Juuri näin käy aina välillä omassa Aurinkokunnassammekin, kun pyrstötähdet tulevat hyvin lähelle Aurinkoa. 

Aiemmin Aurinkokunnan nuoruudessa tällaisia auringonliippaajia on ollut enemmänkin, ja nyt tehty löytö auttaa ymmärtämään paremmin oman planeettakuntamme syntyä ja kehitystä. Nähtävästi sinne tänne sinkoilevat komeetat ovat osa tähden nuoruusaikaa.

Kiinnostavinta näissä komeetoissa on se, että ne levittävät muun muassa elämän kannalta olennaisia aineita ympäriinsä nuoressa planeettakunnassa. Muun muassa käytännössä kaikki vesi maapallolla on peräisin tänne syöksyneistä komeetoista. Komeettaytimissä on myös hiiltä ja ne kypsyttelevät erilaisia mutkikkaampia hiiliyhdisteitä pinnallaan, kun ne käyvät aina silloin tällöin lähellä tähteään kuumentumassa.

Kuin katse oman Aurinkomme nuoruuteen

HD 172555 kuuluu samaan vastasyntyneiden tähtien joukkoon 16 muun tähtikunnan kanssa. Joukon tähdet ovat eteläisellä tähtitaivaalla seitsemän tähtikuvion alueella Etelän ristin tienoilla.

Joukkoa kutsutaan Beta Pictoriksen liikkuvaksi joukoksi, koska Beta Pictoris – Maalarin tähtikuvion toiseksi kirkkain tähti – oli ensimmäinen tällainen nuori tähti, joka havaittiin. Sittemmin samoilla seuduilla, samoihin aikoihin syntyneitä ja samalla tavalla avaruudessa liikkuvia tähtiä on löydetty 16 muutakin. Myöhemmin osalta näistä on löytynyt tähtikumppaneita, joten joukkoon kuuluu kaikkiaan 28 tähteä sekä ruskeaa kääpiötä. Ruskeat kääpiöt ovat ikään kuin liian pieniä tähtiä ollakseen kunnolla tähtiä.

Myös Beta Pictoriksen ympäriltä on havaittu komeettoja sen lisäksi, että sen ympärillä on suuri kaasukiekko ja eksoplaneettoja. Kaikkiaan 11 tähdeltä on havaittu toistaiseksi komeettoja (kun Aurinkoa ei lasketa mukaan).

Beta Pictoriksen joukko on kiinnostava siksi, että se on kaikkein lähinnä Maata sijaitseva nuorten tähtien kerääntymä. Sen tähdet ovat juuri sen ikäisiä, jolloin aurinkokunnankin oletetaan alkaneen muodostaa planeettoja ympärilleen. 

Havainnot esiteltiin tällä viikolla pidetyssä Yhdysvaltain tähtitieteellisen yhdistyksen kokouksessa.

Löydettiin päättelemällä – ei suoraan komeettoja näkemällä

Alun perin komeetat HD 172555:n ympärillä havaittiin vuosien 2004 ja 2011 välillä Euroopan eteläisen observatorion HARPS-spektrografilla, joka onnistui löytämään tähden valosta tyypillisesti tähteensä syöksyvien komeettojen jättämiä jälkiä.

Lisää havaintoja tehtiin Hubblen avaruusteleskoopilla vuonna 2015, ja nyt tähden ympäriltä havaittiin myös piitä ja hiiltä. Lisäksi näitä sisältävät alueet näyttivät liikkuvan suurella nopeudella. Todennäköisin selitys havainnolle ovat tähteä ympäröivässä kaasukiekossa liikkuvat komeetat.

Havainnot ovat selvästi erilaisia kuin eksoplaneetoista saatavat merkit. 

Komeettojen suoraan näkemiseen tarvittaisiin paljon nykyisiä suurempia ja tarkempia havaintolaitteita, joten esimerkiksi jutun alussa oleva kuva on taiteilijan näkemys siitä, miltä komeettatähden ympärillä voisi näyttää.

