Vuosittain esiintyvät meteoriparvet ovat seurausta siitä, että Maa kulkee omalla radallaan komeettojen syytämien pölypilvien läpi. Maapallo ei kuitenkaan ole ainoa planeetta, jota pommittavat pyrstötähdistä irronneet hituset.

Viime vuonna komeetta Siding Spring ohitti Marsin alle 150 000 kilometrin etäisyydeltä ja kylvi punaisen planeetan kaasukehään tonneittain pölyhiukkasia. Ilman komeettojen lähiohituksiakin Marsin taivaalla näkyy aika ajoin meteoreja, jopa parviksi asti, vaikka planeetan kaasukehä on paljon harvempi kuin Maan ilmakehä. 

Merkuriuksella ei perinteisesti ajateltuna ole kaasukehää, mutta myös sitä ympäröi eri alkuaineista koostuva eksosfääri. Se on peräisin sekä planeetan pinnasta irronneista että aurinkotuulen tuomista hiukkasista.

NASAn MESSENGER-luotain (MErcury Surface Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) kiersi Merkuriusta yli neljän vuoden ajan ja pystyi tarkastelemaan eksosfäärissä tapahtuvia muutoksia. Yksi niistä liittyi kalsiumiin.

Sen määrässä havaittiin tapahtuvan selvä kasvu 88 vuorokauden välein eli kerran Merkuriuksen vuoden aikana. Selviteltäessä syytä kalsiumin määrän vaihteluun sen arveltiin johtuvan Merkuriuksen kulkemisesta planeettojen ratatasoon levittäytyneen pölypilven läpi. Samainen pilvi aiheuttaa eläinratavalon, kun auringonvalo siroaa pienistä pölyhiukkasista.

Kalsiumia irtoaa Merkuriuksen pinnasta, kun pienet meteoroidit pommittavat planeettaa. Ongelmana oli kuitenkin se, että runsauspiikki havaittiin aina hieman sen jälkeen kun Merkurius ohitti perihelin eli Aurinkoa lähinnä olevan ratansa pisteen. Pölypilvimallin mukaan maksimin pitäisi olla juuri ennen periheliä. Jokin ei täsmännyt.

Selitys löytyi Encken komeetasta. Sillä on tunnetuista komeetoista lyhin kiertoaika, ainoastaan 3,3 vuotta, joten sen radalle on muodostunut varsin tiheä pölyvana. Tutkijat totesivat, että Merkuriuksen kulku Enckestä irronneen pölyn läpi sai aikaan havaitun kalsiumin määrän kasvun.

Ongelma ei kuitenkaan ollut vielä sillä selvitetty. Merkurius on lähimpänä Encken rataa vasta viikko kalsiummaksimin jälkeen. Edelleenkään jokin ei täsmännyt. 

Tutkijat laativat simulaation, jossa tarkasteltiin Enckestä irronneen pölyn liikettä kymmenientuhansien vuosien aikana. Kävi ilmi, että pölyvana vaeltaa hitaasti hieman erilleen komeetan radasta. Syynä on Poyntingin-Robertsonin-ilmiö, joka johtuu auringonvalon ja pölyhiukkasten vuorovaikutuksesta.

Kun Auringosta tuleva säteily lämmittää hiukkasta, siitä puolestaan lähtee lämpösäteilyä, joka jarruttaa hieman hiukkasen liikettä. Vaikutus on hyvin vähäinen, mutta pitkien aikojen kuluessa ilmiö voi muuttaa huomattavasti pölyhiukkasten ja siten koko pölyvanan sijaintia suhteessa Aurinkoon ja planeettoihin.

Muutokseen suuruuteen vaikuttaa hiukkasten koko ja kulunut aika. Tutkijoiden tekemän simulaation mukaan noin millimetrin läpimittaiset hiukkaset, jotka ovat irronneet Encken komeesta 10 000–20 000 vuotta sitten, pommittavat Merkuriusta sen jokaisella kierroksella juuri oikeaan aikaan, jotta kalsiumin määrässä tapahtuu havaittu kasvu. 

