Tietografiikka Rosetta-lennon vaiheista

Rosetta-lento huipentui nyt aamulla

Komeetta 67P/Churyumov–Gerasimenko ja sitä jo vuoden päivät tutkinut eurooppalainen Rosetta-luotain saavuttivat ratojensa Aurinkoa lähimmän pisteen, niin sanotun perihelin nyt aamulla.

Tarkalleen ottaen kaksikko oli nyt torstaina klo 5:03 Suomen aikaa 186 miljoonan kilometrin päässä Auringosta ja nyt etäisyys on jälleen kasvamassa – hitaasti, mutta varmasti komeetta etääntyy Auringosta ja alkaa vähitellen hiipua. Komeetan nopeus radallaan on noin 120 000 km/h ja sitä vajaan 200 km:n etäisyydellä kiertävän Rosetta-luotaimen nopeus on luonnollisesti jotakuinkin saman verran. 

Komeetta ”Chury” ei tule siis radallaan kovin lähelle Aurinkoa, vaan nyt läheisimmilläänkin se on kauempana kuin Maa, mutta lähempänä kuin Mars. Se valittiinkin komeettalennon kohteeksi juuri sen vuoksi, että se muuttuu kunnolliseksi pyrstötähdeksi ja sen toimii aivan samaan tapaan kuin taivaalla komeina joskus näkyvät pitkäpyrstöiset komeetat, mutta on myös turvallinen, tavallinen ja ennustettavasti käyttäytyvä kohde.

Noin kolmen vuoden ja kolmen kuukauden kuluttua komeetta on jälleen ratansa kaukaisimmassa kohdassa Jupiterin radan kauemmalla puolella, missä ei ole tarpeeksi valoa Rosettan toimimiseksi. Siksipä ajatuksena on jatkaa tutkimuksia ensi vuoden syyskuuhun saakka: näin Rosetta olisi nähnyt Churyn heräämisen ja sammumisen, sekä koko aktiivisen ajan siinä välissä. Ja tuon aktiivisimman ajan kaikkein tapahtumarikkain jakso on juuri nyt komeetan ollessa lähimmillään Aurinkoa.

Tällä haavaa luotain toimii erinomaisesti, eikä sillä ole todennäköisesti mitään vaikeuksia jatkaa vielä pitkäänkin. Philae-laskeutujasta puolestaan ei ole kuultu mitään sitten viime kuun alun, ja on varsin todennäköistä, että sen toiminta jäi suunniteltuun kolmeen vuorokauteen viime vuoden marraskuussa.

Tämä hieman harmittaa tutkijoita ja insinöörejä, sillä he ovat ennättäneet jo tottua siihen, että Rosetta on tehnyt enemmän ja paremmin kuin odotettiin.

Chury-komeetta kuvattuna 30. heinäkuuta 2015

Chury on nyt oikea pyrstötähti

Komeetat ovat ratansa kaukaisimmissa kohdissa vain ”kuolleita” jään, kiven ja pölyn muodostamia möhkäleitä, mutta kun ne tulevat lähemmäksi Aurinkoa, saa lisääntyvä lämpö ja säteily niiden pinnan muuttumaan. Niistä suihkuaa kaasua ja pölyä, jotka muodostavat pyrstön.

Juuri näin on Churyllekin käynyt ja viime kuukausina sen pinnalta suihkuavan aineen määrä on lisääntynyt olennaisesti.

Nyt, kun Aurinko paistaa pisimpään ja voimakkaimmin komeetan pintaan, tapahtuu komeetasta silloin tällöin upeita kaasupurkauksia. Yht’äkkiä pinnalta ulospäin suihkuavien hiukkasten nopeudet nousevat alle kymmenestä noin 30 metriin sekunnissa, kuten viime viikkoina on havaittu ajoittain.

Tätä samaa tapahtunee myös lähiviikkoina. Yllättävät purkaukset ovat jännittäviä luotaimen ohjaamisen kannalta, sillä sen ei haluta joutuvan kaasu- ja pölysuihkuun kahdestakin syystä: siinä olevat kappaleet voivat osua luotaimeen ja rikkoa sen, minkä lisäksi luotaimen ympärillä avaruudessa olevat hituset voivat sokaista sen asennonsäädöstä huolehtivat tähtietsimet. Siksi lennonjohto pitää luotainta nyt turvallisella etäisyydellä, mistä komeetan toimintaa on hyvä tarkkailla.

Aktiivisuuden hiipuessa Rosetta voidaan ohjata jälleen lähemmäksi pintaa, ja kenties myöhemmin se pystyy myös vielä ottamaan yhteyttä laskeutujaankin - joskin toivo on varsin pieni. Joka tapauksessa se pystyy kuvaamaan tarkasti komeetan pintaa ja onkin jännittävää nähdä mitä muutoksia pinnalla on tapahtunut perihelin aikana.

Lopulta Rosetta todennäköisesti ohjataan hitaasti lähestymään komeettaa ja ikään kuin laskeutumaan sen pinnalle. Siellä se pystynee toimimaan vielä jonkin aikaa, ennen kuin Auringon valo vähenee niin paljon, että se ei saa enää tarpeeksi sähköä toimiakseen. Myös antennin suuntaaminen Maahan pinnalta on vaikeaa, ellei jopa mahdotonta.

Vaikka lennossa onkin edessä vielä huikeita hetkiä, voi hyvinkin sanoa, että tänään periheliaikaan on Rosetta-lennon kohokohta. 

Komeetasta irtoavan kaasun koostumus

Yllä oleva kuva: Rosettan ROSINA-mittalaitteen havaitsema komeettaytimestä tulevan kaasun koostumus 29. heinäkuuta 2015. Se osoittaa, että pyrstö on varsinainen cocktail erilaisia molekyylejä: vettä, hiilidioksidia, metaania ja muita hiilivetyjä – jopa metanolia ja rikkivetyä. Palkit ilmaiseva kuinka paljon enemmän aineita on verrattuna kahta päivää aikaisempaan tilanteeseen. Musta viiva ilmaisee vesihöyryä.

Miten komeetta sai pyrstönsä?

Kun Rosetta aloitti Chury-komeetan tarkan seurannan noin vuosi sitten, suihkusi siitä jo hieman kaasua avaruuteen. Kun kaasu, pöly ja mukana oleva jäästä peräisin oleva vesihöyry nousivat ylemmäs komeetan pinnalta, ne osuivat lähes välittömästi Auringosta pakenevaan hiukkasvirtaan, aurinkotuuleen.

Komeetan pyrstö tuleekin juuri siitä, että pinnalta irronnut kaasu ja pöly puhaltuvat pyrstömäiseksi vanaksi, joka osoittaa poispäin Auringosta. Tai tarkalleen ottaen pyrstöjä on kaksi: yksi on komeetan taakseen sen kiertoradalle jättämää ainetta ja toinen aurinkotuulen puhaltamaa plasmaa.

Teoriassa kumpikin on pisimmillään nyt tänään, ja samalla myös komeetan pinnalla aktiivisuus on suurimmillaan.

”Kukaan ei ole ennen seurannut tapahtumia yhtä läheltä”, iloitsee Aalto-yliopistossa professori Esa Kallion avaruustutkimusryhmässä Churyn plasmaympäristöä tutkiva Cyril Simon Wedlund

Kuva kaasun ja aurinkotuulen vuorovaikutussimulaatiostaAallon tutkijat analysoivat Rosetta-luotaimella olevan ICA-hiukkasmittalaitteen keräämää aineistoa kolmiulotteisten tietokonesimulaatioiden avulla. Simulaatiot ovat tärkeitä, sillä kokonaiskuvaa komeetan tapahtumista ei saada yksittäisistä paikoista tehdyistä mittauksista eikä myöskään yhdellä mittalaitteella, vaan se vaatii tietojen yhdistämistä ja mallintamista.

Mukana työssä on oikealla olevan kuvan tehnyt tohtoriopiskelija Markku Alho ja tutkijatohtori Guifré Molera Calves, jonka työsarkaa ovat puolestaan komeetan hiukkasympäristön tutkiminen radioteleskoopilla.

”Mittaukset auttavat meitä ymmärtämään entistä paremmin aurinkotuulen komeettaan aikaansaamia muutoksia”, sanoo Molera Calves.

Havainnoista ja simulaatioista on tehty alla oleva animaatio, missä oleva sinivalkoinen pilvi kuvaa komeetan läheisyydestä syntyviä vesi-ioneja. Oikealta kuvaan tulevat sinivalkoiset viivat näyttävät aurinkotuulen ionien virtauksen kulun sen kohdatessa komeetasta purkautuneet hiukkaset.

Vuorovaikutuksen seurauksena aurinkotuuli kääntyy ja hidastuu (siniset värit). Sini-kelta-punaiset, aurinkotuulta vastaan kohtisuorat viivat näyttävät aurinkotuulen mukanaan kantaman magneettikentän ja sen, miten se taipuu ja pinoutuu komeetan eteen.


Juttuja samasta aiheesta