Kuva: NASA

Apollo-astronautit sekoittivat mittauksia Kuussa ja tutkijat Maassa

Tuore tutkimus osoittaa, että astronautit muuttivat havaittavasti Kuussa ympäristöä jonka olosuhteita mittasivat. Tapaus muistuttaa myös siitä, kuinka tärkeää kerätyn aineiston tallentaminen myöhempää käyttöä varten on.

Kuussa 1970-luvulla käyneet astronautit asensivat laskeutumispaikkojensa lähelle lämpötila-antureita. Niitä jätettiin paitsi pinnalle, myös kairattiin pinnan alle.

Antureiden avulla haluttiin selvittää, millainen on Kuun sisäosista tuleva lämpövuo. Oli vielä epäselvää, onko Kuun ydin täysin jäähtynyt, vai yhä kuuma, kuten Maalla. (Nykyisin tiedetään, että ydin on ainakin osittain sula, ja siellä vallitsee 1000 - 2000 asteen lämpötila.)

Anturit toimivat vuosikausia kahdella laskeutumispaikalla: Apollo 15 heinäkuusta 1971 tammikuuhun 1977, ja Apollo 17 joulukuusta 1972 syyskuuhun 1977.

Yllättävin havainto kuitenkin oli, että pinnan alle sijoitetut anturit vaikuttivat vuosien varrella lämpenevän 1-2 asteella. Mittaukset tehtiin niin syvällä, ettei Kuun vuorokauden vaikutus enää siellä näy. Pinnalla ei muutosta rekisteröity.

Ilmiön syystä on käyty juupas-eipäs -keskustelua lähes 50 vuoden ajan. Kukaan ei kuitenkaanmolebaiemmin onnistunut selittämään asiaa tyhjentävästi. Kuuta ulkoa lämmittävä Auringon säteily ei ainakaan ollut muuttunut. Syy oli joko astronauttien toiminnassa, ehkä antureissa tai niiden asennuksessa, tai kenties Kuun radan muutoksissa. Myös Maasta tulevan "ylimääräisen" säteilyn uumoiltiin selittävän havainnot.

Lisäongelman aiheutti sekin, ettei kaikki mittausaineisto ollut enää tallella. Raakadata oli alunperin tallennettu Houstonissa magneettinauhoille, jotka luovutettiin tutkijoille analysoitavaksi ja arkistoitavaksi. Mutta mittausten loputtua oli tutkimusdataa kuitenkin talletettu vain vuoteen 1974 asti. Kolme - kenties ratkaisevaa - vuotta uupui.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen

Apollo 15:n ja 17:n mittauspaikat. (Nasa)

Hypätään nykyaikaan. Mysteeriä alettin ratkoa perinpohjin uudelleen Houstonin Lunar and Planetary Institutessa, joka perustettiin juuri kuulentojen tieteelliseksi tukiasemaksi. Lopulta vuonna 2010 tutkijat kaikeksi onneksi löysivat NASAn teknisen tiimin rutiininomaisesti tallentamat, ilmeisesti aiemmin unohtuneet "ylimääräiset" varastokopiot toisesta arkistosta. Ja niiden joukosta löytyi satoja logeja, jotka kattoivat lämpötila-antureidenkin tiedot. Mukaanlukien kadonneen loppujakson. Vanhojen nauhojen entisöinti alkoi, ja kesti analysoinnin kera yhteensä kahdeksan vuotta.

Lopulta selvisi, että lämpötilan nousu todella jatkui läpi koko mittausjakson. Mikä mielenkiintoisinta, muutos oli suurinta lähempänä pintaa, ja lämpötilagradientti pieneni ajan mittaan.

Ilmiön syy näkyy selvästi luotainten ottamissa kuvissa, kuten alla, kun sitä osaa etsiä. Maasto on nimittäin poikkeuksetta ympäristöä tummempaa siellä, missä on kävelty tai ajettu kuuautolla. Näissä kohdissa pinta myös imee hieman enemmän Auringosta tulevaa säteilyä.

Kuva: NASA / LRO
LRO-luotaimen ottama kuva Apollo 17:n laskeutimispaikasta. (NASA)

Yksinkertainen malli riitti selittämään, että pinnan muutokset olivat syynä tutkijoita askarruttaneeseen lämpötilan nousuun metrin syvyydellä pinnan alla. Asentaessaan mittalaitteita astronautit olivat onnistuneet muuttamaan miljoonia vuosia tasapainossa ollutta pintamateriaa niin, että se havaittiin - jopa tuon ajan tekniikalla.

Tutkimus julkaistaan piakkoin JGR Planets -julkaisusarjassa.

Kyseessä on oiva esimerkki siitä, kuinka helposti havainnointi lähes aina vaikuttaa mittaukseen. Yleensä vaikutus on häviävän pieni, mutta tällä kertaa se oli havaittava ja päänvaivaa aiheuttava. (Ilmiö on kuitenkin hieman erilainen kuin kvanttimaailmassa vallitseva epätarkkuusperiaate.)

Löytö auttaa myös muiden, jo tehtyjen mittausten tulkinnassa, ja antaa vihiä kuinka tulevia kuututkimuksia kannattaa (tai ei kannata) toteuttaa.

Lähde: AGUn blogi ja tutkimusartikkeli (maksumuurin takana)

Otsikkokuvan kaatuminen ei liity mittausvirheisiin. Kuvat: NASA



Juttuja samasta aiheesta