Tutkimuksesta kerrottiin American Astronomical Societyn parhaillaan käynnissä olevassa vuosikokouksessa sekä NASAn uutissivuilla ja se on julkaistu Geophysical Research Letters -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA/Goddard

Ei tosin ihan vielä eikä kovin nopeasti, mutta parinkymmenen kilometrin läpimittaisen, muodoltaan epäsäännöllisen kuun kohtalo on jo sinetöity.

Phoboksen pinnalla kulkevat pitkät, matalat uurteet ovat todennäköisesti halkeamia, jotka johtavat lopulta koko kuun hajoamiseen.

Phobos kiertää Marsia lähempänä kuin yksikään toinen Aurinkokunnan kuu omaa planeettaansa: sen etäisyys punaisen planeetan pinnasta on vain noin 6 000 kilometriä.

Etäisyys kuitenkin pienenee kaiken aikaa. Marsin vetovoima kiskoo kuuta lähemmäs kahden metrin verran vuosisadassa. Phoboksen arvioidaan hajoavan kokonaan 30–50 miljoonan vuoden kuluessa.

"Phobos on todennäköisesti alkanut jo hajota ja ensimmäinen merkki siitä on näiden uurteiden syntyminen", toteaa Terry Hurford NASAn Goddardin avaruuslentokeskuksesta.

Pitkään Phoboksen uurteiden arveltiin syntyneen, kun kuuhun iskeytyi Stickney-kraatterin synnyttänyt kappale. Törmäys olisi ollut niin raju, että Phobos lähestulkoon hajosi saman tien. 

Sittemmin kuitenkin todettiin, että uurteet eivät tule säteittäisesti kraatterin kohdalta, vaan ainoastaan sen läheisyydestä. Uuden mallin mukaan ne olisivatkin syntyneet Phoboksen muodon muuttuessa, kun Marsin vetovoima saa aikaan siinä vuorovesivoimia.

Samanlaiset vuorovesivoimat aiheuttavat Maa-Kuu-järjestelmässä maapallolla – nimensä mukaisesti – vuorovesien vaihtelun ja Kuun venymisen aavistuksen pitkulaiseksi. 

Selitys esitettiin alkujaan jo 1970-luvulla, kun Viking-luotaimet välittivät kuvia Phoboksesta. Silloin kuun kuitenkin arveltiin olevan kauttaaltaan kiinteä kappale, joten vuorovesivoimien laskettiin olevan liian heikkoja, jotta ne olisivat saaneet sen halkeilemaan.

Nykyisin Phobosta pidetään pidemminkin hädin tuskin koossa pysyvänä sorakasana, jonka pinta on noin sadan metrin paksuudelta puuterimaista regoliittia, meteoriittitörmäysten murentamaa kiviainesta.

Tällaisen kappaleen sisäosissa voi tapahtua muodonmuutoksia, joiden seurauksena myös ulkokerrokset muokkautuvat uuteen uskoon. Tutkijat arvelevat, että Phoboksen pintaosat ovat joustavat, mutta rakenteellisesti niin heikot, että niihin syntyy helposti halkeamia.

Silloin vuorovesivoimat pystyvät vaivatta rikkomaan pintakerroksen. Uuden mallin mukaan tehdyt laskelmat sopivat hyvin yksiin Phoboksen pinnalla havaittujen uurteiden kanssa. Selitys istuu myös siihen, että uurteet näyttävät olevan eri-ikäisiä. Se viittaa niitä synnyttävän prosessin olevan käynnissä kaiken aikaa. 

Neptunuksen Triton-kuulle voi käydä ennen pitkää samalla tavalla kuin Phobokselle. Myös se lähestyy hitaasti planeettaa ja sen pinnalla on havaittu halkeamia. Phoboksen tutkimus saattaa antaa viitteitä joidenkin eksoplaneettojen kohtalostakin.

"Emme saa näistä kaukaisista planeetoista kuvia, joista näkisimme, mitä siellä on tapahtumassa, mutta uusi tutkimus auttaa meitä ymmärtämään niitä paremmin. Jos planeetta on lähestymässä tähteään, se saattaa olla hajoamassa samalla tavalla", arvelee Hurford.