Lisää löydöstä: hubblesite.org/news_release/news/2017-02

Kuva: NASA, ESA, and A. Feild and G. Bacon (STScI)

Mikäli Maata lähestyvät alienit siis kuvaisivat meitä tänne lentäessään, ne näkisivät kotiplaneettamme ja sen kiertolaisen juuri näin. 

Tai ei ihan, sillä todellisuudessa Kuu on paljon maapalloa tummempi. Jopa niin tumma, että Maan mukaan kuvaa valotettaessa ei Kuuta juuri näkisi. Siksi tässä kuvassa on kaksi eri tavalla valotettua kuvaa. Lisäksi kuva on otettu teleobjektiivilla – paljain silmin katsottaessa Maa on vain piste taivaalla.

Kuu ja Maa näyttävät olevan kuvassa myös suhteettoman lähellä toisiaan, mutta näin oli tuolloin Marsista katsottaessa – kaksikko ei ollut näkyvissä suoraan "sivulta" 20. marraskuuta sieltä suunnalta katsottaessa. Maan ja Kuun välinen etäisyys on noin 30 kertaa Maan halkaisijan verran.

Vaikka Maan kuvaaminen sinällään on kiinnostavaa, oli tärkein syy kuvien ottamiseen kuitenkin HiRISE-kameralaitteiston kalibrointi. Koska Maan ja Kuun värit sekä heijastusominaisuudet tunnetaan hyvin, voidaan niitä käyttää hyvin laitteiston säätämiseen. 

Matkaa Maahan oli kuvan ottohetkellä Marista 205 miljoonaa kilometriä. Ja jos ihmettelette mikä on Maan pinnalla oleva punertava alue, niin se on Australia.

Yhtiö on jatkanut tällä viikolla FAA:n päätöstä odottaessaan laukaisun valmisteluja: hyötykuormana olevat kymmenen Iridium-tietoliikennesatelliittia laitettiin tankattuina nokkakartion sisään ja kantorakettia testattiin eilen sytyttämällä sen ensimmäisen vaiheen rakettimoottorin toimintaan pieneksi hetkeksi.

Syyskuinen onnettomuus tapahtui juuri tällaista testiä valmisteltaessa. Nyt siis kaikki sujui hyvin, ja raketti on valmis lentoon, kun säiden haltijat niin suovat.

Alkuperäistä juttua on päivitetty ja muutettu FAA:n hyväksymisestä kertovan uutisen sekä muiden lisätietojen saamisen jälkeen perjantaina illalla Suomen aikaa.

Nasa kertoo tiedotteessaan, että tätä Chandra Deep Field-South -nimen saanutta kuvaa on valotettu yhteensä seitsemän miljoonan sekunnin ajan, eli 11,5 viikkoa.

Kuva on otettu eteläisellä tähtitaivaalla sijaitsevan Sulatusuunin tähdistön suuntaan, koska siellä sijaitsee suuri galaksijoukko ja siihen suuntaan voi nähdä hyvin ulos Linnunradan oman kaasun ja kohteiden pahemmin häiritsemättä. Samaa aluetta on kuvattu aikaisemminkin, koko ajan yhä heikompia kohteita mukaan ottaen.

Erityisen kiinnostavaksi kuvan tekee se, että siinä on kaikkein suurin koskaan havaittu keskittymä supermassiivisia mustia aukkoja, eli sinänsä jo varsi hurjien mustien aukkojen kaikkein raskaimpia versioita. 

Lisäksi kuvasta tutkijat ovat löytäneet supermassiivisia superaukkoja, joiden massat ovat jopa 10 miljardia kertaa oman Aurinkomme massan verran. "Tavallinen" supermassiivinen musta aukko on noin 100 000 kertaa Aurinkoa massiivisempi.

