Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Amerikkalaiset salasivat sotilassatelliitin räjähdyksen (päivitetty)

Jari Mäkinen

Yhdysvaltain ilmavoimien sotilaallinen sääsatelliitti DMSP-13 räjähti helmikuun 3. päivänä kiertoradallaan 43 jäljitettävään osaan. Yleensä tällaisista tapauksista tiedotetaan julkisesti, jotta muut avaruusmaat voivat varautua avaruusromun aiheuttamaan vaaraan, mutta nyt amerikkalaisilta ei saatu tietoa tapauksesta – eikä virallisesti ole saatu vieläkään.

Euroopan avaruusjärjestön avaruustilannetta tarkkailevan toimiston mukaan hieman yli 800 kilometrin korkeudessa tapahtunut räjähdys ei aiheuta ainakaan suoraa vaaraa eurooppalaisille satelliiteille. Lähimpänä avaruusromupilveä ESAn satelliiteista käy jäätutkijasatelliitti CryoSat, mutta sekin on turvallisen matkan päässä.

Korkeusalue 800 kilometrin tienoilla on tyypillinen Maata tutkivien ja havaitsevien satelliittien käyttämä kiertorata, ja siellä on myös joitain tietoliikennesatelliitteja.

Oletettavasti DMSP-13:n räjähdyksessä syntyneet suuremmat kappaleet, ohessa syntyneet pienemmät osat ja niiden keskinäisten törmäysten johdosta syntyvät palaset pysyvät ainakin toistaiseksi rajatulla, joskin varsin kookkaalla alueella. Ajan kuluessa syntynyt avaruusromu leviävää ja putoavaa alemmaksi laajenevaksi pilveksi.

ESA on saanut nyt tietoa Yhdysvalloista ja analysoi parhaillaan tarkemmin tapauksen vaikutuksia.

Syynä sähköhäiriö?

DMSP-F13 -satelliitti (Defense Meteorological Satellite Program Flight 13) laukaistiin avaruuteen vuonna 1995, joten se oli jo 20 vuotta vanha. Se oli aurinkosynkronisella kiertoradalla, joka kulki jotakuinkin Maan napojen kautta noin 800 km:n korkeudessa.

Se ei enää kuulunut Yhdysvaltain tärkeimpiin kiertoradalla oleviin sotilaallisiin sääsatelliitteihin, sillä siitä tuli virallisesti varasatelliitti vuonna 2006. Koska avaruudessa on jo kuusi muuta DMSP-sääsatelliittia, ei räjähdys vaikuta Yhdysvaltain kykyyn saada sotilailleen säätietoja.

Tapauksesta saatujen tietojen mukaan syyksi räjähdykseen arvellaan satelliitin sähköjärjestelmässä tapahtunutta vikaa, joka olisi saanut aikaan laajemman vian, joka olisi saanut aikaan räjähdyksen (kun esimerkiksi jäljellä oleva ajoaine olisi syttynyt). Sen jälkeen satelliitti menetti asennonhallintakykynsä ja yhteys siihen katkesi.

Ainakaan toistaiseksi ei ole siis olemassa mitään merkkejä siitä, että satelliitti olisi tietoisesti tuhottu avaruudessa.

Omituista tapahtumassa on kuitenkin se, että Yhdysvaltain strateginen komentokeskus USSTRATCOM ei tiedottanut muita räjähdyksestä, eikä ole kertonut asiasta vieläkään virallisesti mitään.

Ensimmäisenä DMSP-F13:n räjähdyksestä kertoi amerikkalainen satelliitteja ja niiden ratoja tutkiva T.S. Kelso helmikuun 25. päivänä, kun hän havaitsi 26 uutta kappaletta paikassa, missä sääsatelliitti oli aiemmin.

Vaikka satelliitin räjähdys ei ole vakava tapaus avaruusromun syntymisen kannalta, olisi siitä pitänyt tiedottaa muita satelliittioperaattoreita välittömästi.

DMSP on tärkeä myös suomalaisille tutkijoille

Sotilaalliset DMSP-sarjan sääsatelliitit ovat olleet tärkeitä paitsi sotilaille ja sääennustajille, niin myös avaruusfysiikan tutkijoille, koska niiden mukana on laitteita, jotka pystyvät tekemään muun  muassa mittauksia siitä, kuinka Auringon energiaa siirtyy aurinkotuulesta Maan magneettikenttään. Tämä tapahtuu mittaamalla sähköpotentiaalia avaruudessa napa-alueiden päällä. Sateliitit kuvaavat myös revontulia ja tekevät muita Maan ja Auringon välistä vuorovaikutusta selventäviä havaintoja.

"DMSP on eräs tärkeimmistä avaruusohjelmista tässä suhteessa", kertoo tutkimusprofessori Minna Palmroth Ilmatieteen laitokselta.

"Avaruusfysiikka ei olisi nykytasollaan ilman näiden satelliittien ja niiden hyvin laaja-alaisesti mittauksia tekeviä instrumentteja. Maan pinnalta vastaavia mittauksia voidaan tehdä vain SuperDARN -tutkalaitteistolla."

Osasyynä DMSP-satelliittien avaruusfysiikkalaitteisiin lienee se, että sotilaat ovat myös kiinnostuneita asiasta paitsi perustutkimusmielessä, niin myös siksi, että Auringon ja Maan välisen vuorovaikutuksen ymmärtäminen auttaa heitä(kin) satelliittien hallinnassa ja maailmanlaajuisessa toiminnassaan: esimerkiksi Maan magneettikentän häiriöt vaikuttavat suoraan kauko-ohjattavien lennokkien ohjaamiseen käytettäviin tietoyhteyksiin.

 

Kuva yllä: Revontulimyrsky Etelämantereen päällä DMSP-13 -satelliitin kuvaamana vuonna 1998. (MIT Haystack Observatory)
Otsikkokuva: DMSP-13 -satelliitti. (Yhdysvaltain ilmavoimat)

Cereksen aamunkoitto

Markus Hotakainen

Ensi perjantaina Dawn-luotain asettuu Cerestä kiertävälle radalle. Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun kääpiöplaneettaa päästään tutkimaan lähietäisyydeltä. Samalla Dawnista tulee ensimmäinen luotain, joka on kiertänyt kahta Aurinkokunnan kappaletta, joista kumpikaan ei ole Maa. Dawn tutki yli vuoden ajan Vestaa, joka on asteroideista suurin. Tosin se sai tittelin lahjaksi, kun asteroidivyöhykkeen ylivoimaisesti suurin kiertolainen Ceres ylennettiin kääpiöplaneetaksi.

Samalla Pluto sai arvonalennuksen planeettojen joukosta samaan ryhmään Cereksen kanssa. Pluton statuksen muuttaminen herätti paljon kritiikkiä etenkin Yhdysvalloissa – koska Pluto oli ainoa amerikkalaisastronomin löytämä planeetta – eivätkä kaikki sikäläiset tutkijat edelleenkään suostu käyttämään siitä nimitystä kääpiöplaneetta.

Uuden luokittelun ansiosta kahden luotaimen välille kehkeytyi kilpailu siitä, kumpi ehtii ensin tutkimaan tarkasti kääpiöplaneettaa. Tammikuussa 2006 laukaistu New Horizons lähetettiin alkujaan ulointa planeettaa eli Plutoa kohti, mutta saman vuoden elokuussa kaukainen pienkappale luokiteltiin uudelleen.

Dawn laukaistiin matkaan syyskuussa 2007. Luotaimen ensimmäisenä kohteena oli kuitenkin Vesta. Dawn saapui Vestan luo heinäkuussa 2011 ja asettui asteroidia kiertävälle radalle. Reilun vuoden kestäneiden tutkimusten jälkeen Dawn jatkoi matkaansa ja suuntasi kohti Cerestä.

Vaikka lähtö Vestan luota viivästyi reilulla viikolla, oli selvää, että New Horizons on hävinnyt kisan. Fysiikan ja taivaanmekaniikan lait ovat lahjomattomia. Pluto-luotain oli radalla, joka veisi sen kaukaisen kiertolaisen ohi täsmälleen tiedettynä päivänä – 14. heinäkuuta 2015. Kun Dawn irtautui Vestan heikosta vetovoimakentästä syyskuussa 2012, sen rata johtaisi yhtä täsmällisesti Cereksen luo 6. maaliskuuta 2015.

Voittaja on siis ollut selvillä jo yli kahden vuoden ajan.

DAWN-logo

Hitaasti mutta varmasti

Dawnin vuosia kestävä kiertely asteroidivyöhykkeellä ja ohjausmanööverit sekä Vestan että Cereksen lähistöllä ovat mahdollisia ainoastaan sen ionimoottorin – tai tarkemmin sanottuna kolmen ionimoottorin –ansiosta. Perinteiset rakettimoottorit kuluttavat polttoainetta niin ahnaasti, että Dawn-luotaimen olisi pitänyt olla käytännössä pelkkää polttoainesäiliötä.

Ionimoottori rinnastuu räjähtävää työntövoimaa tuottavaan kemialliseen rakettimoottoriin kuin muinaisen antiikin tarun kilpikonna jänikseen. Se on hidas, mutta etenee vakaasti ja varmasti kohti maalia. Ja kuten tarun kilpikonna voitti jäniksen, Dawn päihittää New Horizons -luotaimen – olkoonkin, että jälkimmäisellä on ollut paljon pidempi matka kuljettavanaan.

Ionimoottori perustuu siihen, että moottorin ajoaineen xenon-atomeilta riistetään elektroneja ja näin syntyneet sähköisesti varautuneet ionit kiihdytetään sähkön avulla suureen nopeuteen. Moottorin työntövoima on samaa suuruusluokkaa kuin tukankuivaajan puhallus, mutta kun se jatkuu vuosien ajan, luotaimen vauhti ehtii kasvaa riittävän suureksi planeettainvälisessä avaruudessa vaeltamiseen.

Matkalla kohti Vestaa Dawn nappasi kertaalleen lisävauhtia Marsin lähiohituksesta, mutta jälkimmäisen etapin Cerekseen se on taittanut pelkästään ionimoottoreidensa turvin. Aurinkopaneelien tuottamalla sähköllä toimiva ionimoottori on myös luotettava, sillä liikkuvia ja muitakin osia on vähän verrattuna kemialliseen rakettimoottoriin polttoainesäiliöineen ja -putkineen, venttiileineen sun muineen.

Ionimoottorin voi huoletta sammuttaa ja käynnistää useita kertoja, ja se lähtee käyntiin aina yhtä varmasti kuin vanhan Kuplavolkkarin ilmajäähdytteinen takamoottori hyytävän kylminä pakkasaamuinakin.

 

 

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.

Ceres pyöriiHelmikuun 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

Scholzin tähden salaisuuden paljastaja

Scholzin tähden salaisuuden paljastaja
Jari Mäkinen
03.03.2015

Kerroimme 17.2. pienestä, himmeästä punaisesta kääpiötähdestä, joka ohitti aurinkokunnan hyvin läheltä vain noin 70 000 vuotta sitten. Olennaisen havainnon (sen nopeudesta kertovan spektrimittauksen) tähdestä teki suomalainen tähtitieteilijä Petri Väisänen Etelä-Afrikassa sijaitsevalla SALT-teleskoopilla.

Harvinaislaatuinen ja merkittävä löytö sai kokeneen astronominkin herkistymään.

Videolla Petri kertoo löydöstä teleskoopin ohjaushuoneessa – samalla kun tekee havaintoja muista vastaavista tähdistä, joista jokin saattaa paljastua vieläkin lähempää meitä aikanaan kulkeneeksi.

Lue myös juttumme muista aurinkokunnan läheltä kulkevista tähdistä.

Video: Jari Mäkinen (kuvattu 2.3.2015 Sutherlandin observatorioalueella Etelä-Afrikassa).

Suosituimmat tänään

Auringonnousun lentoreitti - 22 tuntia lennossa
Onko Marsin pinnalla muka kylmä - ei tuntuisi Suomen talvea kummemmalta
Katsomisen keinot, näkemisen tavat
La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Huomio: Vaccinium myrtillus on täynnä E-koodeja!

Kuva viikonvaihteeksi: Komeetta Lovejoy

Markus Hotakainen

Alkuvuodesta taivasta on koristanut komeetta C/2014 Q2 eli Lovejoy. Kirkkaimmillaan se erottui jopa paljain silmin ja edelleen se löytyy kiikarilla Perseuksen ja Kassiopeian tähdistöjen rajamailta.

27. joulukuuta 2014 komeetta osui sattumalta maailman tehokkaimman digikameran kuvakenttään. Tuolloin Lovejoy oli yli 80 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta ja sen ydintä ympäröivällä komalla oli läpimittaa noin 650 000 kilometriä, melkein kaksi kertaa Maan ja Kuun välinen etäisyys. Komeetan ytimen arvellaan kuitenkin olevan kooltaan vain muutaman kilometrin luokkaa.

Palasista koostuva kuva on otettu "Pimeän energian kameralla", joka on nelimetrisessä Blanco-teleskoopissa Cerro Tololon observatoriossa Andien vuoristossa. Instrumentti rakentuu kaikkiaan 62 ccd-kennosta, jotka muodostavat yhteensä peräti 570 megapikselin kameran. Sen kuvakenttä on halkaisijaltaan noin kaksi astetta eli neljä kertaa Kuun näennäistä läpimittaa suurempi.

Kameralla otettujen kuvien avulla tutkitaan varsinaisesti kaukaisia galakseja ja niiden muodostamia joukkoja sekä galakseissa räjähtäviä supernovia. Tavoitteena on saada entistä tarkempaa tietoa maailmankaikkeuden kiihtyvästä laajenemisesta, jonka aiheuttajaksi on teoretisoitu toistaiseksi tuntematonta pimeää energiaa. Dark Energy Survey -kartoituksesta löytyy lisätietoa projektin kotisivuilta.

Kuvat: Fermilab / Marty Murphy / Nikolay Kuropatkin / Huan Lin / Brian Yanny

Muinainen monsteri – tutkijat löysivät ultramassiivisen mustan aukon

Kuva: ESO / M. Kornmesser
Kuva: ESO / M. Kornmesser
Kuva: John Hill / LBTO
Markus Hotakainen

Pekingin yliopiston professorin Xue-Bing Wun johtama tutkijaryhmä on löytänyt kirkkaimman tunnetun kvasaarin, jonka voimanlähteenä on valtaisa musta aukko. SDSS J0100+2802 loistaa ennätykselliset 420 biljoonaa kertaa Aurinkoa suuremmalla säteilyteholla.

Tai loisti: kvasaarilla on etäisyyttä 12,8 miljardia valovuotta, joten sen säteily on lähtenyt matkaan, kun maailmankaikkeudella oli ikää vasta noin miljardi vuotta.Todennäköisesti kvasaarin loiste on hiipunut jo aikakausia sitten.

Vajaan miljardin vuoden ikäinen universumi oli muuttumassa radikaalisti, kun ensimmäisten galaksi- ja kvasaarisukupolvien säteily päätti "kosmisen pimeän kauden". Toistaiseksi onkin arvoitus, miten näin suuri musta aukko on voinut muodostua pian sen jälkeen, kun ensimmäiset tähdet ja galaksit vasta alkoivat loistaa.

Kvasaarit ovat nuorten galaksien kehitysvaiheita. Tähtijärjestelmän keskuksessa olevalla mustalla aukolla on runsaasti kaasua ahmittavanaan ja sen ympärille muodostuvan kertymäkiekon ilmiöt saavat aikaan kvasaarin suuren kirkkauden. Kun purtava loppuu, musta aukko rauhoittuu ja kvasaari sammuu – jos asian ilmaisee hyvin yksinkertaistetusti.

Vaikka suurin osa kvasaareista on etäällä meistä, näin kaukaiset ovat harvinaisuuksia. Vuodesta 1963 lähtien kosmisia majakoita on löydetty yli 200 000, mutta ainoastaan neljänkymmenen etäisyys on yli 12,7 miljardia valovuotta. Vaikka miljardin vuoden ikäinen maailmankaikkeus oli paljon nykyistä pienempi, kvasaareja oli silti harvassa. Niiden kukoistuskausi oli vasta alkamassa.

 

Monsterikvasaarin punasiirtymä on 6,3, kun "ennätys" on tällä hetkellä 7,085. Se ei siis ole etäisin kvasaari, mutta ero ei ole suuri: kaukaisin tunnettu kvasaari on 13 miljardin valovuoden etäisyydellä. SDSS J0100+2802 on seitsemän kertaa sitä kirkkaampi ja kaukaisin kvasaari, joka on löytynyt ainoastaan 2,4-metrisellä kaukoputkella.

Yllä vasemmalla olevaan kaavioon on sijoitettu kvasaareja niiden mustan aukon massan ja säteilytehon mukaisesti. Oikeanpuoleisessa kuvassa näkyvä SDSS J0100+2802 on kummankin suhteen omilla kymmenluvuillaan.

 
Myös Linnunradan keskuksessa on supermassiivinen musta aukko, joka on todennäköisesti tehnyt kauan sitten omasta kotigalaksistamme kvasaarin. Nyt löytynyt kohde on kuitenkin aivan toista luokkaa. Linnunradan mustan aukon massa on noin kolme miljoonaa Auringon massaa, mutta SDSS J0100+2802 -kvasaarin "moottori" on 4 000 kertaa massiivisempi.

 

Kuva: John Hill / LBTO

Vaikka SDSS J0100+2802 säteilee hyvin voimakkaasti, suuren etäisyyden takia se näkyy taivaalla vain himmeänä valopisteenä. Kvasaarin tutkimiseen käytettiinkin kovan luokan kalustoa eri puolilla maailmaa.

Havaintoja tehtiin 2,4 metrin Lijiang-teleskoopilla Yunnanissa Kiinassa, 6,5-metrisellä MMT:llä (Multiple Mirror Telescope) ja 8,4-metrisellä LBT:llä (Large Binocular Telescope; kuvassa yllä) Arizonassa Yhdysvalloissa, 6,5-metrisellä Magellan-teleskoopilla Las Campanasissa Chilessä ja 8,4-metrisellä pohjoisella Gemini-kaukoputkella Mauna Kealla Havaijilla.

Valovoimaisen kvasaarin jatkotutkimusten toivotaan antavan viitteitä galaksien muotoutumisesta ja kvasaarien kehitysvaiheista sekä supermassiivisten mustien aukkojen synnystä ja niitä ympäröivien galaksien vuorovaikutuksesta hyvin varhaisessa maailmankaikkeudessa.

Tutkimuksesta kerrottiin esimerkiksi LBT-observatorion sivuilla ja tulokset julkaistaan Nature-tiedelehdessä huomenna 26. helmikuuta.

 

Kopernikuksen uusin aisti: Sentinel-2

Sentinel-2
Sentinel-2
Jari Mäkinen

Siinä se on, hieman yli tonnin painoinen, kullanhohtoisella lämpötilavaihteluita ja mikrometeoreja vastaan suojaavalla pinnoitteella päällystetty satelliitti kököttämässä telineessään puhdastilan seinämällä.

Olemme IABG-yhtiön avaruuslaitteiden testikeskuksessa Ottobrunnissa, Münchenin eteläpuolella olevassa ilmailu- ja avaruusteollisuuden keskittymässä.

Euroopan avaruusjärjestö ESA, Euroopan unioni, Airbus Defence & Space ja IABG esittelivät tänään toimittajille ja tutkijoille tätä eurooppalaisen Kopernikus-järjestelmän tuoreinta tulokasta.   Suunnitelman mukaan se saa seurakseen ensi vuonna toisen samanlaisen satelliitin, jotka kumpikin toimisivat ainakin seitsemän vuotta avaruudessa – mutta koska satelliitit yleensä toimivat paljon laskettua pitempään, laitetaan näihin mukaan polttoainetta saman tien 12 vuoden toimintaa varten.

Satelliittien tekemiseen osallistuu 42 yhtiötä 17 eri maasta, ja  jossain sen sisällä on myös teksti “Made in Finland”. Lisäksi suomalainen tietotaito on ollut tekemässä sen havaintolaitteista  parhaita alallaan.