Uudesta mallista kerrottiin NASAn uutissivuilla.

Kuva: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Tasan kymmenen vuotta sitten Euroopan avaruusjärjestön Venus Express -luotain laukaistiin kohti naapuriplaneettaamme. 153 vuorokautta kestäneen matkan jälkeen luotain asettui Venusta napojen kautta kiertävälle radalle, jolla sen kiertoaika oli 24 tuntia. Kaukaisin piste oli etelänavan kohdalla 66 000 kilometrin etäisyydellä ja lähin pohjoisnavan päällä 200 kilometrissä.

Venus Expressin mukana oli myös suomalaista tekniikkaa ja osaamista. Patria suunnitteli ja valmisti luotaimen tehonsäätöjärjestelmän, Ilmatieteen laitos puolestaan oli mukana aurinkotuulen ja Venuksen ionosfäärin hiukkasia tutkivan ASPERA-4-mittalaitteen toteutuksessa.

Luotainlennon keskeisiä tavoitteita oli tutkia Venuksen kaasukehän ilmiöitä ja selvittää siinä tapahtuvia muutoksia. Planeetan pinnalla tuulet puhaltelevat hyvin heikosti, vain joidenkin kilometrien tuntinopeudella, mutta tiheän kaasukehän ansiosta vähäisetkin puhurit ovat varsin voimakkaita.

Pilviverhon yläosissa noin 65 kilometrin korkeudella on sen sijaan käynnissä melkoinen myräkkä. Tuulennopeus voi nousta 400 kilometriin tunnissa, mikä on 60-kertainen verrattuna planeetan pyörimisnopeuteen. Tästä huimasta erosta on seurauksena vinhaa pyörteilyä kaasukehän yläosissa. 

Erityisesti napaseuduilla, missä päiväntasaajan alueilta tullut kuuma kaasu jäähtyy ja alkaa vajota alemmas, on suunnattomia pyörteitä, joista otsikkokuvaan on koottu edustava kavalkadi. Kuvat on otettu etelänavan yläpuolelta helmikuun 2007 (vasemmassa ylänurkassa) ja huhtikuun 2008 (oikeassa alakulmassa) välisenä aikana. 

Pyörteilevät ja alaspäin vajoavat virtaukset painavat pilviverhoa napa-alueilla useita kilometrejä keskimääräistä alemmas, kaasukehän kerroksiin, joissa lämpötila on korkeampi kuin pilvien tasalla normaalisti. 2 000–3 000 kilometrin läpimittaiset pyörteet muuttavat nopeasti muotoaan, kun tuulenpuuskat riepottelevat jatkuvasti paksuja pilviä.

Netissä on pyörinyt parin päivän ajan kaunis kuva "superkuusta", jonka kuvaaja on saanut upeasti mahtumaan radioteleskoopin paraabeliantennin sisään.

Kuun ja teleskoopin yhdistelmä näyttää kovasti Wilhem Wagenfeldin vuonna 1924 suunnittelemalta, klassiselta Bauhaus-lampulta. 

Kuvaajan nimi on häipynyt monien päällekkäisten jakojen taakse, mutta kuvauspäivä lienee 28. syyskuuta – tosin saattaapa se olla nyt lokakuun täydenkuun päivä, eli 27.10., sillä kuvassa kuun kokoa on hankala sanoa ilman tarkempaa tietoa siitä, kuinka kaukana kuva on teleskoopista otettu.

Periaatteessahan tällaisen kuvan ottaminen ei ole vaikeaa. Kun kuvaaja on joko sattumalta tai tarkan suunnittelun tuloksena sopivasti oikeaan aikaan paikassa, mistä katsottuna teleskooppi näyttää saman kokoiselta kuin kuu ja ne ovat samassa suunnassa, saa hyvä kuvaaja kätevästi napattua tällaisen kuvan.

Kuvassa oleva teleskooppi on Uudessa-Seelannissa, noin 50 km Aucklandista pohjoiseen sijaitseva 30-metrinen radioteleskooppi, joka sijaitsee Warkworthin radiotähtitieteellisessä observatoriossa. Teleskooppia käyttää Aucklandin teknillisen yliopiston radiotähtitieteen ja avaruustutkimuksen instituutti.

Itse asiassa antenni oli alun perin tietoliikenneantenni, jota Telecom NZ käytti Uuden-Seelannin ja Tyynellä valtamerellä olevien saarien välillä. Sen rakensi japanilainen Nippon Electric Corporation vuonna 1983, ja se siirtyi tietoliikenteestä tähtitieteen käyttöön vuonna 2010. Sen jälkeen vastaanottimia luonnollisesti viriteltiin hieman uusille taajuuksille.

Itse antennirakennelma on tarkalleen ottaen 37 metriä korkea ja sen antenni on 30,48 metriä leveä.

Kuu puolestaan on 3474 kilometriä halkaisijaltaan (päiväntasaajan kohdalla) ja etäisyys Maasta kuvan ottamisen aikaan noin 356 878 kilometriä, jos kuva otettiin syyskuun täydenkuunaikaan. Mikäli se otettiinkin lokakuussa, niin silloin matkaa oli 359324 km, eli 2446 km enemmän – siis vajaan kuun halkaisijan verran.

Täydenkuun näennäinen halkaisija taivaalla oli syyskuussa 33,48 kaariminuuttia ja lokakuussa 33,26 kaariminuuttia. Paljaalla silmällä tätä vähäistä kokoeroa on käytännössä mahdoton erottaa, etenkin kun lähellä horisonttia Kuu näyttää aina suuremmalta kuin korkeammalla taivaalla ollessaan.

Tai jos tarkkoja ollaan, niin onko tämä vanhin meteoriitti, jonka putoamisajankohta tunnetaan tarkasti?

On. Sen putoamispäivä tiedetään täsmälleen: 7. marraskuuta 1492 – samana vuonna kuin Kristoffer Kolumbus "löysi" Amerikan – nykyisessä Koillis-Ranskassa sijaitsevan Ensisheimin kaupungin muurien ulkopuolelle putosi taivaalta 127-kiloinen kivi.

Alla oleva kuva on Sebastian Brantin (1458–1521) julkaisemasta runomuotoisesta tekstistä, jossa hän kuvailee meteoriitin putoamista. Se nähtiin hyvin laajalla alueella, jopa 150 kilometrin päässä Ensisheimista. Tulipallo oli niin kirkas, että se näkyi helposti keskellä päivää.

Maa ei ole ainoa planeetta, jonka yötaivaalla leiskuvat toisinaan revontulet. Jupiterilla ja Saturnuksella on voimakkaat magneettikentät, jotka saavat aikaan niiden napaseuduille samanlaisen ilmiön kuin maapallon lähiavaruudessa on havaittavissa, mutta revontulia on myös Marsissa.

Naapuriplaneetallamme ei ole enää samanlaista kattavaa magneettikenttää kuin Maalla, mutta muinoin sellainen on ollut. Ja siitä on edelleen rippeet jäljellä. Etenkin eteläisen pallonpuoliskon ylänköalueilla on havaittavissa heikkoa magneettisuutta.

Aurinkotuulen mukana kulkevat hiukkasmyrskyt voivat aiheuttaa revontulia myös ilman magneettikenttää, sillä suoraan planeetan kaasukehään iskeytyvät hiukkaset virittävät kaasuatomeita ja -molekyylejä siinä missä magneettikentän ohjaamat hiukkasetkin. Magneettikenttä kuitenkin voimistaa ilmiötä.

Vuodesta 2003 lähtien Marsia tutkinut Euroopan avaruusjärjestön Mars Express -luotain havaitsi pian saapumisensa jälkeen tietyillä alueilla ultraviolettialueella loimottavia revontulia. Yli kymmenen vuoden aikana kertyneiden havaintojen perusteella tutkijat ovat nyt hahmottaneet missä ja miten marsilaiset revontulet syntyvät. 