Koska tästä suuresta mustien aukkojen paljoudesta voidaan erottaa eri ikäisiä kohteita, voidaan nyt saada lisätietoa siitä, miten mustat aukot kehittyvät vuosimiljardien aikana. Näyttää siltä, että niitä alkoi syntyä noin kaksi miljardia vuotta vanhassa maailmankaikkeudessa, ja ne ovat nähtävästi syntyneet rykäyksittäin – eivät vähitellen aineen kerääntyessä niihin tasaiseen tahtiin. Ovatko aukot siis hotkineet sisäänsä suuria suupaloja kerrallaan?

Todennäköisesti näiden supermassiivisten mustien aukkojen siemenet ovat olleet varsin massiivisia, eli 10 000 – 100 000 Auringon massaa. Aiemmin oletettiin, että myös supermassiiviset aukot olisivat alkaneet kehittyä pienemmistä, vain noin sadan Auringon massaisista massakerääntymistä. Normaalit mustat aukot syntyvät Aurinkoa parikymmentä kertaa suurempien tähtien romahtaessa kasaan elämänsä lopussa; supermassiiviset aukot vaativat jotain muuta syntyäkseen.

Mustat aukot eivät sinällään säteile näkyvää valoa, röntgensäteilyä tai muutakaan sähkömagneettista säteilyä ympärilleen, mutta niiden ympärillä oleva kuumasta kaasusta koostuva, suurella nopeudella pyörivä kerääntymäkiekko lähettää voimakkaasti suurienergisiä säteitä, etenkin röntgensäteilyä. 

Kaukaiset, kuvassa selvästi näkyvät galaksit puolestaan kätkevät keskelleen suuria mustien aukkojen ryppäitä, jotka säteilevät voimakkaasti. Kaukaisimmat tällaiset ovat tässä Chandran ottamassa kuvassa 12,5 miljardin valovuoden päässä, eli ne ovat syntyneet pian maailmankaikkeuden syntymän jälkeen. 

Samaa aluetta taivaalta on kuvattu myös Hubble-avaruusteleskoopilla, ja sen ottamista kuvista on voitu paikantaa yli 2000 Chandran kuvassa näkyvää galaksia. Nämä sijaitsevat 12 – 13 miljardin valovuoden päässä meistä.

Tulokset julkistettiin tänään Yhdysvaltain astronomisen yhdistyksen kokouksessa.

Lisätietoa kuvasta (ja sen edellisistä versioista) on täällä: www2.astro.psu.edu/users/niel/cdfs/cdfs-chandra.html

Koronan massapurkaukset syntyvät valtavina magneettisina vuoköysinä silloin, kun Auringon monimutkainen magneettikenttä muuttuu. Purkauksia on tutkittu vuosikymmeniä, mutta niiden tarkka syntymekanismi, rakenne ja kehitys ovat edelleen vielä pitkälti ratkaisematta.

"Suurimmat avaruussäähäiriöt aiheutuvat juuri massapurkauksista, ja niiden vaikutukset saattavat ulottua teknisten järjestelmien toimintaan ja luotettavuuteen sekä avaruudessa, ilmassa että maan pinnalla", kertoo Emilia Kilpua.

"Yksi suurimmista haasteista on se, että nykyisillä menetelmillä Auringon koronan magneettikenttää ei voida mitata eikä mallintaa riittävän tarkasti."

Hänen työssään Auringon koronan numeerisia malleja ja havaintoja yhdistetään aivan uudella tavalla. Näin halutaan ensimmäistä kertaa realistisesti selvittää purkausten magneettinen rakenne.

"Me myös mallinnamme ja analysoimme purkausten edellään ajamaa turbulenttia sheath-aluetta ja sen hienorakennetta."

Sheath-alueilla on merkitystä purkauksen vuoköyden kehittymisessä. Purkausten ohella myös ne itse ajavat voimakkaita avaruusmyrskyjä. Alueet tarjoavat siis ainutlaatuisen luonnollisen laboratorion tutkia plasmafysiikan ydinprosesseja. 

