Kuva: Ricardo Ramirez & James Jenkins (Department of Astronomy, Universidad de Chile).

Sensaatio varmistui - naapuritähden elämänvyöhykkeellä planeetta

Proxima Centaurilla on hivenen Maata suurempi kiertolainen. Lähin eksoplaneetta sijaitsee sopivasti elämän vyöhykkeen keskellä.

Lähimmältä tähdeltä on löytynyt kiertolainen. Asia varmistui tutkijoiden kerrottua asiasta 24.8.2016. Tutkimus julkaistiin samana päivänä tiedelehti Naturessa.

Löytö tehtiin Euroopan eteläisen observatorion ESOn 3,6 -metrisen teleskoopin sekä VLT -teleskooppijärjestelmän yhteispelinä.

Planeetan nimi on normaalin käytännön mukaan Proxima Centauri b. Se kiertää tähteä noin 11,2 vuorokauden jaksolla. Tuo on sen "vuosi".

Selvyyden vuoksi jutussa puhutaan tähdestä pelkkänä Proximana, ja planeetasta Proxima b:nä.

Millainen Proxima b on?

Proxima b on hieman suurempi kuin Maa, massaltaan noin 1,3-kertainen. Planeetan tiheyttä ei tiedetä, mutta se lienee samaa luokkaa Maan kanssa. Tällöin planeetan halkaisija olisi noin 13 000–14 000 kilometriä. Maan läpimitta on 12 742 kilometriä.

Pinnalla tallustelu onnistuisi ihmiseltä vaivattomasti, sillä painovoima on siellä vain noin 10 % suurempi kuin meillä. Jos pystyt kotona hyppäämään metrin korkeuteen, Proxima b:n pinnalla yltäisit 90 senttiin. Ja tallusteltavaa riittäisi: pinta-alaa pallolla olisi noin viidenneksen enemmän kuin Maalla.

Taivaalla komeilisi suuri ja häikäisevän punainen valopallo. Läpimitta olisi huikaisevat kolme kertaa suurempi kuin miltä Aurinko näyttää meidän taivaallamme.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen

Kuva: Jarmo Korteniemi

Proxima b kiertoaika emotähden ympäri on tarkalleen 11 vuorokautta 4 tuntia ja 28 minuuttia. Parin minuutin tarkkuudella.

Planeetan keskietäisyys tähdestä on noin seitsemän miljoonaa kilometriä (0,05 AU), eli vain kahdeksasosa Merkurius-Aurinko -välimatkasta. Radan yksityiskohtia ei kuitenkaan vielä tiedetä. Se voi olla joko maankaltaisella lähes täysin pyöreällä tai sitten voimakkaan elliptisellä radalla. Suurimmillaan etäisyys tähteen saattaa vaihdella jopa 4,7 ja 9,8 miljoonan kilometrin välillä.

Planeetta sijaitsee kauniisti himmeän Proxima-tähden elämänvyöhykkeellä. Tämä tarkoittaa, että Proxima b:n pinnalla voi hyvinkin olla vettä.

Planeetan laskennalliseksi lämpötilaksi saadaan vain -42 astetta, mikä on hieman suurempi kuin Marsilla. Todellisuudessa monet asiat, kuten tarkka kiertorata ja pyörimistahti voivat nostaa käytännön olosuhteita miellyttävämmiksi. Proxima b:n suuri kokokin auttaa asiaa: se voi hyvin omata mittavan kaasukehän, ja planeetan sisäinen aktiivisuus voi tuoda lisälämpöä. Vertailun vuoksi Maalla laskennallinen lämpötila on vain nollan tienoilla, mutta kasvihuoneilmiön vuoksi keskilämpötila on 15 astetta plussalla.

Planeetan laskennallinen lämpötila tarkoittaa käytännössä mustan kappaleen tasapainolämpötilaa kyseisellä etäisyydellä tähdestä.

Kuinka planeetta löydettiin?

Proxima b:tä ei itseään ole vielä nähty, vaan se löydettiin emotähden liikkeiden ansiosta. Kun tähti vaappuu kappaleiden yhteisen massakeskipisteen ympäri, sen valon spektriviivat siirtyvät välillä punaiseen ja välillä siniseen suuntaan. Siirtymää tutkimalla saadaan selville tähden radiaali- eli säteisnopeus, eli vaappuminen katseen suunnassa. Proxima b:n pienen koon vuoksi liike on hyvin pientä, ja siksi havaitseminen vaati paljon työtä.

Tutkimus osoittaa, että Proxima b havaittiin alunperin jo vuonna 2013. Tuolloin tutkijat eivät kuitenkaan voineet olla varmoja vaappumissignaalin aitoudesta, joka saattoi olla pelkkää satunnaiskohinaa. Nyt käytössä oli paljon pidempi 16 vuoden aikasarja, ja kohinan vaikutus saatiin minimoitua. Tutkimuksessa käytettiin HARPS-spektrografin aineistoja sekä vuoden 2013 tutkimuksesta että intensiiviseltä seurantajaksolta tammi-maaliskuulta 2016. Bonuksena käytettiin myös UVES-spektrometrillä kerättyä aineistoa vuosilta 2000–2007. Tähden säteisheilunta löytyi yhdistetystä aineistosta helposti.

Yllä kaikki tutkimuspisteet 11,2 vuorokauden periodille sovitettuna. Alla vuoden 2016 seurantajakso. Aineiston yleinen kaltevuus johtuu siitä, että Proximan liike tuo sitä koko ajan lähemmäs Aurinkoa.

Kannattaa pitää mielessä, että havainto on vasta planeetan varma löytö. Pallukan ominaisuuksista ei tiedetä juuri mitään muuta kuin etäisyys ja massa-arvio. Loppu on valistunutta arvailua.

Tulevissa tutkimuksissa Proxima b yritetään varmasti saada näkyviin paremmin. Tähden tarkan paikan seuraaminen taivaalla lienee yksi tehtävä: sen kun saisi selville, olisi planeetan radan toinenkin komponentti selvillä. Jossain vaiheessa planeetta voidaan saada kuvattua, ja ehkä sen kaasukehänkin aineet selville. Ja ehkä, jonain päivänä, sinne lähetetään avaruusluotainkin. Matka tosin kestänee vähintään vuosikymmeniä.

Aineistosta löytyi myös toinen, noin 200 vuorokauden jakso. Tutkijat eivät osaa vielä selittää sitä, mutta tähteä voi hyvin kiertää toinenkin planeetta. Selvyyden saamiseksi täytyy tähden liikettä seurata pidempään. Proxima b:n rataan kauempana kiertävä planeetta ei kuitenkaan vaikuttaisi.

Proxima b:n voidaan odottaa saavan uuden nimen lähivuosina. Nimistövalinnoista vastaava taho IAU (Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni) on viime aikoina järjestänyt yleisöäänestyksiä, jotta tuhannet jo varmistetut eksoplaneetat saisivat "kunnollisia" ja helppoja nimiä. Näin käynee ennen pitkää myös Proximan planeetalle. Kävisikö nimeksi ehkäpä vaikkapa Pandora?

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

Juttu perustuu ESOn tiedottustilaisuudessa annettuihin tietoihin sekä ESOn ja Max Planck Instituutin tiedotteisiin.

Otsikkokuva: Ricardo Ramirez & James Jenkins (Department of Astronomy, Universidad de Chile)
Diagrammit: Anglada-Escudé et al. (University of London / Max Planck-Institut für Astronomi)
Maisemakuva: Jarmo Korteniemi /  Flickr (Liz Lawley / Sean MacEntee 


Juttuja samasta aiheesta