"Ultraviolettirevontulet ovat osoittautuneet hyvin harvinaisiksi ja lyhytaikaisiksi: ne kestävät vain joitakin sekunteja. Vaikka Mars Express kulkee samojen alueiden ylitse useita kertoja, tietyllä paikalla havaitut revontulet eivät näytä toistuvan myöhemmin", toteaa Lauriane Soret Liègen yliopistosta.

Kaikkiaan 113 ratakierroksesta, joilla luotain katsoi alaspäin planeetan yöpuolelle, ainoastaan yhdeksällä havaittiin revontulia. Joillakin kierroksilla niitä näkyi useamman kerran, joten kaikkiaan positiivisia havaintoja kertyi 16.

Kolme kertaa revontulia havaittiin, kun luotain tarkasteli Marsin kaasukehää viistossa kulmassa. Silloin voitiin määrittää niiden korkeus, joka oli keskimäärin 137 kilometriä.

Ääni ei kuulu tyhjässä avaruudessa, mutta radiovastaanottimen avulla voidaan muuttaa sähkömagneettisia aaltoja kuultavaan muotoon. Itse asiassa perinteinen radio perustuu juuri tähän: radiolähetystä moduloidaan, eli muokataan lähettimessä siten, että ääni siirtyy sen mukana ja voidaan muuttaa helposti vastaanottimessa kuunneltavaan muotoon.

Luonnossa oleviin radioaaltoihin ei ole tietoisesti moduloitu signaalia, mutta erilaiset fysikaaliset ilmiöt jättävät kukin omanlaisensa sähkömagneettisen jäljen.

Esimerkiksi Maan ympärillä säteilyvöissä (otsikkokuva) olevat varatut hiukkaset synnyttävät radioaaltoja, joita voi kuunnella jopa tavallisella perinteisellä ULA-radiovastaanottimella. Kun elektronit pyörivät, resonoivat ja parveilevat, on tuloksena kuin sademetsässä olevan apinalauman rääkymistä. 

Salaman synnyttämä ääni on vinkunaa ja revontulimyrsky kuulostaa samalta kuin lintuparvi.

Ääniä voi kuunnella mm. täällä.

Näiden äänien kuuntelu on paitsi hauskaa hupia (vastaanottimen voi tehdä myös itse tai ostaa netistä), niin radioaaltojen muuntaminen kuultavaan muotoon tarkoilla vastaanottimilla on myös tapa tehdä “vakavaa” tutkimusta.

Suomessakin on mm. Sodankylän geofysiikan observatoriossa tehty samankaltaista kuuntelemista varsin pitkään, tosin kotiradiovastaanottimien käyttämiä pitemmillä aallonpituuksilla. Työ jatkuu mm. uudella AARDDVARK-laitteistolla VLF-alueella (3 -30 kHz).

Tänään ollut avaruusmyrsky sai lentoliikenteen Ruotsissa kokonaan sekaisin tänään iltapäivällä, kertoo Expressen. Sähkömagneettisen häiriön vuoksi lentoliikennettä seuraavaan tutkaverkkoon tuli vika, joka vähensi ensin 25% kapasiteetista ja sitten enemmän. Lopulta klo 16:30 paikallista aikaa (17:30 Suomen aikaa) Ruotsin ilmailuviranomainen piti asiasta kriisikokouksen ja koko liikenne seisahtui noin klo 17 paikallista aikaa.

Ruotsin ilmailuhallinnon Swedavian mukaan tilanne on kuitenkin ohi, mutta lennoissa on edelleen myöhästymisiä. 

Käynnissä on parhaillaan voimakas magneettinen myrsky ja esimerkiksi Suomessa olevat magnetometrit ovat punaisella. Aurinkotuulen nopeus on juuri nyt varsin suuri ja niin sanottu K-indeksi (joka ilmaisee sähkömagneettisen myrskyn voimakkuutta) on varsin koholla.