"Näitä sheath-alueita on kuitenkin tutkittu tähän mennessä hyvin vähän", toteaa Kilpua.

Kun koronan massapurkausten magneettikenttä on ratkaistu ja sheath-alueet analysoitu tarkasti, voidaan jo sanoa, milloin magneettinen myrsky puhkeaa Maan lähiavaruudessa.

Tietoa magneettikentän rakenteesta tarvitaan myös, kun selvitetään, mitkä mekanismit Auringossa saavat plasmapilvet purkautumaan ja miten plasmapilvet vuorovaikuttavat keskenään edetessään planeettainvälisessä avaruudessa.

Euroopan tutkimusneuvoston rahaa

Euroopan tutkimusneuvoston (ERC) Consolidator Grant -apurahat on tarkoitettu menestyneille tutkijoille, joilla on takanaan 7–12 vuoden lupaava ura tohtorin tutkinnon jälkeen. Tuoreimmat apurahan saaneet tutkijat julkistettiin joulukuussa 2016; rahaa haettiin yhteensä 2274 tutkimushankkeeseen, joista 304 sai rahoituksen.

Heille tutkimusryhmineen on luvassa rahoitusta seuraavalle viisivuotiskaudelle. Koko rahoituspotti on yhteensä 605 miljoonaa euroa. 

Helsingin yliopistosta rahoituksen tällä hakukierroksella saivat Mikko Niemi, Anna-Liisa Laine ja Jaan-Olle Andersoo. Lisäksi Robin Ras ja Paula Hohti Aalto-yliopistosta sai apurahan.

Uutinen perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen. Otsikkokuva: SOHO (ESA / NASA)

Määritelmän mukaan Discovery-sarjan lentojen hinta tulee olla alle 450 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria laukaisu mukaan luettuna. Alkuperäisen määritelmän mukaan niiden tuli toimia ainakin kolmen vuoden ajan, joskin monet ovat ylittäneet tämän määräajan ja nyt valitut lennot kestävät päälle vuosikymmenen.

Juuri hetki sitten julkistetut kaksi lentoa on valittu 28 erilaisen ehdotuksen joukosta ja valintaa on tehty kolmen vuoden ajan. Syyskuussa 2015 Nasa julkisti viisi kandidaattia, joita on sen jälkeen viilattu paremmiksi ja nyt näistä tehtiin lopullinen valinta.

Yhden sijaan Nasa valitsi kaksi varsin samankaltaista, mutta samalla toisiaan täydentävää lentoa.

Psyche on luotain, jonka tehtävänä on tutkia tarkasti asteroidia, joka on antanut lennolle nimensä. 16Psyche on halkaisijaltaan noin 210 km oleva pikkuplaneetta, joka koostuu lähes kokonaan metalleista. Arvioiden mukaan sen metallipitoisuus on 90 %. 

Sen tutkiminen auttaa ymmärtämään paitsi planeettojen syntyä, koska se on todennäköisesti samankaltainen kuin kiviplaneettojen ytimet, ja lisäksi sen avulla voidaan saada oppia siitä, miten asteroidien metalleja voitaisiin saada hyötykäyttöön.

Psyche-luotain aiotaan laukaista avaruuteen lokakuussa 2023 ja se päässee perille vuonna 2030. Matkallaan se tekee Maan ohilennon vuonna 2024 ja Marsin vuonna 2025

Toinen valittu lento on nimeltään Lucy. Se lähtee puolestaan tutkimaan niin sanottuja troijalaisia asteroideja, Jupiterin radalla planeetan edellä ja sen jälkeen olevia pikkuplaneettoja. 

Lucy voidaan tehdä suhteellisen halvalla, koska sen havaintolaitteina käytetään Pluto-luotain New Horizonsin ja Bunnu-asteroidia kohti lentävän OSIRIS-REX -luotaimen varalaitteita. 

