elämän vyöhyke

Naapuritähti ärjyy ja aiheuttaa ongelmia planeetalle

Ma, 08/15/2016 - 15:02 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Kerroimme eilen sensaatiomaisesta huhusta naapuritähtemme mahdollisesta asumiskelpoisesta kiertolaisesta. Itse planeetasta saadaan lisätietoja elokuun lopulla, mutta jo pelkkä tähtikin kertoo paljon sikäläisistä olosuhteista.

Millaista Proxima Centaurin seutuvilla oikein on?

Itse tähti on paljon Aurinkoa pienempi punainen kääpiö. Ihmissilmin Aurinko näyttäisi samalla etäisyydellä lähes 20 000 kertaa kirkkaammalta.

Auringon paikalle vaihdettuna Proxima taas näkyisi meillä paljon täysikuuta pienempänä, mutta 20 kertaa kirkkaampana.

Äkäpussi, jota ei varmasti kesytetä

Naapuritähtemme on suurin piirtein Auringon ikäinen tai hieman vanhempi. Se kuitenkin jaksaa porskuttaa menemään vielä pitkään senkin jälkeen kun oma aurinkokuntamme on paistettu loppuun. Proximan kaltaiset tähdet elävät useita biljoonia (n·1012) vuosia, eli satoja kertoja pidempään kuin Aurinko.

Pitkän iän mahdollistaa pieni koko. Tähdellä ei ole varsinaista pysyvää ydintä, vaan konvektio sekoittaa sen materiaa koko ajan. Juuri siksi Proxima pystyy polttamaan lähes kaiken vetynsä heliumiksi. Auringossa ei kiertoa tapahdu, ja sen ytimeen kertyvä helium ajaa oman tähtemme lopun tielle kun vasta vain kymmenys sen polttoaineesta on käytetty.

Proxima ei kuitenkaan ole mikään itse rauhallisuus. Sillä on nimittäin pahoja raivonpuuskia.

Tähdellä on aika ajoin hyvin voimakkaita flare- eli soihtupurkauksia. Ne ovat punaisille kääpiöille varsin tyypillisiä. Tutkimusten mukaan Proximan aktiivisuus seuraa noin 450 vuorokauden sykliä, mutta muutoin soihdut ovat täysin ennustamattomia.

Purkaus syntyy, kun tähden magneettikenttä muuttuu ja napsahtaa äkisti. Magneettisen energian vapautuminen kuumentaa pintaa paikallisesti. Tähden materiaa sinkoutuu hyvin kauas, joskus laajaltakin alueelta. Purkaus nostaa tähden kirkkautta kymmeniä, ehkä satojakin kertoja normaalista. Koko episodi voi olla ohi minuuteissa, suurimmat yleensä tunneissa.

Kuva: Jarmo Korteniemi

Kiertolainen? Vettä? Elämää?

Huhujen mukaan Proximaa kiertää maankaltainen planeetta elämänvyöhykkeellä. Eli alueella, jolla voi esiintyä nestemäistä H2O:ta.

Koska Proxima Centauri on pieni ja heikkotehoinen, elämänvyöhyke on erittäin lähellä sitä. Siellä kiertävän planeetan "vuosi" olisi vain muutamien päivien mittainen. Ja juuri tästä syystä sen havaitseminen onkin osoittautunut hyvin vaikeaksi. Kiertolainen on niin lähellä Proximaa, että sitä ei ole helppoa havaita nykylaitteilla.

Millaista tuollaisella planeetalla olisi? Arvaillaanpa valistuneesti.

Emotähti näyttäisi sieltä katsottuna massiiviselta. Se olisi useita kertoja suurempi kuin miltä Aurinko meille näyttää. Läheisyyden vuoksi valaistus olisi lähes samaa luokkaa kuin meillä -- jos siis ei huomioi, että Proximan loiste värjää kaiken punaiseksi. Otsikkokuvassa on hahmoteltu näkymien vertailua siellä ja täällä. (Kuvan oikealla puolella on kaksi erikokoista tähteä, jotka vastaavat näkymää mallinnetun elämänvyöhykkeen ulko- ja sisälaidoilla.)

Elämänvyöhykkeen rajat eivät ole millään muotoa selviä. Ne riippuvat täysin tarkastellusta asiasta ja käytetyistä parametreista. Eri mallit antavat Auringonkin elämänvyöhykkeelle täysin toisistaan poikkeavia arvoja. Alla olevasta kuvasta voi nähdä mallien olevan samaa mieltä vain yhdestä asiasta: Oma planeettamme sattuu aina oikein kivasti elämänvyöhykkeelle.

Onko Proximan planeetan pinnalla sitten todella virtaavaa vettä? Kallioita, rantoja, meriä, eliöitäkin? Nuo riippuuvat monesta tekijästä. Esimerkkeinä ovat vaikkapa planeetan koko, koostumus, kaasukehä ja magneettikenttä, kehityshistoria, ja moni muu.

On kuitenkin kaksi asiaa, jotka voivat vähentää tuon planeetan elinkelpoisuutta todella roimasti.

Planeetta voi ensinnäkin olla vuorovesivoimien ansiosta lukkiutunut jumiin niin, että se pitää aina saman puolensa kohti Proximaa. Silloin tähdenpuoleinen puoli paahtuisi ja varjopuoli jäätyisi. Jos planeetalla ei ole lämpöjakaumaa riittävästi tasaavaa vesi- tai kaasukehän kiertoa, elämänvyöhykkeellä olemisesta ei ehkä olisi mitään iloa.

Toiseksi, ja tärkeämpänä, Proxima voi tehdä soihtupurkauksillaan elämän kertakaikkisen mahdottomaksi. Eniten ongelmia aiheuttavat soihtujen röngenpulssit, jotka voivat haitata niin kotoperäisten eliöiden kuin satunnaisten matkailijoidenkin oleskelua pinnalla. Säteily on purkauksen aikaan yhtä voimakasta kuin Auringolla, mutta tuolla ne jouduttaisiin kokemaan paljon Merkuriusta lähempänä.

Planeetalla mahdollisesti kehittyneet eliöt ovat toki voineet vuosimiljardien aikana kehittyä kestämään purkauksia, tai jopa pakenemaan niitä. Aika näyttää, millaista tuolla siis oikeasti on.

Niin, ja onko siellä edes mitään planeettaa.

Muut jutut aihepiiristä: • (1) Huhu Proxima b:stä? • (2) Tähti Proxima Centauri • (3) Proximan planeetta varmistettu • (4) Infografiikka • (5) Lähimmät tähdet • 

Kirjoittaja on koulutukseltaan tähtitieteilijä ja planeettatutkija.

Kuvat: Jarmo Korteniemi / Tiedetuubi

Der Spiegel: Lähintä tähteä kiertää asuinkelpoinen planeetta

Su, 08/14/2016 - 02:30 Jarmo Korteniemi
Kuva: Christoph Scholz / Flickr

Saksalainen Der Spiegel -lehti kertoo, että aivan Auringon naapurustosta on löytynyt maankaltainen eksoplaneetta. Lehden saamien tietojen mukaan se kiertäisi Proxima Centauri -tähteä, ja vieläpä sen elämänvyöhykkeellä – eli sopivalla etäisyydellä, jotta sen pinnalla voisi esiintyä vettä, elämän perusraaka-ainetta.

Nimettömiin lähteisiin nojautuva juttu lupaa Euroopan eteläisen observatorion tutkijoiden julkistavan löytönsä elokuun lopulla.

ESOn edustajat eivät suostuneet kommentoimaan asiaa suuntaan tai toiseen uutistoimisto AFP:lle.

Proximan kiertolaisista on saatu aiemminkin vihiä, mutta havainnot ovat aina olleet hyvin epävarmoja. Planeetan tämänkertainenkin todistaminen oli Der Spiegelin tietojen mukaan myös ESOn laitteiden erotuskyvyn rajoilla.

Noin lähellä Maata oleva minkä tahansa kaltainen eksoplaneetta olisi jo itsessään upeaa. Maankaltainen ja mahdollisesti asumiskelpoinenkin planeetta olisi moninkertainen sensaatio.

Proxima on riittävän lähellä, jotta planeettaa tutkimaan voitaisiin periaatteessa lähettää luotain, jolla voisi olla edes teoreettisia mahdollisuuksia päästä perille. Villeimmissä skenaarioissa pitkään tasaisesti kiihdyttävä kevyt luotain voisi päästä perille jo muutamassa kymmenessä vuodessa.

Proxima Centauri on Aurinkoa lähinnä oleva toinen tähti. Sen etäisyys meistä on noin 4,25 valovuotta eli 270 000 kertaa Maan ja Auringon välimatka. Tähti on Aurinkoa paljon pienempi ja kylmempi punainen kääpiö. Se näkyy vain eteläiseltä pallonpuoliskolta, eikä erotu paljain silmin Maasta katsottuna.

Seuraamme tilanteen kehittymistä ja raportoimme uusista tiedoista mahdollisimman pian.

Suomessa planeettahuhusta kertoi ensimmäisenä Tiedetuubi.

Muut jutut aihepiiristä: • (1) Proxima Centaurilla ehkä kiertolainen?(2) Millainen Proxima Centauri on?(3) Proximan planeetta varmistettu(4) Tähti käväisi lähempänä kuin Proxima(5) Monet tähdet tekevät lähiohituksia

Otsikkokuva: Christoph Scholz / Flickr

PS. Näsäviisaille tiedoksi: Vaikka Aurinko eittämättä on Maata lähinnä oleva tähti, Proxima Centauri on Aurinkokuntaa lähinnä oleva tähti. Tämän jutun näkökanta on tuo jälkimmäinen. Ja asujana voi olla joku muu kuin ihminen, ja eri kriteereillä.

Eksoplaneetoille nimet suomalaisesta mytologiasta?

Ke, 08/12/2015 - 10:55 Jarmo Korteniemi

Suomalaisella mytologialla on mahdollisuus tulla ikuistetuksi tähtitaivaalle. Yleisön annetaan äänestää yhteensä kahdenkymmenen eksoplaneettakunnan nimet. Järjestäjänä on Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni IAU. Nimistä tulee siis täysin virallisia.

Mukana on kolme suomalaisvaihtoehtoa: Yksi mytologiaan perustuva nimistö 55 Cancri -järjestelmälle sekä kaksi vaihtoehtoa 47 Ursae Majoris -tähdelle kiertolaisineen. Tähdet sijaitsevat 40–46 valovuoden etäisyydellä meistä, ja erittäin hyvällä tuurilla toisen tai kummankin kiertolaisilla voi esiintyä elämää.

Yllä: Planeettakuntien kokovertailut. Ympyröiden koot kuvaavat kunkin planeetan massoja, eivät halkaisijoita.

 

Suomalaista mytologiaaImage

55 Cancri on kaksoistähtisysteemi. Päätähti on halkaisijaltaan suurempi kuin Aurinko, vaikkakin hiukan kevyempi. Sitä kiertää yli 1000 AU:n etäisyydellä (eli hyvin kaukana) pieni punainen kääpiötähti.

Tähden nimeksi on ehdotettu vainajien asuinpaikka Manalaa. Sen viiden planeetan nimet olisivat Aarni, Pohjola, Tuonela, Lintukoto sekä Vainajala.

Planeetat ovat suuria, pieninkin lähes Neptunuksen kokoinen. Massat ovat 8–1200 -kertaisia maapalloon verrattuna.

"Maailman aliseen" viittaavat nimet ovat osuvia kahdestakin syystä. Planeetat ovat ensinnäkin varsin kuumia, sillä niistä neljä kiertää tähteään reippaasti lähempänä kuin Maa Aurinkoa. Lähin kiepsahtaa tähden ympäri 18 tunnissa! Toisaalta planeettakunta lienee kaksi kertaa vanhempi kuin omamme, ja tähdessä on epätavallisen raskaita aineita.

Keskustähden erottaa kiikareilla Kravun tähdistön keskeltä. Tähden voi nähdä myös paljain silmin erittäin hyvissä olosuhteissa, eli pilvettömältä ja valosaasteettomalta yötaivaalta. Suomessa Kravun tähdistö nousee taivaanrannan ylle lokakuussa ja näkyy parhaiten helmi-maaliskuussa.

Päivä voisi ylläpitää elämää?Image

Toinen suomalaisittain merkittävä tähti sijaitsee Isossa Karhussa, aivan Pienen Leijonan rajalla. Tähti on hitusen Aurinkoa suurempi ja kirkkaampi ja erottuu yötaivaalta paljain silmin.

Systeemille on ehdotettu kahta suomalaisnimistöä.  Yhden ehdotuksen mukaan tähti olisi Virvatuli ja sen kaksi varmistettua planeettaa olisivat Terrakoti ja Lintukoto. Toisaalta tähden voisi nimetä myös Päiväksi, jolloin sen kiertolaiset olisivat yksinkertaisesti Aamu ja Ilta.

Myös kolmannesta planeetasta on selkeitä viitteitä, mutta sitä ei olla vielä nimeämässä.

Planeetat ovat suuria: sisin vastaisi kahta ja puolta Jupiteria, keskimmäinen on kaksi kertaa Saturnusta massiivisempi, ja kolmas lienee jotain 1–2 Jupiterin väliltä. Aamu ja Ilta kiertävät Päivää samalla etäisyydellä kuin oma asteroidivyöhykkeemme on. Kolmas olisi jossain Saturnuksen radan tuolla puolen, jos sitä nyt edes on.

Jättiläisplaneettojen radat ovat sellaisia, että "Päivän" elämän vyöhykkeen sisäkaarteessa voisi hyvinkin kierrellä yksi tai kaksi pientä maankaltaista planeettaa. Vaikka älykkään elämän, elämän tai edes elinkelpoisen planeetan todennäköisyys onkin varsin pieni, tähtijärjestelmää kohti on lähetetty jo kaksi viestiä. Ensimmäinen on perillä 2047 ja toinen keväällä 2049.

Jälkimmäinen viesti lähetettiin myös "Manalaan", sillä sen neljännen planeetan mahdollisilla kuilla voisi periaatteessa olla elämää. Viesti tupsahtaa perille vuonna 2044.

Epätodennäköisiä vastauksia näihin viesteihin saammekin sitten odotella ainakn vuosisadan loppuun.

Ethän kuitenkaan odota äänestämistä noin kauaa? Linkkejä klikkaamalla pääsee varmistamaan, että suomalaisnimet ikuistetaan taivaalle! Rekisteröitymistä ei tarvita, jokaisen tähden nimeä voi äänestää yhdestä IP-osoitteesta vain kertaalleen.

Päivitys klo 14: Lisätty tieto toisesta suomalaisehdotuksesta jälkimmäiselle tähdelle.