Sitä mukaa kun NASAn Dawn-luotain on lähestynyt Cerestä, ovat sen pinnan piirteet tulleet tarkemmiksi. Eräs jännittävimmistä löydöistä kääpiöplaneetan pinnalta on ollut kraatteri, jonka sisällä on “kirkkaita” pisteitä. Niitä näytti olevan aluksi vain kaksi, mutta nyt kun Dawn kiertää Cerestä ja ottaa siitä kuvia lähempää, ne ovat paljastuneet useiden pilkkujen rykelmiksi.

Tuoreimmat kuvat, jota julkistettiin eilen (otsikkokuvana), on otettu noin 4400 kilometrin korkeudelta, kun Dawn tekee toista laajaa kierrostaan Ceresin ympärillä.

Kraatteri on halkaisijaltaan noin 90 kilometriä. Kirkkaat pisteet ovat eri kokoisia ja ryhmittyneet siis selvästi kahteen osaan. 

Tutkijat eivät osaa vielä sanoa varmasti, mistä on kyse, mutta luonnollisesti teorioita on jo useita. Yksi niistä on ylitse muiden: “Valon heijastuminen jään pinnalta on mielessäni todennäköisin vaihtoehto, mutta tutkimme myös muita vaihtoehtoja, kuten esimerkiksi sitä, että kirkkaat alueet ovat suolaa”, sanoo lennon päätutkija Chris Russell Kalifornian yliopistosta.

“Nämä pisteet tekevät Ceresistä aivan omalaatuisen ja erilaisen koko aurinkokunnassa. Emme ole nähneet mitään tällaista aiemmin.”

Tutkijat odottavat nyt lisää kuvia, eri kuvakulmista ja lähempää, jotta pisteistä saataisiin lisää tietoa.

Työelämään tutustumassa ollut 15-vuotias Tom Wagg sai nimensä tähtitieteen historiankirjoihin, kun hän löysi uuden eksoplaneetan. Keele-yliopistossa Staffordshiressa TET-harjoittelussa ollut Tom bongasi tuhannen valovuoden etäisyydellä olevaa tähteä kiertävän planeetan jo kaksi vuotta sitten, mutta nyt löydölle on saatu jatkohavaintojen ansiosta varmistus.

"Tosi jännittävää, että löysin uuden planeetan, ja ihmeellistä, että pystymme löytämään sellaisen niin kaukaa", hämmästelee Tom, joka on nyt 17-vuotias. 

Löytö perustui WASP-ohjelmassa (Wide Angle Search for Planets) kerättyihin havaintoihin tähtien kirkkauksissa tapahtuvista muutoksista. Tom huomasi Vesikäärmeen tähdistön suunnassa olevan tähden valokäyrässä vähäisen notkahduksen, joka syntyi planeetan kulkiessa tähden editse. 

WASP-142b-nimen saanut planeetta on kooltaan Jupiterin luokkaa, mutta kiertää tähteään niin lähellä, että yhteen kierrokseen menee aikaa vain kaksi Maan vuorokautta. Planeetan pyörimisliike on todennäköisesti lukkiutunut, joten se kääntää aina saman puolen kohti tähteä.

Tähteä kohti oleva pallonpuolisko on siksi hehkuvankuuma, yöpuoli on puolestaan umpijäässä. Tällaisten "kuumien jupiterien" arvellaan vaeltaneen kauempana sijaitsevilta synnyinseuduiltaan tähden lähietäisyydelle planeettojen välisten vetovoimien vaikutuksesta. Siten WASP-142-järjestelmässä on todennäköisesti muitakin planeettoja. 

Maapallolla on noin 1 500 tulivuorta, jotka ainakin periaatteessa voivat vielä purkautua, sekä tuntematon määrä merenpohjassa olevia purkausaukkoja. Viitisensataa tulivuorta on purkautunut historiallisena aikana ja joka hetki on käynnissä 10–20 purkausta eri puolilla maailmaa.

Miten se liittyy elämään ja sen etsintään?

Tutkijat yrittävät selvittää tuntemiemme purkausten ja niiden seurausten avulla, miltä eksoplaneetoilla mahdollisesti esiintyvä vulkanismi näyttää eli millaisia merkkejä se jättää muita tähtiä kiertävistä planeetoista heijastuneeseen valoon.

Mutta entä se elämä?

Nykykäsityksen mukaan tuliperäinen toiminta on ollut merkittävä tekijä Maan elämän synnyn ja kehityksen kannalta. Tulivuorenpurkausten vapauttamat kaasut tekevät kaasukehän koostumuksesta elämälle suotuisan, ja vulkanismin taustalla oleva laattatektoniikka eli mannerlaattojen liike kierrättää esimerkiksi hiilidioksidia kaasukehän ja planeetan kuoren alla olevan vaipan välillä. 

Ilman tulivuoritoimintaa Maassa ei olisi elämää. Entä muualla?

Washingtonin yliopistossa on kehitetty menetelmä, jolla vulkanismin vaikutukset eksoplaneetan kaasukehään voidaan havaita, kun se kulkee tähtensä editse. Oleellista on se, millaisia purkauksia planeetan pinnalla tapahtuu. 

Pienempien ja rauhallisempien purkausten jäljet katoavat kaasukehästä melko nopeasti, mutta hyvin voimakkaissa räjähdysmäisissä purkauksissa kaasua ja pölyä kulkeutuu kymmenien kilometrien korkeudelle. Siellä se voi pysytellä kuukausien tai vuosien ajan.

Kaasukehän yläosien koostumus vaikuttaa eksoplaneetasta heijastuneeseen valoon ja se on kenties mahdollista havaita tehokkailla kaukoputkilla, esimerkiksi vuonna 2018 laukaistavalla Webb-avaruusteleskoopilla. 

"Jos voimme havaita eksoplaneetalla tulivuorenpurkauksia ja jos se kiertää tähteään elinkelpoisella vyöhykkeellä, sitä voi pitää lupaavana ehdokkaana elämän esiintymisen kannalta", arvioi tutkimusta johtanut Amit Misra, joka oli muiden ryhmän jäsenten tavoin työtä tehtäessä vasta jatko-opiskelija. 

Vulkanismin avulla saattaa olla mahdollista päätellä planeetan elinkelpoisuuden ohella myös se, onko sen pinnalla todella elämää. Happea on perinteisesti pidetty merkkinä elämän esiintymisestä, mutta sitä voi vapautua kaasukehään myös elottomissa prosesseissa.

Jos eksoplaneetalla havaitaan viitteitä sekä vulkanismista että hapesta, elämän todennäköisyys on suurempi. Tulivuorenpurkauksissa vapautuvat kaasut reagoivat hanakasti hapen kanssa, jolloin kaasukehän vapaa happi vähenee. Mikäli happea silti esiintyy, sitä täytyy vapautua jatkuvasti lisää huomattavia määriä – ja silloin elämä on vankka vaihtoehto.

Tutkimuksesta kerrottiin Washingtonin yliopiston uutissivuilla ja se julkaistiin Astrobiology-tiedelehden kesäkuun numerossa. 

Kuva: NASA

Olemme seuranneet tiiviisti amerikkalaisen Planetary Societyn pientä LightSail-satelliittia ja sen jännittävää tehtävää. Aikomuksena on testata avaruudessa aurinkopurjeen ideaa, ja tähän mennessä pikkusatelliitin elämä avaruudessa on ollut melkoista vuoristorataa: se on sammunut ja herännyt kuolleista jo kaksi kertaa, kunnes lopulta 6. kesäkuuta se komennettiin avaamaan ohuesta mylar-kelmusta tehdyn purjeensa. Kerroimme tästä tuolloin päivitetyssä artikkelissa.

Nyt satelliitista on saatu myös kuva, joka osoittaa aurinkopurjeen todella avautuneen. Kuva on hieman vääristynyt kameran laajakulmalinssin vuoksi, mutta purje on oikeasti edelleen hieman rypyssä. Nyt LightSail-tiimi yrittää kiristää purjettaan lisäämällä jännitystä purjeen avanneissa puomeissa. 

Sen jälkeen satelliitin rataa ja toimintaa seurataan, mutta tämä oli jo tämän satelliitin varsinainen tehtävä ja se lopulta onnistui siinä. Seuraavaksi Planetary Society aikoo lähettää toisen, samanlaista purjeperiaatetta käyttävän satelliitin korkeammalle kiertoradalle, missä se pystyy käyttämään Auringosta tulevaa valoa "oikeasti" antamaan itselleen potkua samaan tapaan kuin purje vie purjevenettä eteenpäin tällä Maan pinnalla. Tai siis veden pinnalla.

Naapurigalaksissamme kuhisee. Kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt NGC 5253 -luettelonimellä tunnetusta galaksista massiivisen kaasu- ja pölypilven, jonka uumenissa on muodostumassa yli miljoonan tähden joukko.

NGC 5253 on Kentaurin tähdistön suunnassa noin 11 miljoonan valovuoden etäisyydellä sijaitseva kääpiögalaksi. Nyt havaitussa ultranuoressa tähtijoukossa on noin 7 000 kaikkein kirkkaimpaan O-spektriluokkaan kuuluvaa tähteä, joista kukin on miljoona kertaa Aurinkoa valovoimaisempi. Silti niitä on miltei mahdoton nähdä. 

Joukon sisuksiinsa kätkevässä "D"-pilvessä on runsaasti pölyä, joka on peräisin nuorista, kuumista tähdistä. Pöly peittää tähdet näkyvistä, mutta tutkijat pääsivät kurkistamaan pilven sisään Chilessä sijaitsevalla ALMA-radioteleskoopilla (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), joka toimii alimillimetrialueella (pikkukuva). 

Tähtijoukkojen synnyssä ei ole mitään poikkeuksellista ja nyt tutkitussa galaksissakin on satoja eri-ikäisiä tähtiryppäitä. Erikoista on se, että tässä tapauksessa kyse on pallomaisesta tähtijoukosta. 

Esimerkiksi Linnunradassa sellaisia ei ole muodostunut kymmeneen miljardiin vuoteen, mutta NGC 5253:n joukolla on ikää vain noin kolme miljoonaa vuotta. Tutkijat arvioivat, että syntyprosessi on saanut alkunsa, kun galaksi ohitti lähietäisyydeltä kookkaamman M83-galaksin. 

Kääpiögalaksi NGC 5253 poikkeaa muutenkin Linnunradasta. Omassa kotigalaksissamme suurten kaasu- ja pölykasaumien massasta alle viisi prosenttia päätyy tähdiksi, mutta D-pilvessä prosenttiluku on vähintään 50. Yli puolet pilvestä tiivistyy massiivisiksi tähdiksi. 

Sen lisäksi pilvessä on hyvin paljon, noin 15 000 Auringon massan verran pölyä. Myös pimeän aineen määrä on suuri, arviolta yhdeksänkertainen tavallisen aineen määrään verrattuna. Linnunradassa pimeää ainetta on paljon vähemmän.

Kun nuoren joukon massiiviset tähdet alkavat räjähdellä supernovina vain joidenkin miljoonien tai kymmenien miljoonien vuosien sisällä, kaasu- ja pölypilvi hajoaa ja tähtien sisuksissa syntyneet raskaammat alkuaineet leviävät avaruuteen seuraavien tähtisukupolvien rakennusmateriaaliksi. 

Oudosta tähtijoukosta kerrottiin Tel Avivin yliopiston uutissivuilla ja sitä koskeva tutkimus on julkaistu Nature-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA/ESA/Hubble/J. L. Turner et al.

Mars Reconnaissance Orbiter eli MRO-luotain on tehnyt punaisesta planeetasta havaintoja, jotka kertovat sen pinnalla olevan lasia. 

Parikymmenkilometrisen Alga-kraatterin keskusvuoren rinteillä lasi erottuu värikoodatussa kuvassa vihreänä. Lasin lisäksi siinä näkyy pyrokseenia (sininen) ja oliviinia (punainen). 

Lasi on syntynyt, kun planeetan pintaan on iskeytynyt suurella nopeudella avaruudesta tullut kappale. Törmäyksessä on vapautunut niin paljon energiaa, että iskukohdan kallioperä on osittain höyrystynyt ja osittain sulanut. Kun sula kivi on jähmettynyt uudelleen, se on muuttunut lasiksi.

Lasiesiintymät saattavat kertoa Marsin muinaisesta elämästä – jos sellaista on ollut. Vaikka lasin syntyessä olosuhteet ovat olleet elämän kannalta vähintäänkin vihamieliset, maapallolta tunnetaan esimerkkejä tapauksista, joissa kosmisen iskun seurauksena syntyneessä lasissa on säilynyt orgaanisia molekyylejä ja jopa kasvisolukkoa.

Elämän merkkejä on siten voinut säilyä myös marsilaisessa lasissa.

Alga ei ole ainoa kraatteri, josta on löytynyt lasia. Helppoa lasiesiintymien jäljittäminen ei kuitenkaan ole ollut. Lasin spektrijäljet siitä heijastuneessa valossa ovat hyvin heikkoja ja hankalia tunnistaa.  

Ratkaisu löytyi laboratoriosta. Kun Marsin kiviä muistuttavia mineraaleja jauhettiin hienoksi ja sulatettiin korkeassa lämpötilassa, saatiin aikaan lasia, jonka spektriä voitiin verrata punaisen planeetan pinnalta heijastuneen valon spektriin. Tällä tavoin tiedettiin, millaista signaalia piti etsiä muiden mineraalien muodostaman kohinan joukosta.

Algan ohella yksi "lasikraattereista" on Hargraves, joka sijaitsee lähellä Nili Fossaen vajoamalaaksoa. Aluetta harkittiin vajaa kymmenen vuotta sitten Curiosity-kulkijan laskeutumispaikaksi ja se on ehdolla vuonna 2020 laukaistavan Mars-kulkijan tutkimuskohteeksi. 

Nili Fossaessa on havaittu merkkejä muinaisesta hydrotermisestä toiminnasta, mikä on saattanut tehdä siitä aikoinaan elämän kannalta otollisen paikan. 

Löydöstä kerrottiin NASAn uutissivuilla.

Kuva: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/University of Arizona

Churyumov-Gerasimenko-komeettaa kiertävä Rosetta-luotain ällistyttää yhä välittämillään kuvilla. Tähän asti on näyttänyt siltä, että ytimen pinnasta kohoavat kaasu- ja pölysuihkut vaimenevat, kun Aurinko painuu sikäläisen horisontin taakse ja pimeys laskeutuu.

Harvoja poikkeuksia sääntöön on ollut 12. maaliskuuta otetuissa kuvissa näkynyt suihku, joka virkosi jo hieman ennen auringonnousua (kuva alla). Vasemmassa kuvassa ytimen pimennossa olevassa alaosassa ei näy mitään, mutta kaksi minuuttia myöhemmin sieltä suihkuaa avaruuteen pölyä.

Linnunrata, oma kotigalaksimme, on melkoisen iso tähtijärjestelmä, melkein yhtä iso kuin otsikkokuvan Andromedan galaksi. Ongelma on, että tutkijat eivät ole tienneet kovinkaan tarkasti, kuinka iso se oikein on. Läpimittaa Linnunradalla on noin 150 000 valovuotta, mutta massa-arviot vaihtelevat kertoimella neljä. 

Punnitsemisen tekee hankalaksi se, että asustamme Linnunradan sisällä, yhden kierteishaaran laidalla. Siksi näemme galaksin koko taivaan kiertävänä nauhana. Olemme lisäksi lähellä Linnunradan tasoa, joten tähtienvälinen pöly peittää näkymiä hyvin tehokkaasti.

Columbia-yliopiston tähtitieteilijän Andreas Küpperin johtama kansainvälinen tutkijaryhmä on nyt määrittänyt Linnunradan massan huomattavasti aiempaa tarkemmin tekemällä havaintoja Linnunradan ulkopuolella olevista tähdistä.

Galakseilla on yleensä kavereinaan pallomaisia tähtijoukkoja, ikivanhoja muodostelmia, joissa on tähtiä sadoistatuhansista jopa miljooniin. Ne ovat hyvin pysyviä tähtikasaumia, joilla voi olla ikää yli 10 miljardia vuotta.

Pallomaiset tähtijoukot eivät kuitenkaan pysyttele avaruudessa paikallaan, vaan ne kiertävät emogalaksiaan gravitaatiolain mukaisesti. Ja jos joukko päätyy liian lähelle galaksia, se alkaa hiljalleen hajota samaan tapaan kuin liian lähelle planeettaa joutuva kuu.

Turvallisella etäisyydellä vetovoima vaikuttaa tasaisesti koko kuuhun – tai tähtijoukkoon – mutta tietyn rajan sisäpuolella se alkaa kiskoa voimallisemmin kiertolaisen etupuolta. 

Vähitellen nämä vuorovesivoimat muuttavat kuun tai tähtijoukon muotoa yhä enemmän ja lopulta se hajoaa kokonaan. Kuun tapauksessa kivenkappaleiksi ja pölyksi, pallomaisen tähtijoukon kohdalla yksittäisten tähtien muodostamaksi "virraksi", joka jää kiertämään galaksia.

Uusi tutkimus perustuu Sloan Digital Sky Survey -luetteloon, joka pohjautuu vuosikymmenen kestäneeseen pohjoisen tähtitaivaan kartoitukseen. Tarkastelun kohteena oli korkealla Linnunradan tason yläpuolella sijaitseva Palomar 5 -niminen pallomainen tähtijoukko ja siitä hiljalleen irronnut tähtien virta.

Tarkan kartoituksen ansiosta tutkijat huomasivat, että tähtivirrassa on tihentymiä, jotka ovat liian säännöllisiä ollakseen tähtien satunnaisten liikkeiden aiheuttamia. Ne johtuvat Linnunradan vetovoimasta. 

Columbia-yliopiston Yeti-supertietokoneen avulla tutkijat laskivat miljoonia malleja tähtivirran muodolle Linnunradan gravitaatiokentässä. Kun niitä verrattiin havaintoihin, voitiin laskea, kuinka suuri massa tarvitaan aiheuttamaan virrassa näkyvät tihentymät.

Uuden punnituksen mukaan Linnunradassa on 60 000 valovuoden mittaisen säteen sisällä 210 miljardin Auringon verran massaa. Tarkkuus on kasvanut huimasti aiemmista arvioista: epätarkkuuskerroin on enää 0,2. Linnunradan massa tunnetaan nyt siis 20 prosentin tarkkuudella.  

Tarkkuutta on tarkoitus vielä parantaa laajentamalla tutkimus muihin Palomar 5 -joukon tähtivirtaa muistuttaviin rakenteisiin. Samalla saadaan määritettyä entistä täsmällisemmin Auringon sijainti Linnunradassa sekä kotigalaksimme suuren mittakaavan rakenne ja koostumus. 

Tutkimuksesta kerrottiin EurekAlert!-sivustolla ja se on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Adam Evans/CC BY 2.0

Italialaisastronautti Samantha Christoforetti on nyt maailman  pisimpään yhtäjaksoisesti avaruudessa ollut eurooppalainen. Ennätys meni rikki eilen sunnuntaina klo 18:27 Suomen aikaa. Hänestä tulee Maahan palatessaan myös pisimpään yhtäjaksoiseksi avaruudessa ollut nainen.

Näin ei ollut tarkoitus tapahtua, mutta taannoisen Progress-avaruusrahtarin onnettomuuden vuoksi Samanthan ja hänen miehistönsä paluuta Maahan lykättiin kuukaudella – alun perin hänen sekä Terry Virtsin ja Anton Shkaplerovin piti palata Maahan 12. toukokuuta.

Nykyisen suunnitelman mukaan he laskeutuvat Sojuz-aluksellaan Kazakstanin arolle ensi torstaina, eli 11. kesäkuuta. Tarkalleen ottaen laskeutumisajaksi suunnitellaan klo 16:43 Suomen aikaa iltapäivällä.

Avaruusaseman miehistön 42/43 muodostanut kolmikko nousi Kansainväliselle avaruusasemalle 23. marraskuuta 2014, joten heidän lentonsa pituudeksi tulee 199,7 vuorokautta. Näin Samanthasta tulee pisimpään avaruudessa yhtäjaksoisesti ollut naisavaruuslentäjä, sillä edellisen ennätyshaltijan, NASAn Sunita Williamsin pisin lento kesti 195 vuorokautta.

Edellinen eurooppalaisennätys oli hollantilaisella André Kuipersilla, joka vietti lennollaan 193 vuorokautta vuonna 2012. 

Koko maailman mittakaavassa ennätystä pitää edelleen hallussaan venäläinen Valeri Poljakov, joka vietti 437,7 vuorokautta Mir-asemalla. Tämä ennätys mennee rikki vasta kun lennot Maan kiertorataa kauemmaksi alkavat. 

Tilastoja katsoessa huomaa myös sen, että Samanthasta tulee pisimpään avaruudessa ollut italialainen, sillä niin Paolo Nespoli kuin Luca Parmitanokin jäävät jälkeen 174,2 ja 166,3 vuorokaudellaan.

Kaiken kaikkiaan pisimpään avaruudessa ollut eurooppalainen on saksalainen Thomas Reiter, jonka lokikirjassa on 350,2 vuorokautta avaruudessa kahdella pitkäkestoisella lennollaan. 

Maailmanennätys on venäläisella Sergei Krikalevilla (803,4 vrk kuudella lennollaan) ja naisten ennätys on NASAn Peggy Whitsonilla (367,7 vrk kahdella lennolla).

Kyseessä on Samanthan ensimmäinen lento avaruuteen, ja on hyvin harvinaista, että ensikertalaiset rikkovat ennätyksiä. Itse asiassa hänestä tulee myös pisimmän yhtäjaksoisen ensimmäisen avaruuslennon tehnyt astronautti, sillä edellinen ennätys oli 198,7 vuorokautta. Sen teki amerikkalainen Michael Barratt vuonna 2009. 

Otsikkokuvassa Samatha on Dragon-rahtialuksen sisällä järjestelemässä kuljetuslaatikoita.

Päivitys maanantaina aamulla: Jo kahdesti kuolleista noussut LightSail-satelliitti on saanut aurinkopurjeensa auki. Sen avannut pieni sähkömoottori surahti käyntiin klo 22:47 Suomen aikaa sunnuntaina illalla, kun satelliitti oli radallaan Meksikon länsipuolella Tyynen valtameren päällä.

Alla alkuperäinen juttu lauantailta:

Tämä alkaa käydä jo tylsäksi: Aurinkopurjesatelliitti LightSail on taas herännyt ruususen unestaan. Lentoa Planetary Societyssä seuraavan Jason Davisin mukaan se lähetti tänään iltapäivällä 9 tietopakettia, jotka kertovat sen systeemien tilasta. Niitä käydään parhaillaan läpi ja palaamme asiaan kun uutta ilmenee.

Tämä on jo toinen kerta, kun LightSail on sammunut ja se on oletettu menetetyksi, mutta se on herännytkin taas toimimaan. Ensimmäisellä kerralla syynä oli liian suureksi paisunut lokitiedosto ja toisella liian matalaksi päässyt akkujen varaustaso. Ensimmäisellä kerralla satelliitin pelasti kosminen säde, joka resetoi keskustietokoneen, ja tällä kerralla todennäköisesti akut ovat saaneet tarpeeksi virtaa ja yksinkertaisesti satelliitti on alkanut jälleen toimia saatuaan riittävästi sähköä.

Mutta kuinka kauan LightSail jaksaa nyt toimia? Saadaanko aurinkopurje vielä auki?

Lisätietoja odotellessa kannattaa lukea eilinen juttumme siitä, kun pikkusatelliitti hiljeni jälleen viime viikolla.