Lucyn kohteiksi on alustavasti suunniteltu mm. asteroideja 3548 Eurybates, 21900 Orus, 11351 Leucus ja 617 Patroclus sekä sitä kiertäviä Menoetiusia ja 52246 Donaldjohansonia.

Luotain on tarkoitus lähettää matkaan lokakuussa 2021 ja sen lento kestänee vuoteen 2033 saakka.

Kolme muuta loppukisassa ollutta luotaintiimiä joutuvat nyt nielemään tappion karvaan kalkin. Näitä olivat pieniä asteroideja tutkimaan suunniteltu infrapunateleskooppi NEOCam (Near Earth Object Camera) sekä kaksi Venukseen suunnattua lentoa: DAVINCI olisi laskeutunut Venuksen paksun kaasukehän läpi ja tutkinut sitä ainakin 63 minuutin ajan, ja VERITAS olisi kartoittanut tutkallaan Venusta aikaisempaa paljon paremmin ja tarkemmin.

Vieläkin lähemmäs Aurinkoa päästään silloin tällöin. Lähivuosien ennätys sattuu 5.1.2020: tuolloin ollaan vielä 10 000 kilometriä kuumemmassa pisteessä. Periheli sattuu nykyisin aina tammikuun alkupäiville, mutta vuosisatojen mittaan se liukuu hieman eteenpäin.

Perihelissä ollessaan Maa saa tietystikin myös hieman keskimääräistä enemmän säteilyä Auringosta. Silti planeettamme lämpötila, tai siis oikeammin ilman lämpötila lähellä maanpintaa, on keskimääräisesti normaalia alhaisempi. Lämpimimmillään koko pallo on heinäkuussa – eli yllättävästi juuri kun Maa on kauimmassa pisteessään, eli aphelissä.

Syynä tähän outouteen on mannerten nykyinen keskittyminen pohjoiselle pallonpuoliskolle. Maa-alueet sitovat lämpöenergiaa huonommin kuin meret, joten ilman lämpötila niiden päällä vaihtelee enemmän. Nykyisen perihelin hetkellä pohjoiset alueet ovat kääntyneet poispäin Auringosta. Auringon säteily sitoutuu helposti mereen, joka lämpenee, muttei toisaalta lämmitä yllään liikkuvia ilmamassoja kovin voimakkaasti. Heinäkuun aphelissä Aurinko on viitisen miljoonaa kilometriä kauempana ja lämmittää hieman heikommin, mutta ilman lämpötila nousee, koska mantereet eivät onnistu pidättämään energiaa merten tavoin.

Entäpä huomaako sitä "superaurinkoa" taivaalle katsoessa? Ei. Moista muutosta ei huomaisi, vaikka liikkuisimme silmänräpäyksessä Auringosta tuon viisi miljoonaa kilometriä kauemmas. Aurinko näkyy perihelissä vain 1,7 % keskimääräistä (tai 3,4 % apheli-Aurinkoa) suurempana. Kyse on tismalleen samasta ilmiöstä kuin "superkuunkin" kanssa: Kyse on laskennallisesta asiasta, jonka huomaisi oikeasti ainoastaan tarkkojen mittausten avulla.

Jos taivaan ilmiöt kiinnostavat, kannattaa katsoa Tiedetuubin taivaskalenteria. Alkuvuodesta 2017 on esimerkiksi näkyvissä kolme kirkasta planeettaa.

Päivitys klo 16.40: Tekstiä muokattu sujuvammaksi.

Otsikkokuva: Yval Y / Flickr

Odotettavissa on G1-luokan geomagneettinen myrsky, siis ihan kohtalaisen aktiivinen, ja todennäköisyys varsin komeille revontulille on lähi iltoina jopa 65% Lapissa.