Mutta tästä enemmän hieman myöhemmin, nyt mennään takaisin puhdastilaan.

Maata katsova avaruusteleskooppi

Sentinel-2 näyttää kovin pieneltä, ja se onkin suhteellisesti ottaen pienikokoinen: kolme ja puoli metriä pitkä ja vajaat puolitoista metriä leveä laatikko. Aurinkopaneelinsa kanssa avaruudessa se on luonnollisesti suurempi, sillä satelliitin sivusta avaruudessa ulospäin sojottava paneeli on kooltaan hieman suurempi kuin satelliitti itse.

Sen tärkein hyötykuorma on monikanavakamera, joka kuvaa allaan olevaa 290 km leveää kaistaletta maapallon pinnalla kaikkiaan 13 eri sähkömagneettisen spektrin kanavalla. Kameran kuvaustarkkuus on 10 metriä neljällä näkyvän valon alueella oleva kaistalla ja yhdellä lähi-infrapunakaistalla, ja 20 m kuudella punaisen alueella olevalla sekä lähellä mikroaaltoja olevalla infrapunakaistalla. Kaikkiaan kameralaitteisto kattaa aallonpituusalueet 443 nanometristä 2190 nanometriin.

Yhdistämällä eri aallonpituusalueilla tehtyjä havaintoja voidaan saada paljon tietoa Maan pinnasta, jäätiköistä ja meristä. Omimmillaan satelliitti on maankäytön kartoittamisessa ja onnettomuustilanteissa nopean tilannetiedon saamisessa.

Kopernikus: paljon vapaata ja hyvää dataa maapallosta

“Saako tästä ottaa kuvia”, hän kyselee Kopernikus-hankkeesta EU:ssa vastaava Reinhard Schulte-Braucks (yllä olevassa kuvassa vasemmalla) lähemmäksi satelliittia astellessaan ja saa huvittuneen vastauksen: “No, sehän on teidän satelliittinne, joten jos annatte luvan, niin sitten saa.”

Ja niin otamme kuvia satelliitista, jota voisi pitää myös eräänlaisena tiedustelusatelliittina. Kopernikuksen tavoitteenahan on rakentaa Euroopalle kyky saada muista riippumattomasti kuvia ja muuta havaintotietoa kaikkialta maailmassa.

Pääpaino on tutkijoille menevissä havainnoissa, maankäytön ja ympäristön tarkkailussa, avustamisesta onnettomuustilanteissa ja  esimerkiksi talvimerenkulun avustamisessa, mutta satelliitti näkee yhtä lailla myös pakolaislauttoja Välimerellä ja sotajoukkoja Ukrainassa. Avaruudesta tehtävillä tarkoilla havainnoila myös merkittävää turvallisuuspoliittista merkistystä, ja Kopernikuksella on osansa myös siinä.

Silti Kopernikus on ennen kaikkea siviilihanke, ja niinpä sen käytännön toteuttamisesta vastaavat Euroopan avaruusjärjestö sekä Euroopan ympäristövirasto European Environment Agency (EEA). 

Käytännössä kaikki havainnot ovat myös vapaasti kaikkien saatavissa. 

“Tavoitteenamme on tukea näin arkisia sovelluksia, jotka käyttäisivät satelliittien keräämää tietoa jokapäiväisessä elämässämme samaan tapaan kuin jo nyt satelliittinavigointi ja tietoliikenne ovat niin olennainen osa elämäämme, ettemme näitä edes miellä enää avaruuslaitteiksi”, selittää Schulte-Braucks.

“Merkittävää tiedon ilmaisuuden ja saatavuuden lisäksi on se, että Kopernikus tuottaa tietoa jatkuvalla syötöllä ja tuo tieto on korkealaatuista. Takaamme, että vertailukelpoista, hyvää tietoa on saatavissa pitälle 2030-luvulle saakka.”

Schulte-Braucksin mukaan jo nyt Kopernikus-tietokannassa on 352TB edestä havaintoja, jotka on saatu viime vuoden keväällä laukaistusta Sentinel-1 -tutkasatelliitista.

Sentinel-1:n valtti on siis kyky tehdä havaintojaan pilvien läpi. Sentinel-2 täydentää sitä tutkakuvia optisen alueen näkökyvyllä.

Schulte-Braucksin mukaan EU on varannut hankkeeseen 4,3 miljardia euroa vuosina 2014-2020 käytettäväksi.

“Juttelin juuri pari viikkoa sitten amerikkalaisten kollegojeni kanssa, ja he ihmettelivät miten tiedämme jo nyt mikä on budjettimme vuosien päästä. He kun eivät tiedä edes sitä, kuinka paljon heillä on käytössä ensi vuonna. Tämä pitkäjänteisyys on eräs Euroopan vahvuuksista.”

Schulte-Braucks mainitsee myös sen, että satelliittihavainnoilla pystyttiin auttamaan ebola-epidemian saamista hallintaan Afrikassa. 

“Öljypalmuissa asuvat hedelmälepakot ovat olleet eräs tehokkaimmista taudin välittäjistä, joten pystyimme paikantamaan epidemia-alueelta kriittisimpiä öljypalmualueita ja keskittämään valistusta ja hoitoja näille alueille.”

Tästä EU-virkamies ei sano mitaan, mutta Kopernikus on myös erinomainen väline eurooppalaisten tarkkailuun: EU pystyy pian tarkistamaan kätevästi myös esimerkiksi sen, kasvaako suomalaisviljelijän pellolla perunaa tai espanjalaisfarmarin tiluksilla oliivipuita, kuten he ovat ilmoittaneet. Mielestäni tämä on kuitenkin hyvää valvontaa.

Metsähavainnot ovat suomalaista osaamista

Satelliitin tekemisestä vastanneen Airbus Defence & Space -yhtiön projektivastaavat mainitsevat, että Sentinel-2 on erityisen hyvä metsien ja kasvillisuuden havaitsemissa. Ja että tässä suomalaiset ovat olleet tärkeässä osassa.

“Sentinel-2 on unelmalaite metsien kartoitukseen ja seurantaan”, vahvistaa VTT:n tutkimusprofessori Tuomas Häme puhelimitse Suomesta. 

“Sillä on riittävä erotuskyky esimerkiksi kuntatason kartoitukseen ja seurantaan myös metsätilojen tasolla, sen kuvat ovat suuria, se tuottaa jatkuvasti tasalaatuista tietoa ja voi kuvata samaa paikkaa vähintään parin päivän välein. Sen kamerassa on runsaasti aallonpituuskanavia ja suomalaisittäin on tärkeää se, että kameran ilmaisin on hyvin herkkä. Tämä on tärkeää tummia havumetsiä kuvattaessa.”