Jo aiemmin päivällä Ilmatieteen laitos ennusti tälle illalle revontulia näkyväksi, ja niitä on näkynyt jo eilen useilla paikoilla eteläisessäkin Suomessa. 

Auringosta saapui nopean aurinkotuulen rintama Maahan toissa päivänä, ja sen mukana magneettikenttään on tullut paljon korkeaenergiaisia hiukkasia. Näiden odotetaan aiheuttavan geomagneettisia häiriöitä on odotettavissa ainakin tämän päivän ja huomisen aikana. 

Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1 on pitkän odotuksen jälkeen valmistumassa ja lähdössä nyt marraskuussa Suomesta kohti Hollantia, mistä se lennätetään laukaisupaikalle Yhdysvaltoihin.

Satelliitin lopullinen, avaruuteen lähtevä versio on käymässä juuri läpi viimeisiä testejään. Niillä koetellaan sen toimivuutta avaruuden tyhjiössä ja lämpötiloissa, sekä sen kestämistä kantoraketin laukaisua vastaavassa tärinässä. Tätä ennen ns. insinöörimallille tehdyt kokeet ovat sujuneet hyvin ja nytkään yllätyksiä ei ole löytynyt.

Laukaisu lykkääntynyt (taas kerran)

Vielä viime keväänä oletettiin, että satelliitti olisi lähdössä nyt loppuvuodesta jo avaruuteen, mutta viime kesänä tapahtunut Falcon 9 -kantoraketin onnettomuus muutti suunnitelman olennaisesti. Aalto-1 laukaistaan avaruuteen Falcon 9:llä.

Jo tätä ennen laukaisua on jouduttu lykkäämään muutamia kertoja erilaisista syistä; tässäkin mielessä Aalto-1 täyttää "oikean" avaruuslennon kriteerit, sillä kunnianhimoiset satelliittihankkeet tuppaavat aina myöhästymään aiotusta.

Kesäkuisen onnettomuuden jälkeen eivät Falcon 9 -raketit ole lentäneet, koska onnettomuuden syytä on selvitelty. Tämänhetkisen tiedon mukaan onnettomuuden syy on saatu selvitettyä ja sen johdosta tehdyt korjaukset tehtyä, joten raketit pääsevät takaisin toimintaan vielä loppuvuoden aikana – kenties jopa joulukuun alussa.

Näin ollen Aalto-1 -satelliittia kantava lento voisi nousta matkaan ensi vuoden alussa. 

Laukaisupaikka on kuuluisan Floridassa olevan Cape Canaveralin sijaan Kaliforniassa oleva Vandenbergin sotilastukikohta, missä on Falcon 9 -rakettien toinen laukaisualusta. 

Raketti voidaan lähettää sieltä Maan napojen kautta kulkevalle polaariradalle, mikä tulee olemaan myös Aalto-1:n kiertorata. Sellaisella radalla oleva satelliitti kulkee säännöllisesti myös Suomen yli.

Radan korkeus tulee olemaan keskimäärin 600 km.

Työntäyteinen kesä

Laukaisun lykkääntyminen oli Aalto-1 -työryhmälle samaan aikaan pettymys ja suuri helpotus, sillä satelliitin lentomallin tekeminen on voitu tehdä nyt ajan kanssa. Alkuperäisen aikataulun mukaan se olisi luovutettu Alankomaissa olevalle laukaisuvälittäjäyhtiölle heinäkuussa; hollantilaisfirma kerää kaikki samalla raketilla lähtevät piensatelliitit yhteen, asentaa ne laukaisusovittimen sisälle ja toimittaa siinä Yhdysvaltoihin kantorakettiin laitettavaksi.

Kuten yleensä, aikaa ei ole koskaan tarpeeksi, ja niinpä nytkin viimeistelyjä tehdään viimeiseen saakka. Satelliitin lentomalli on käynyt viime viikon lopussa ja tämän viikon alussa läpi avaruussimulaatiotestit tyhjiökammiossa ja tänään alkoivat tärinätestit.

Näillä näkymin satelliitti kuljetetaan Alankomaihin marraskuun aikana.