Eteläisemmässä Suomessa, kuten kaikkialla samoilla leveysasteilla, on kohtalaisen revontulimyrskyn mahdollisuus 25% – ennusteen mukaan jonkinlaista aktiivisuutta on etelässäkin luvassa joka tapauksessa, joten sopii vain toivoa, että sää olisi suotuisa. Onneksi ennuste tämänkin suhteen on lupaava.

Ilmatieteen laitoksen avaruussääennuste lupaa sekin aktiivista aikaa:

"Viime yönä oli jonkin verran geomagneettista aktiivisuutta ja revontulia esiintyi ainakin Keski-Suomen korkeudella."

"Koronan aukosta alkunsa saavan nopeamman aurinkotuulen virtauksen odotetaan saavuttavan Maan tänään ja yöllä ja vaikutuksen jatkuvan vielä huomenna,  joten revontulien todennäköisyys on kohtalainen. Koronan aukko on suurempi kuin edellisen kerran sen ollessa Maahan päin. Tällä saattaa olla jonkin verran merkitystä geomagneettisen vaikutuksen voimakkuuteen. Auringon pinta on lähes kokonaan vailla auringonpilkkuja, joten purkauksia ei ole odotettavissa."

Siis: taas kerran katseet taivalle illalla ja yöllä!

Nestehappitankin sisällä on suuripaineista, kylmää heliumia sisältävä tankki siksi, että sen sisältämällä heliumilla täytetään polttoainetankkeja lennon aikana sitä mukaa, kun nesteen määrä niiden sisällä vähenee.

Hiilikuidusta tehty heliumtankki on sijoitettu happitankin sisälle siksi, että näin säästetään tilaa. Jos se olisi ulkopuolella, tulisi rakettivaiheesta kookkaampi ja painavampi, tai sen ulkopuolella olisi ilmanvastusta aiheuttava patti.

Heliumtankki on tehty kolmesta alumiinitankin päälle kudotusta hiilikuitukerroksesta, joiden väliin oli nähtävästi päässyt happea ja kun pankkia paineistettiin, tankki paitsi halkesi ja vapautti sisältönsä nopeasti happitankkiin, niin myös hiilikuitu on voinut syttyä hapen kanssa räjähtäen tuleen. Hiilikuituun päässyt happi on saattanut myös muuttua kiinteäksi, koska lämpötila oli niin alhainen, jolloin syttymisen todennäköisyys on suurempi.

SpaceX ei tehnyt itse koko tutkintaa, vaan siinä olivat mukana riippumattomat, avaruuslennoista ja niiden turvallisuudesta vastaavan Yhdysvaltain viranomaisorganisaatiot FAA ja NTSB (Kansallinen ilmailuviranomainen ja onnettomuustutkintaa tekevä liikenneturvallisuuslautakunta). Myös NASA ja Yhdysvaltain ilmavoimat olivat mukana.

Niinpä yhtiö voi jatkaa nyt lentojaan, kunhan ensin tankkien tankkausjärjestystä- ja tapaa muutetaan, ja vähitellen tankkien rakennetta korjataan.

Täsmennys klo 15.30: SpaceX on toimittanut FAA:lle raportin, ja sitä käsitellään parhaillaan. Vaikka SpaceX toivoo voivansa tehdä laukausun jo sunnuntaina, ei raketti ei ole saanut vielä virallisesti lentolupaa FAA:lta. 

Koska räjähdys vaurioitti SpaceX:n Floridassa, Cape Canaveralissa olevaa laukaisualustaa, tehdään tämä tammikuun 8. päivälle lento Kaliforniasta, Vandenbergin lentotukikohdasta. Yhtiön toinen aktiivinen laukaisualusta sijaitsee siellä.

Vuorossa tällä lennolla on kymmenen Iridium NEXT -tietoliikennesatelliittiverkon satelliittia; tähän uuden sukupolven Iridium-satelliittiverkostoon kuuluu kaikkiaan 81 satelliittia, joista 66 vaaditaan verkon toimintaan ja loput ovat avaruudessa varalla.