VTT johti Sentinel-2:n metsäsovellusten ominaisuuksien määrittelyä 13 vuotta sitten päättyneessä ESAn rahoittamssa TESEO-hankkeessa. Sentinel-2 toteuttaa raporttin suositukset lähes sellaisinaan.

Tällä hetkellä VTT koordinoi Hämeen johtolla EU:n seitsemänteen puiteohjelmaan liittyvää hanketta nimeltä North State, jossa kehitetään uusia menetelmiä pohjoisen havumetsävyöhykkeen hiili- ja vesitaseen arviointiin. Kehitettävien menetelmien keskeisin aineisto on Sentinel-2:sta. 

“Toistaiseksi harjoittelemme toimintaa mm. amerikkalaisen Landsat-satelliittien aineistolla, jota tuetaan Sentinel-1:n havainnoilla. Hankkeessa on Suomesta mukana mm. Helsingin Yliopisto ja Simosol Oy. Aineiston hyödyntäjiä löytyy jatkossa esimerkiksi valtion sektorilaitoksista, kuten Luonnonvarakeskus, Suomen ympäristökeskus ja Ilmatieteen laitos.”

Häme uskoo, että myös käytännön metsätalous tulee mukaan, mutta voi olla, että ne ostavat valmiita satelliittidatasta jalostettuja tuotteita palveluyrityksistä. Jo nyt useat konsulttiyritykset tuottavat tällaisia tietotuotteita. 

Suomen lisäksi metsänkartoitusta tehdään VTT:llä myös muille maille EEA:n tilauksesta ns. GIO-hankkeessa (GMES Initial Operations). 

Hankkeen puitteissa suomalaiset ovat jo viimeistelemässä  kartoitusta Baltian maiden ja Islannin metsistä; työssä on käytetty luonnollisesti jo olemassa olevaa aineistoa, mutta Sentinel-2:n havainnot tulevat täydentämään sitä. 

Maankamaran lisäksi satelliitit näkevät hyvin meriä ja niiden pinnalla olevaa jäätä tai leväkukintoja. Jo nyt talvimerenkulku hyötyy olennaisesti satelliittien avulla tehtävistä jääkartoista, ja Sentinelien avulla näistäkin saadaan parempia.

Jo olemassa olevia tuloksia voi katsoa mm. EEA:n Urban Atlas -palvelussa.

Taivaalle kesäkuussa

Sentinel-2 on juuri käynyt läpi kaikki testit, joilla varmistettiin että se kestää niin laukaisun kuin avaruudenkin olosuhteet. Tiistaisen tilaisuuden jälkeen satelliittiin kiinnitetään viimeisiä osia, sitä testataan edelleen ja sitten se pakataan kuljetusta varten. Näillä näkymin suuri Antonov-rahtikone kyytii sen huhtikuun 19. päivänä Saksasta Kouroun laukaisukeskukseen.

Satelliitissa on myös suomalaista tekniikkaa: nykyisin osana sveitsiläistä RUAG-yhtiötä oleva entinen Patrian avaruuselektroniikkaosasto teki satelliittiin sen tietokonelaitteiston, joka avustaa satelliitin päätietokonetta monissa pääasiassa asennonsäätöön liittyvissä tehtävissä. Lisäksi se kantaa päävastuun mm. aurinkopaneelien avaamisesta heti avaruuteen pääsemisensä jälkeen. 

Näin tapahtuu toivottavaasti 12. päivä kesäkuuta, jolloin Vega-kantoraketti kuljettaa sen Maan napojen kautta kulkevalle radalleen 786 kilometrin korkeudessa.

Kun se aloittaa rutiininomaiset havaintonsa noin kolmen kuukauden testauksen ja kalibroinnin jälkeen, se lähettää Maahan noin 1,6 teratavua tietoa vuorokaudessa. Sitä välitetään alas paitsi nopealla radiolinkillä, niin myös laseryhteydellä. Satelliitin hallinta tapahtuu Ruotsissa, Kiirunassa olevan maa-aseman kautta – mutta lennonjohto voi olla rauhassa, sillä Sentinel-2 on tehty hyvin omatoimiseksi ja se tietää aina etukäteen parin viikon toimet.

Erikoistapauksissa tosin se voidaan komentaa katsomaan nopeastikin hieman sivulle normaalista alaspäin kohdennetusta suunnasta. Näin havaintoja esimerkiksi luonnononnettomuuspaikoista voidaan saada parhaimmillaan tuntien sisällä niiden tapahduttua. Havaintotarkkuus sivulle katsottaessa on luonnollisesti hieman huonompi kuin suoraan alasuuntaan otettavissa kuvissa.

Toinen samanlainen Sentinel-2 laukaistaan matkaan ensi vuoden kesällä, jolloin ne voivat toimia avaruudessa parina. Kun käytössä on kaksi samaa tehtävää tekevää satelliittia, saadaan samalta alueelta kuvia vähintään joka toinen päivä. Kaksikon korvaava uusi kahden Sentinel-2:n sarja laukaistaan matkaa 2020-luvun alussa, mutta todennäköisesti niiden laitteistoja tullaan parantamaan nykyisistä.

Samoin Sentinel-1 -tutkasatelliitteja on tilauksessa neljä, ja 1A saa seurakseen 1B:n vielä tänä vuonna.

Sentinel-1:n ja Sentinel-2:n lisäksi tulee koko joukko muita satelliitteja.

Sentinel-3 on meritutkimussatelliitti, joka havaitsee meren pinnan korkeutta ja lämpötilaa sekä mittaa meressä olevan klorofyllin määrää yksinkertaisesti katsomalla minkä värinen meren pinta on. Klorofyllilaite toimii myös maanpäällisen kasvuston sondaamisessa. 

Sentinel-4 ja Sentinel-5 eivät ole satelliitteja, vaan sääsatelliittien kyytiin laitettavia, ilmakehää ja sen kaasuja mittaavia tutkimuslaitteita. Sentinel-5 on edistyksellinen otsonimittari, jonka periaatetta tutkitaan erillisellä Sentinel 5 Precursor -satelliitilla. Yksi sen tulevista käyttäjistä on Ilmatieteen laitos.

Sentinel-6 on puolestaan erittäin tarkka korkeusmittari, jonka tehtävänä on tutkia maanpinnan, merten ja jäätiköiden korkeuseroja.

Mutta nyt tärkeintä on saada tämä – tyypilliseen avaruustapaan myöhässä oleva – ensimmäinen Sentinel-2 turvallisesti taivaalle.

MarsOne on vaikeuksissa (päivitetty)

Jari Mäkinen

Julkaisimme viime viikolla tämän jutun Marsin siirtokuntia suunnittelevasta MarsOne-hankkeesta otsikolla, jossa oli kysymysmerkki. Nyt merkin voi ottaa pois, sillä hanke on kokenut kaksi takaiskua lisää: reality-televisio-ohjelmia tekevä Egmont, eräs olennaisimmista rahoittajista, on vetäytynyt hankkeesta, minkä lisäksi MarsOnen tieteellinen neuvonantaja, hollantilainen nobelisti Gerard ’t Hooft ei enää usko, että MarsOne voisi alkaa vuonna 2024 – kuten vielä viime viikolla annettiin ymmärtää. Hän ei siis sano, etteikö hanke ole mahdollinen, mutta toteaa nyt sen maksavan enemmän kuin oletettiin ja siksi sen toteuttaminen ei onnistu annetulla aikataululla.

Bas Lansdorp, MarsOnen vetäjä, sanoo nyt että 2024 on edelleen teoriassa mahdollinen, mutta "aloitusvuotta on jo kerran lykätty, ja silloin totesimme vain, että hanke näyttää nyt oikealta avaruushankkeelta, koska se koki ensimmäisen viivästyksensä".

On erittäin todennäkistä, että hanke tällaisenaan tulee kaatumaan, mutta yhtä kaikki – se on tehnyt Marsin asuttamista tunnetuksi kenties enemmän kuin mikään muu hanke aikaisemmin. Ja myöhemmin tänä vuonna Space X -yhtiön Elon Musk aikoo julkistaa oman suunnitelmansa Marsiin lentämiseksi. Todennäköisemmin sillä on enemmän realistisuutta takanaan, kuin oli (on?) MarsOnella.

Alla on alkuperäinen artikkelimme helmikuun 20. päivältä.

---

Tällä viikolla näyttävästi Mars-astronauttien hakukilpailussa jatkoon päässeiden sadan parhaan nimet ilmoittanut MarsOne on lopettanut ensimmäisen, konkreettisen Mars-lentonsa toteuttamisen. Tämä voi olla viesti siitä, että suunnitelmien ja haaveiden toteuttaminen käytännössä on yhtiölle hyvin vaikeaa – tai vaikeaa se on joka tapauksessa, mutta onko se MarsOnelle liian suuri kynnys?

MarsOne on hollantilainen hanke, jonka ideana on lähettää ihmisiä Marsiin yksisuuntaisilla lennoilla siten, että lähtijät muodostavat punaisen planeetan pinnalle siirtokunnan. Vuodesta 2024 alkaen kuusihenkisiä miehistöjä lähetettäisiin kahden vuoden välein, jolloin siirtokunta kasvaisi ja muuttuisi (toivottavasti) lopulta itsenäiseksi samaan tapaan kuin uudisraivaajat synnyttivät siirtokuntia Australiaan tai Amerikkaan aikanaan. 

Rahoituksensa hanke saisi siitä, että lento, valmistautuminen sille ja astronauttivalinnan viime vaiheet tehtäisiin Big Brother -tyyppisessä TV-kilpailussa. Kilpailut alkavat jo nyt valittujen sadan kandidaatin kanssa, jotka osallistuvat maaosittain joukkuekilpailuihin, joista valittavat ovat mukana “lopullisissa” Mars-miehistöissä.

Käytännössä lopulta valittavat osallistuvat ensin vuosia kestävään simulaatioon, ja osa heistä varmasti jättää silloin hankkeen ja heidän tilalleen haetaan uusia osanottajia.

Laskeutuja peruttu?

Hankkeella on edessään monia teknisiä ongelmia, jotta siirtokunta voisi toimia turvallisesti ja omavaraisesti Marsin pinnalla. Näiden tutkimista varten tarkoituksena oli lähettää vuonna 2018 Marsiin automaattinen laskeutuja, jonka tehtävänä olisi ollut testata myöhemmin siirtokunnan käyttöön tulevaa tekniikkaa sekä tehdä muuta lentoon liittyvää tutkimusta Marsissa alueilla, minne siirtokunta on tarkoitus perustaa.

Lisäksi vuonna 2018 suunnitelman mukaan olisi Marsiin lähetetty kiertolainen, joka olisi toiminut tietoliikennesatelliittina: se olisi välittänyt paitsi tietoja laskeutujalta Maahan, niin myös myöhemmin toiminut siirtokunnan yhteytenä. Kun kyse on suoran TV-lähetyksen välittämisestä Marsista Maahan, pitää sitä varten olla luonnollisesti tietoliikennesatelliitti Marsissa!

MarsOne aloitti näiden valmistelun pari vuotta sitten tilaamalla  tarjoukset Lockheed Martin -yhtiöltä laskeutujasta (joka perustuisi NASAn Phoenix- ja InSight -laskeutujiin) ja Surrey Satellite Technology -yhtiöltä tietoliikennesatelliitista.

Yhtiöt toimittivat suunnitelmansa ja tarjouksensa viime vuonna, mutta MarsOne ei ole ollut yhtiöiden tiedottajien mukaan sen jälkeen heihin yhteydessä. Mikäli lennot on tarkoitus toteuttaa vuonna 2018, alkaa laitteiden tekemisellä olla jo kiire.

MarsOne ei ole puolestaan kertonut laskeutujan ja tietoliikennesatelliitin tekemisistä mitään sitten joulukuun 2013, jolloin asia julkistettiin. 

Nyt SpaceNews-sivustolle lähettämässään sähköpostissa MarsOnen toimitusjohtajan Bas Lansdorp toteaa, että MarsOne on nyt tutkimassa Massachusettsin teknillisen instituutin, kuuluisan MIT:n opiskelijoiden viime vuonna julkistamaa tutkimusta, jonka mukaan siirtokunta olisi vaarassa Marsissa suunnitelman elossapitolaitteissa olevien perustavaa laatua olevien suunnitteluvirheiden vuoksi.

Laitteita on suunnittelemassa Arizonassa toimiva Paragon Space Development -yhtiö, joka tuli tunnetuksi viime lokakuussa stratosfääristä laskuvarjolla hypänneen Google-johtaja Alan Eustachen hypyn teknisenä toteuttajana.

Lansdorpin mukaan MarsOne ilmoittaa aikanaan miten laskeutujien kehittämisen kanssa menetellään, mutta yhtiön mukaan työ jatkuu normaalisti.

Voi kuitenkin olla, että hankkeen toteuttaminen lopulta on yhtiölle liian vaikeaa; mikäli jo miehittämättömien laskeutujien tekeminen tökkii tällä tavalla, miten käy miehitettyjen avaruusalusten sekä siirtokuntaa rakentamaan suunniteltujen robottien kanssa?

Toivottavasti MarsOne kuitenkin pääsee tästä eteenpäin.

