvyydeltään kuusi kilometriä. Sen keskellä on vuori, jonka huippu kohoaa kolmen kilometrin korkeuteen.

Dawn-luotain on parhaillaan lähestymässä Cerestä ja suuntaamassa kohti kolmatta "tiederataansa", jolla sen etäisyys kääpiöplaneetan pinnasta on alle 1 500 kilometriä. Luotain asettuu uudelle radalle elokuun puolivälissä.

Cereksen uudesta kartasta ja nimistöstä kerrottiin JPL:n (Jet Propulsion Laboratory) nettisivulla.

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

Miltä näyttäisi yötaivas, jos sattuisi asustamaan kääpiögalaksissa nimeltä M59-UCD3? Ainakaan sitä ei todennäköisesti kutsuisi yötaivaaksi, sillä sitä kirjoisivat miljoonat tähdet. 

Kaksi San Josén valtionyliopiston opiskelijaa on löytänyt kaksi pienikokoista galaksia, joissa tähtiä on monin verroin tiheämmässä kuin Linnunradan ruuhkaisimmilla seuduilla.

M59-UCD3 on läpimitaltaan vain noin 500 valovuotta, mutta sen tähtitiheys on 10 000 kertaa suurempi kuin Auringon lähiympäristössä. Toisessa galaksissa, M85-HCC1:ssä, niitä on vielä viljammalti: noin miljoona kertaa enemmän kuin omassa kosmisessa naapurustossamme.

Vaikka Mars-huuma vaani 1800-luvun puolivälin jälkeen jo nurkan takana, tuolloin todennäköisimpinä naapureinamme pidettiin Venuksen asukkaita.

Venus on jokseenkin samankokoinen kuin Maa ja silloisten vähäisten tietojen varassa sen ajateltiin olevan vain hieman kuumempi maailma, koska se kiertää Aurinkoa lähempänä kuin Maa.

Sittemmin kävi ilmeiseksi, että Venuksella ja Maalla ei oikeastaan olekaan muuta yhteistä kuin suunnilleen sama koko, massa ja tiheys. Olosuhteet ovat tyystin toisenlaiset. 

Venuksella on tiheä hiilidioksidikaasukehä ja kasvihuoneilmiö on nostanut planeetan pintalämpötilan lähelle 500 celsiusastetta. Paine valtaisien laavavirtojen muokkaamalla pinnalla on sama kuin Maan merissä noin kilometrin syvyydessä ja pysyvän pilvipeitteen verhoamia maisemia piiskaavat happosateet.

Miksi Venus ja Maa ovat niin erilaisia? Mark Jellinekin johtaman tutkijaryhmän mukaan yhtenä keskeisenä syynä on uraanin ja kaliumin vähäisyys maapallon kuorikerroksessa.

Kun Maa muinoin jäähtyi, sille muodostui kiinteä kuori, jossa näitä alkuaineita oli runsaasti. Radioaktiivisen hajoamisen tuloksena ne tuottavat lämpöä. Ankara kosminen pommitus kuitenkin pirstoi alkuperäisen kuoren ja sinkosi suuren osan siitä avaruuteen. Samalla katosi merkittävä osa uraanista ja kaliumista.

Tutkijoiden mukaan näiden kahden alkuaineen puutostila johti Maan laattatektoniikan, magneettikentän ja ilmasto-olojen kehittymiseen. Ne kaikki ovat keskeisiä tekijöitä Maan asuttavuuden kannalta.

Laattatektoniikan seurauksena Maan kuorikerros on jatkuvassa liikkeessä. Mannerlaatat painautuvat toisiaan vasten ja paikoin sukeltavat syvälle Maan vaippaan, jolloin se jäähtyy. Tektoniikka pitää yllä myös tulivuoritoimintaa, joka vapauttaa kaasuja Maan ilmakehään ja pitää sen koostumuksen elämälle edullisena. 

"Maa olisi voinut hyvinkin kehittyä samanlaiseksi kuin nykyinen Venus", sanoo Jellinek. "Keskeinen erottava tekijä, joka muutti tilanteen, oli todennäköisesti kosmisen pommituksen aiheuttamat muutokset kuoren koostumuksessa."

Venuksessa ne olivat vähäisempiä, joten planeetan kehitys seurasi toisenlaista reittiä. Tuliperäinen toiminta vaihteli hyvin paljon ja se sai aikaan miljardin vuoden mittaisia ilmastojaksoja. Tällä hetkellä naapuriplaneettamme sääolot ovat tappavat.

"Kun tarkastelimme kosmisen pommituksen seurauksia, saimme selville, että planeetan alkuperäisellä koostumuksella saattaa olla keskeinen vaikutus sen myöhempään kehitykseen", toteaa Jellinek. "Maa on muotoutunut aivan erityisissä olosuhteissa."

Tutkimuksesta kerrottiin University of British Columbian uutissivuilla ja se on julkaistu Nature Geoscience -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA