kosminen törmäys

Kosminen törmäys tappoi dinot - ja paljon muutakin

Ke, 10/21/2015 - 08:17 Markus Hotakainen
Asteroiditörmäys

65 miljoonaa vuotta sitten nykyisen Jukatanin niemimaan kohdalle iskeytyi reilun kymmenen kilometrin läpimittainen asteroidi. Se päätti dinosaurusten valtakauden – joskin Deccanin laavapurkauksia Intiassa on pidetty mahdollisena lisätekijänä joukkotuhon taustalla.

Maapallolla on tapahtunut useita muitakin massasukupuuttoja, mutta niiden yhteyttä kosmisiin kolareihin on ollut hankala löytää ja ajatus on ollut kiistanalainen. 

Lopullista varmuutta ei ole vieläkään, mutta uuden tutkimuksen mukaan sekä asteroidien tai komeettojen iskuja että eliökunnan joukkotuhoja näyttää tapahtuneen jokseenkin säännöllisesti noin 26 miljoonan vuoden välein.

Tutkimuksen kohteena oli 260 miljoonan vuoden mittainen ajanjakso, johon osuu useita suuria sukupuuttoaaltoja. Michael Rampino ja Ken Caldeira ovat analysoineet sekä kosmisten törmäysten että joukkotuhojen ajallista jakautumista. 

"Korrelaatio törmäysjälkien muodostumisen ja tuhojen välillä on viimeisten 260 miljoonan vuoden aikana hätkähdyttävä ja viittaa syy-seuraus-suhteeseen", arvioi Rampino.

Graafissa vaaka-akselilla on aika miljoonissa vuosissa ja pystyakselilla miljoonassa vuodessa syntyneiden kraattereiden lukumäärä. Nuolilla on merkitty joukkotuhojen ajankohdat.

Säännönmukaisuus saattaa liittyä kiertoliikkeeseemme Linnunradan keskuksen ympäri. Auringon kulkiessa kotigalaksimme tiheän tason läpi Aurinkokunnan ulko-osissa lymyävään Oortin komeettapilveen kohdistuu vetovoimavaikutuksia, joiden seurauksena planeettajärjestelmän sisäosiin syöksyy ajoittain komeettaparvia.

Rampino ja Caldeira totesivat, että tutkittuna ajanjaksona on tapahtunut kuusi massasukupuuttoa, joiden aikoihin kosminen pommitus on ollut tavallista voimakkaampaa. Tutkijoiden mukaan kuudesta suurimmasta kraatterista, jotka ovat syntyneet viimeisten 260 miljoonan vuoden aikana, peräti viisi osuu yksiin joukkotuhojen kanssa.

"Tällainen kuoleman ja tuhon kosminen sykli on ilman muuta vaikuttanut elämän historiaan omalla planeetallamme", Rampino päättää.

Tutkimuksesta kerrottiin Royal Astronomical Societyn uutissivuilla ja se on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä.

Kuvat: Don Davis/NASA [asteroiditörmäys]; Michael Rampino/NYU [graafi]

Kosmista törmäilyä lähinaapurustossa

Ma, 08/17/2015 - 11:54 Markus Hotakainen
Galaksien törmäys

Quentin Parkerin ja Albert Zijlstran johtama tähtitieteilijäryhmä on löytänyt lähimmän galaktisen kolaripaikan. Ainoastaan 30 miljoonan valovuoden etäisyydellä kaksi samankokoista ja -massaista galaksia on törmäämässä suoraan toisiinsa. Seuraavaksi lähin vastaava spektaakkeli on havaittu yli 200 miljoonan valovuoden etäisyydellä.

Galaksien tiedetään kasvattavan kokoaan törmäilemällä toisiinsa ja sulautumalla yhteen. Tutkijat antoivat muodostumassa olevalle uudelle galaksille nimeksi "Kathryn's Wheel", sillä se muistuttaa ilotulituksissa käytettyä tulipyörää – ja Ziljstran vaimo on nimeltään Kathryn.

Vasemmanpuoleisessa kuvassa on yhdistetty vedyn tietyllä aallonpituudella (H-alfa) lähettämä säteily sekä punaisessa ja sinisessä valossa otetut kuvat. Oikeanpuoleisessa kuvassa H-alfasta on vähennetty punaisen valon aallonpituudet, jolloin tähtien syntyalueet korostuvat.

Rengasmainen rakenne on syntynyt, kun galaksien törmäyksessä muodostunut paineaalto on puristanut tähtienvälistä kaasua kasaan ja käynnistänyt kiivaan tähtien syntyprosessin. Taivaalta on löytynyt lukuisia esimerkkejä kosmisista kolareista, mutta näin suora törmäys on harvinainen. Vastaavia tapauksia tunnetaan alle 20.

Vaikka kolaroiva kaksikko sijaitsee melko lähellä, sitä ei ole aiemmin löydetty, sillä se piileksii Alttarin tähdistössä Linnunradan tiheiden tähtipilvien takana. Lisäksi samassa suunnassa on kirkas tähti, jonka loiste on peittänyt sen taakseen.

Törmäyksessä syntyneen renkaan massa on yllättävän pieni, vain joitakin miljardeja kertoja Aurinkoa suurempi eli prosentin luokkaa Linnunradan massasta. Se viittaa renkaiden syntyyn paljon pienempien galaksien törmäyksissä kuin aiemmin on arveltu.

Koska pienet galaksit ovat paljon runsaslukuisampia kuin suuret, rengasmuodostelmat saattavat olla kymmenen kertaa oletettua yleisempiä. Uuden löydön tehneet tähtitieteilijät aikovatkin tehdä lisähavaintoja suurilla teleskoopeilla, jotta törmäyksen ja sen seurausten yksityiskohdista saadaan tarkempaa tietoa.

Kolarista kerrottiin Royal Astronomical Societyn uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä

Kuvat: Ivan Bojicic / the scientific team

Kun maailmat törmäävät

Ti, 03/10/2015 - 19:05 Markus Hotakainen

When Worlds Collide on Philip Wylien ja Edwin Palmerin vuonna 1933 julkaistu scifi-romaani, jonka pohjalta Rudolph Maté ohjasi 1950-luvun alussa samannimisen elokuvan, suomenkieliseltä nimeltään Maailman sortuessa. Siinä Maata uhkaa vaeltava taivaankappale (romaanissa planeetta, elokuvassa tähti), jonka kohtaamisella on tuhoisat seuraukset.

Entä jos törmäys olisikin vähän isompi? Eikä niin vähänkään, vaan kolarin osapuolina olisivat satojen tähtijärjestelmien muodostamat galaksijoukot. Tällainen katastrofi on käynnissä 800 miljoonan valovuoden etäisyydellä Pienen karhun tähdistön suunnassa. Tai tarkemmin sanottuna oli käynnissä 800 miljoonaa vuotta sitten, kun nyt havaittava Abell 2256 -joukon jäsenten lähettämä valo ja muiden aallonpituuksien säteily lähti matkaan.

Abell 2256 on päässyt kuviin aiemminkin. Sitä on tutkittu esimerkiksi Rosat-röntgensatelliitilla 1990-luvun alussa. Röntgenkuva (alla) ei ole kovin yksityiskohtainen, sillä siinä näkyy galaksienvälisen kuuman kaasun lähettämä säteily, mutta sen avulla päästiin silti tapahtumien todellisen tolan jäljille. Röntgenalueella erottuu aiemmin yhtenä galaksijoukkona pidetyn kohteen keskellä kaksi kirkastumaa: joukkoja onkin kaksi ja ne ovat törmäämässä toisiinsa.

 

 
Tähän mennessä tarkin "kuva" kosmisesta rytinästä on saatu VLA-teleskoopilla, joka rakentuu kaikkiaan 27 yksittäisestä malja-antennista, kukin niistä läpimitaltaan 25-metrinen. Radiotähtitieteen uranuurtajan nimeä kantavassa Karl G. Jansky -observatoriossa otettua kuvaa on muokattu siten, että se esittää kohteen sellaisena kuin sen näkisimme, mikäli silmämme olisivat herkkiä radiosäteilylle. Punaisilta alueilta tulee pitkäaaltoista radiosäteilyä, sinisiltä lyhytaaltoista.
 
Neljän miljoonan valovuoden läpimittaisella alueella, joka taivaalla vastaa suunnilleen Kuun näennäistä läpimittaa, erottuu erilaisia ilmiöitä, joista osa on tutkijoille edelleen arvoitus. Kuvan yksityiskohdille on annettu sellaisia nimiä kuin "Pitkä häntä" ja "Suuri jäänne", vaikka niiden syntyä ei osata vielä selittää.
 
Tutkijaryhmää johtaneen Frazer Owenin mukaan kuvassa erottuvien yksityiskohtien avulla pystytään selvittämään kahden galaksijoukon törmäykseen ja sulautumiseen liittyviä vaiheita, sekä tutkimaan fysikaalisia prosesseja, joita tällaisissa kohtaamisissa ei aiemmin ole osattu odottaa esiintyvän.
 
Kuvat: Owen et al. / NRAO/AUI/NSF (VLA) / Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (Rosat)

Punainen planeetta ja komeetta

Ti, 02/26/2013 - 16:28 Toimitus

Maan ohi viiletti taannoin pieni asteroidi ja toinen sellainen törmäsi meihin. Muutkaan aurinkokunnan planeetat eivät saa olla rauhassa: seuraavaksi ennusteet povaavat lähiohitusta Marsiin syksylle 2014. Jos olet silloin punaisella planeetalla, voi näky olla upea!

Suurin osa Marsin kuten kaikkien muidenkin Aurinkokunnan kappaleiden kraattereista on syntynyt vuosimiljardeja sitten. Avaruuden kiviä osuu planeettoihin edelleen kaiken aikaa, mutta useimmat niistä ovat kooltaan pieniä, suurin osa pelkkää pölyä.

Nykyisin planeettoihin törmää isompia kappaleita vain harvakseltaan. Vuonna 1994 Jupiteriin iskeytyi pirstaleiksi hajonnut komeetta Shoemaker-Levy 9, joka sai aikaan Maan kokoluokkaa olevia tulipalloja. Viime vuosina Jupiterin kaasukehässä on havaittu jälkiä muistakin törmäyksistä ja myös Marsin pinnalta on löydetty pieniä, tuoreennäköisiä kraattereita. Mars voi kuitenkin olla seuraavan suuren törmäyksen kohteena.

3. tammikuuta 2013 Robert McNaught löysi Australiassa sijaitsevassa Siding Springin observatiossa komeetan, joka sai tunnuksekseen C/2013 A1. Sen todettiin näkyvän jo edellisvuoden joulukuussa otetuissa kuvissa, ja niiden perusteella pystyttiin laskemaan sen rata. Komeettaa on kurssilla kohti Marsia!

Toistaiseksi komeettaa on seurattu vasta parin kuukauden ajan, joten sen rataa ei ole vielä pystytty määrittämään tarkasti. Tällä hetkellä näyttää siltä, että uusi komeetta ohittaa Marsin lähietäisyydeltä 19. lokakuuta 2014. Pienimmillään Marsin ja komeetan välinen etäisyys olisi vain 109 200 kilometriä eli vajaa kolmannes Maan ja Kuun välisestä etäisyydestä. Toistaiseksi radan epätarkkuus on kuitenkin sitä luokkaa, että etäisyyttä voi olla yli miljoona kilometriä – tai sitten komeetta törmää suoraan Marsiin. [***Uutta tietoa*** Radan tarkentuessa pienimmäksi etäisyydeksi lähiohituksen aikana on laskettu 37 000 kilometriä.]

C/2013 A1:n rata on hyvin vinossa planeettojen ratatasoon verrattuna ja lisäksi se kiertää Aurinkoa päinvastaiseen suuntaan kuin planeetat. Komeetta on todennäköisesti tulossa ensimmäistä kertaa Aurinkokunnan sisäosiin, sillä sen radan on todettu olevan muodoltaan hyperbeli. Se ei siis ole ellipsi, kuten jaksollisilla komeetoilla, jotka palaavat Auringon läheisyyteen yhä uudelleen ja uudelleen. Ellei komeetta törmää Marsiin, se palaa takaisin Aurinkokunnan ulko-osiin ja jatkaa matkaansa ehkä tähtienväliseen avaruuteen.

Jos C/2013 A1 törmää Marsiin, jää visiitti Aurinkokunnan sisäosiin silloinkin komeetan viimeiseksi. Komeetan kirkkauden perusteella sen ytimen läpimitaksi on arvioitu 50 kilometriä. Marsin suhteen sen nopeus on lähimmän ohituksen aikaan 56 kilometriä sekunnissa. Mikäli osumaa ei tule, Marsin taivaan poikki sujahtavan komeetan kirkkaus on vähintään samaa luokkaa kuin Venuksen. Marsia kiertävät luotaimet, erityisesti Mars Reconnaissance Orbiter, jossa on paremmat kamerat kuin Mars Odyssey ja Mars Express -luotaimissa, saavat komeetasta ehkä ainutlaatuisia kuvia.

Ja jos osuma tulee… Komeetan törmätessä Marsin pintaan vapautuisi energiaa noin 400 000 000 kertaa enemmän kuin kaikkien aikojen suurimmassa, vuonna 1961 tehdyssä Neuvostoliiton ”Tsaari”-ydinkokeessa. Japaniin toisen maailmansodan lopussa pudotettuihin pommeihin verrattuna vapautuneen energian määrään täytyy lisätä vielä kolme nollaa.

Mikäli C/2013 A1 todella törmää Marsiin, naapuriplaneettamme pinnalle ilmestyy uusi kraatteri, jolla on läpimittaa noin 500 kilometriä ja syvyyttä kaksi kilometriä. Se asettuisi kraattereiden kokotilastossa kärkisijoille ja päihittäisi esimerkiksi päiväntasaaja seutuvilla olevat Antoniadin ja Huygensin. Hellas on kuitenkin vielä suurempi törmäysallas: sillä on läpimittaa 2 300 kilometriä ja syvyyttä yli seitsemän kilometriä.