MarsOnen piirroksessa on kuuteen laskeutujaan perustuva siirtokunta, joka olisi vuonna 2024 Marsissa valmiina odottamassa ensimmäisiä astronautteja. Asema olisi robottien kokoama ja siellä olisi saapujia odottamassa jo hengitysilmaa sekä 3000 litraa vettä ja 120 kiloa happea, joita tuotettaisiin koko ajan lisää Marsin pintamateriaalista. Rahtialukset olisivat tuoneet asemalle runsaasti varusteita ja ruokaa, joiden turvin kuusi ihmistä tulisivat toimeen vuosia.

Tähtiä tulee ja menee

Kuva: ESO
Kuva: ESO
Jarmo Korteniemi

Kerroimme aiemmassa jutussamme kuinka Scholzin tähti ohitti 70 000 vuotta sitten Auringon vain 0,8 valovuoden etäisyydeltä.

Tulevaisuudessa tähtien ohituksia on luvassa lisää. Ja paljon lähempää.

Kosmisen hiuksen verran ohi

Coryn Bailer-Jones on laskenut tähtien liikkeitä Astronomy & Astrophysics -lehden artikkelissaan.

Bailer-Jonesin mukaan parin tulevan lähiohituksen aikana tähdet viilettävät suoraan Oortin pilven läpi. Se on Auringon uloin vaikutusalue, joka ulottuu muutamasta tuhannesta tähtitieteellisestä yksiköstä (AU eli Maan ja Auringon keskietäisyys) yli 50 000 AU:n päähän. Eli vähintäänkin niille main, mistä Scholzin tähti taannoin kulki.

Lähiohitusten kaikkien aikojen ennätys - tunnettujen tähtien osalta siis - tehdään muutaman sadantuhannen vuoden kuluttua. Silloin HIP 85605 -tunnuksen saanut tähti kulkee lähempää kuin yksikään toinen tähti tunnetussa historiassa tai tulevaisuudessa. Lähin etäisyys saattaa jäädä vain 0,13 valovuoteen, eli vaivaiseen 8 000 AU:öön. Seuraavaksi lähin tähtivierailu tapahtuu miljoona vuotta tuon jälkeen, kun Gliese 710 käy vain 0,33 valovuoden päässä.

Kummatkin tähdet ovat pieniä kääpiötähtiä, eikä niiden ratoja tunneta tarkasti. Etenkin lähin ohitus voi hyvinkin perustua virhearvioihin. Vaikka tähdet kulkisivatkin yllä kerrottua kauempaa, ne käyvät kuitenkin erittäin lähellä.

Suurempien tähtien ohitukset on helpompi laskea. Alfa Centaurin kolmoistähtijärjestelmä lähestyy meitä vielä 30 000 vuoden ajan. Sen ohitus tapahtuu vajaan kolmen valovuoden etäisyydeltä. Koko järjestelmän massa vastaa noin kahta Aurinkoa.

Entä sitten?

Tähtien lähiohitukset voivat olla ongelmallisia. Oortin pilven läpi kulkeva tähti voi muuttaa ainakin muutamien Aurinkoa kiertävien kappaleiden ratoja, ainakin vähän. Osa sinkoutuu lähemmäs Aurinkoa, osa taas poistuu pysyvästi Aurinkokunnasta.

Oortin pilvestä tehdyt mallit kertovat, että alueella kiertää jopa tuhansia miljardeja kappaleita, joiden läpimitta on vähintään kilometrin. Suurimmat lienevät kymmeniä tai satoja kertoja isompia. Arvioita parempaan ei pystytä, sillä nykyiset teleskoopit eivät yksinkertaisesti ole riittävän tehokkaita havaitakseen Aurinkoa kiertäviä pienkappaleita tuollaisilta etäisyyksiltä. (Tunnetut kaukaiset kappaleet huomataan yleensä ratansa Aurinkoa lähimmissä pisteissä. Loppurata lasketaan. Pisimmällä käyvä tunnettu kappale sijaitseekin nyt vain runsaan 20 AU:n päässä Auringosta: 2005 VX3 on hyvin elliptisellä radalla kulkeva komeetta, joka käy noin 3 000 AU:n päässä. Sen yksi kierros kestää arviolta 60 000 vuotta.)

Mainittujen kääpiötähtien massat ovat vain joitain prosentteja Auringosta. Niiden vaikutukset Oortin pilvessä jäänevätkin varsin huomaamattomiksi. Alfa Centaurin tähdet taas eivät kulje Oortin pilven läpi, eikä niidenkään painovoimavaikutus montaa pienkappaleita heilauta. Suurempiakin häiriötekijöitä on nähty.

Keltainen jättiläistähti gamma Microscopii oli eri luokkaa. Sen läpimitta on kymmenen kertaa suurempi kuin Auringon, ja massa 2,5 Aurinkoa. Tämä raskaahko tähti kulki 3,8 miljoonaa vuotta sitten ehkä vain valovuoden päästä meistä, ja luultavasti onnistui sekoittamaan Aurinkokunnan ulko-osia edes jonkin verran.

Ainakin esi-isämme, jo tuossa vaiheessa kahdella jalalla kulkeneet etelänapinat, näkivät sen taivaalla hieman Venusta kirkkaampana pisteenä vuosituhansien ajan.

Nykyisin näkemämme komeetat (ja osa törmäyskraattereista) saattavat olla gamma Microscopiin lähiohituksen aikaansaannoksia. Tai yhtä hyvin jonkin jonkin aiemman lähitähden. Varmasti emme kuitenkaan voi tietää. Emme ainakaan ennen kuin erotamme miten paljon tavaraa Oortin pilvessä todella lymyää. Tai ennen kuin pystymme laskemaan tähtien radat monin verroin nykyistä tarkemmin.

Päivitys 18.2. n. klo 13: Tarkennettu "ennätystä" tarkoittamaan vain tunnettujen tähtien lähiohituksia. Aurinko on historiansa aikana kulkenut nykyistä tiheämminkin 'tähditettyjen' alueiden läpi, joten lähempiäkin ohituksia on todennäköisesti tapahtunut. Sellaisista ei kuitenkaan ole muuta kuin simulaatioihin perustuvia tilastollisia arvioita.


Alla taulukko lähiohituksista. Muista myös muut jutut lähitähdistä: • (1) Proxima Centaurilla on kiertolainen? • (2) Millainen Proxima Centauri on? • (3) Tähti käväisi lähempänä kuin Proxima • (4) Monet tähdet tekevät lähiohituksia •

Tulevat ohitukset:
Tähti              vuosiluku               etäisyys
Hip 85605           n. 240 000-470 000 jaa. 0,13-0,65 vv = 8 200-41 000 AU
Gliese 710          n. 1 300 000 jaa.       0,33-1,44 vv = 21 000-91 000 AU
Proxima Centauri       n. 29 400 jaa.       2,90 vv = 183 000 AU
Alfa Centauri A+B      n. 30 400 jaa.       2,97 vv = 184 000 AU

Menneet ohitukset:
Tähti               vuosiluku               etäisyys
Scholzin tähti          n. 70 000 eaa.      0,59-1,17 vv = 37 000-74 000 AU
gamma Microscopii   n. 3 800 000 eaa.       1,14-4,37 vv = 72 000-273 000 AU

jaa. = jälkeen ajanlaskun alun ; eaa. = ennen ajanlaskun alkua ; vv = valovuosi ; AU = astronominen yksikkö eli 149 597 871 km

Kaikkien aikojen lähin tähti

Kuva: Michael Osadciw / University of Rochester
Kuva: Michael Osadciw / University of Rochester
Markus Hotakainen

Proxima Centauri on Auringon lähin naapuri – nykyisin. 4,2 valovuoden etäisyydellä se on kuitenkin periferiassa verrattuna Scholzin tähden etäisyyteen noin 70 000 vuotta sitten.

Löytäjänsä Ralf-Dieter Scholzin mukaan nimetty WISE J072003.20-084651.2 on hyvin himmeä punainen kääpiötähti, joka löytyi vuonna 2013 WISE-infrapunasatelliitin (Wide-field Infrared Survey Explorer) keräämästä havaintoaineistosta.

Tarkastellessaan tähden liikettä tähtitieteilijät huomasivat, että sen on muinoin täytynyt kulkea hyvin läheltä Aurinkokuntaa.

Kansainvälistä tutkijaryhmää johtanut Eric Mamajekin mukaan tähti herätti huomiota sillä, että se on "vain" 20 valovuoden etäisyydellä, mutta silti sen havaintosuuntaan nähden kohtisuora eli niin sanottu ominaisliike on taivaalla hyvin hidasta. Sen sijaan tähti on liikkumassa melkoista vauhtia melkein suoraan poispäin meistä.

Tätä nykyä Scholzin tähti on meistä jo noin 20 valovuoden etäisyydellä Yksisarvisen tähdistön suunnassa. Alla olevaan kuvaan on merkitty tähden sijainti 60 vuotta sitten (punainen pallo) ja nykyisin (sininen pallo) sekä valkoisella katkonuolella sen liike 200 vuoden aikana.

 

Tutkijat määrittivät tähden nopeuden ja kulkusuunnan tarkemmin Etelä-Afrikassa sijaitsevalla SALT-teleskoopilla (Southern African Large Telescope) ja Las Campanasin observatoriossa Chilessä sijaitsevalla Magellan-kaukoputkella tehtyjen havaintojen perusteella.

SALT-teleskoopilla työskentelevän Petri Väisäsen mukaan mittauksiin ryhdyttiin heti, kun observatorioon saatiin tieto läheisen tähden löytymisestä. "Havainnot olivat kuin suoraan tieteiselokuvasta: tähti on ohittanut meidät hyvin läheltä melko äskettäin. Mutta kuinka läheltä? Ja vaikuttiko tähti esimerkiksi komeettojen ratoihin niin, että niitä olisi suuntautunut kohti planeettoja?"  

Väisänen kertoo asiasta enemmän jutun lopussa olevassa videossa.

Kun tutkijat ottivat huomioon tähden liikkeeseen vaikuttavat tekijät koko Linnunradan vetovoimaa myöten, saatiin tulokseksi, että Scholzin tähti on 98 prosentin todennäköisyydellä kulkenut Aurinkokuntaa ympäröivän Oortin komeettapilven ulko-osien läpi.

Etäisyyttä Aurinkoon oli tuolloin noin 52 000 tähtitieteellistä yksikköä (Astronomical Unit, AU) eli Maan ja Auringon keskietäisyyttä. Se merkitsee noin 8 000 000 000 000 kilometriä eli ainoastaan 0,8 valovuotta. Lähimmän ohituksen aikaan välimatkaa oli siis vain viidennes Proxima Centaurin etäisyydestä.

Oortin pilven ulko-osissa komeettaytimiä on niin harvakseltaan, että tähti ei ilmeisesti juurikaan vaikuttanut niiden ratoihin. Todennäköisyys sille, että tähti olisi kulkenut pilven tiheämpien sisäosien halki ja saanut aikaan Aurinkokunnan keskusalueille suuntautuvia "komeettasuihkuja", on ainoastaan 1/10 000.

Vaikutuksen vähäisyys johtui myös kääpiötähden mitättömässä massasta, joka on vain noin kahdeksan prosenttia Auringon massasta. Sillä on kumppaninaan ruskea kääpiö, joka on massaltaan ainoastaan kuutisen prosenttia Auringosta. Seuralainen on "epäonnistunut" tähti, sillä sen massa ei ole riittävän suuri fuusioreaktioiden käynnistymiseksi sen ytimessä. 

Lähimmilläänkään Scholzin tähti ei ollut kovin kirkas, vain noin 10. magnitudia, joten se olisi erottunut ainoastaan kaukoputkella – edellyttäen, että sellaisia olisi ollut tuolloin olemassa. Tähdellä on kuitenkin voimakas magneettikenttä ja sen pinnalla tapahtuu rajuja flare-purkauksia, jotka voivat kasvattaa sen kirkkauden hetkellisesti monituhatkertaiseksi.

On siis mahdollista, että 70 000 vuotta sitten taivaalle tuijotelleet esivanhempamme näkivät Scholzin tähden paljain silmin joidenkin minuuttien tai tuntien ajan aina, kun siinä tapahtui voimallinen purkaus.

Tiedetuubi palaa piakkoin asiaan SALT-teleskoopin äärellä tehdyssä raportissa.

Lisää tähtien lähiohituksista toisessa jutussamme "Tähtiä tulee ja tähtiä menee" sekä alla olevassa, SALT-teleskoopilla kuvatussa videossa.

Cereksen kahdet kasvot

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

Dawn lähestyy edelleen... 12. helmikuuta ensimmäinen kääpiöplaneettaluotain Dawn kuvasi Cerestä 83 000 kilometrin etäisyydeltä. Ceres pyörähtää akselinsa ympäri hieman yli yhdeksässä tunnissa ja kuvaparissa on näkyvissä sen eri puoliskot. 

Etäisyyden kutistuessa erotuskyky kasvaa koko ajan ja näissä kuvissa se on noin kahdeksan kilometriä pikseliä kohti. Siten erikokoisten kraattereiden lisäksi erottuu jo paljon muitakin pinnanmuotoja: kumpareita, harjanteita ja uurteita. Toistaiseksi tarkkuus ei kuitenkaan vielä riitä erottamaan mystisten valkoisten laikkujen olemusta. Niiden arvoitus selvinnee viimeistään 6. maaliskuuta, kun Dawn asettuu Cerestä kiertävälle radalle.

Tiedetuubi seuraa tapahtumia...

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 131
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Avaruus RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Tietosuojaseloste / Privacy prolicy
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved