Cereksen mystiset valot

Stara.fi-sivuston tiedesisältöä on ehkä vähän epäreilua lähteä edes ruotimaan, mutta tällä kertaa menee kyllä niin rankasti risukon puolelle, että on ihan pakko.

"NASA havaitsi valoja kääpiöplaneetalla – tiedemiehet ymmällään"

Agricolamaisesti voisi kysyä "mitä se on". Jo lyhykäisen jutun alkulause vakuuttaa: "Yhdysvaltojen avaruushallinto NASA tutkii aktiivisesti meitä ympäröivää avaruutta ja kertoo joistain löydöksistään julkisuudessa." 

Tuorein näistä salaliittomaisesti luonnehdituista "joistain löydöksistä" on Dawn-luotaimen nappaama kuva, jossa Ceres-kääpiöplaneetan kosmisten iskujen möyhentämällä pinnalla näkyy yhden kraatterin sisällä kaksi valkoista laikkua.

Sivuston mukaan "NASA on ilmoittanut löytäneensä Ceres-kääpiöplaneetalta outoja valoja, joiden alkuperästä edes tiedemiehillä ei ole minkäänlaista varmuutta."

Tarina jatkuu yhtä eksaktina. Ceres on kuulemma "yksi suurimpia taivaankappaleita Marsin ja Jupiterin välillä".

Itse asiassa se on suurin. Ylivoimaisesti. Kun Cereksen läpimitta on vajaat 1 000 kilometriä, seuraavaksi suurimmat Vesta ja Pallas ovat läpimitaltaan alle 600-kilometrisiä. Ja Cereksen massa on noin 40 prosenttia koko asteroidivyöhykkeen massasta. 

Seuraavaksi kerrotaan, että kuvan ottaneen luotaimen "pitäisi ohittaa planeetta 6. maaliskuuta". Jätetään tässä nyt vaille ylimääräistä huomiota se, että kääpiöplaneetta muuttui yhtäkkiä planeetaksi, ja keskitytään tuohon "ohittamiseen".

Dawn-luotain saapuu Cereksen läheisyyteen – aivan oikein – tuona mainittuna päivänä, mutta ei ohita määränpäätään, vaan asettuu sitä kiertävälle radalle. Kuukausia kestävän tutkimusvaiheen jälkeenkin Dawn todennäköisesti jää kiertoradalle ja jatkaa myös sammuttuaan Cereksen keinotekoisena "kuuna".   

Loppuhuipennuksena todetaan, että "Aiemmin Ceresillä on tehty havainto yhdestä valosta, mutta tuoreissa kuvissa valoja onkin kaksi".

 

Cereksen kahdet kasvot

Kuva: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Dawn lähestyy edelleen... 12. helmikuuta ensimmäinen kääpiöplaneettaluotain Dawn kuvasi Cerestä 83 000 kilometrin etäisyydeltä. Ceres pyörähtää akselinsa ympäri hieman yli yhdeksässä tunnissa ja kuvaparissa on näkyvissä sen eri puoliskot. 

Etäisyyden kutistuessa erotuskyky kasvaa koko ajan ja näissä kuvissa se on noin kahdeksan kilometriä pikseliä kohti. Siten erikokoisten kraattereiden lisäksi erottuu jo paljon muitakin pinnanmuotoja: kumpareita, harjanteita ja uurteita. Toistaiseksi tarkkuus ei kuitenkaan vielä riitä erottamaan mystisten valkoisten laikkujen olemusta. Niiden arvoitus selvinnee viimeistään 6. maaliskuuta, kun Dawn asettuu Cerestä kiertävälle radalle.

Tiedetuubi seuraa tapahtumia...

Cereksestä erottuu jo kraattereita

Kuva: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Cerestä lähestyvä Dawn-luotain on jälleen lähettänyt entistä tarkempia kuvia kääpiöplaneetasta. 4. helmikuuta luotain oli 145 000 kilometrin etäisyydellä määränpäästään ja nyt sen ottamissa kuvissa erottuu Cereksen pinnalla jo kraattereita. Kuvista, joiden erotuskyky on noin 14 kilometriä per pikseli, on koottu myös animaatio

Dawnin on määrä asettua Cerestä kiertävälle radalle noin kuukauden kuluttua, 6. maaliskuuta.

Dawn lähestyy Cerestä

Kuva NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / PSI

NASA julkaisi juuri uusia kuvia Ceres-kääpiöplaneetasta. Dawn-luotain, joka tutki 2011–2012 Vesta-asteroidia, on nyt lähestymässä asteroidivyöhykkeen suurinta kappaletta. Kun hieman epäsäännöllisen Vestan keskimääräinen läpimitta on 525 kilometriä, pyöreä Ceres on halkaisijaltaan 950 kilometriä.

Dawn otti uudet kuvat Cereksestä viime viikon tiistaina, jolloin se oli enää 383 000 kilometrin etäisyydellä määränpäästään – siis yhtä kaukana (tai lähellä) kuin Kuu on Maasta. Kuvissa Ceres kattaa 27 pikseliä, joten sen pinnalta erottuu sävyerojen lisäksi myös joitakin yksityiskohtia. Yksittäisistä otoksista kootussa animaatiossa ne erottuvat paremmin. 

 

 

Tätä ennen parhaat kuvat Cereksestä on saatu vuosina 2003–2004 Hubble-avaruusteleskoopilla (yllä). Ne päihittävät vielä niukasti Dawn-luotaimen tuoreimmat otokset, mutta seuraava kuvausvaihe tammikuun lopussa tuottaa jo paremman erotuskyvyn kuin Hubble.

Maaliskuun 6. päivänä Dawn-luotaimen on määrä asettua Cerestä kiertävälle radalle ja aloittaa 16 kuukautta kestävä tutkimusjakso. Sinä aikana Dawn lähestyy kääpiöplaneettaa siten, että kuluvan vuoden marraskuussa etäisyyttä on enää 375 kilometriä.

 

Katse kauemmas

Jos nyt jostain käsittämättömästä syystä jonkun mielestä Mars on "so last season" ja menneen talven lumia, kannattaa silti katsahtaa punaisen planeetan suuntaan. Vaikka oppositio oli ja meni 8. huhtikuuta, Maan ja Marsin välinen etäisyys on tällä kertaa pienimmillään vasta 14. huhtikuuta. Silloin naapuriplaneettojen välimatka on hieman yli 92 000 000 kilometriä.

Marsista hieman yläviistoon vasemmalle löytyy kaksi Aurinkokunnan pienkappaletta, Ceres ja Vesta, joista toinen on asteroidi ja toinen entinen asteroidi, nykyinen kääpiöplaneetta. Ne kannattaa katsastaa ainakin kuriositeettina. Ei niistä mitään yksityiskohtia erotu, sillä ne ovat taivaalla pelkkiä valopisteitä, mutta ne näkyvät näinä aikoina parhaimmillaan. Vesta voi erottua paljain silminkin, Cereksen löytäminen vaatii kiikarin.

Noin 530 kilometrin läpimittainen asteroidi Vesta ehättää oppositioon ensin. Se on taivaalla vastapäätä Aurinkoa 13. huhtikuuta, jolloin sen etäisyys Maasta on noin 180 miljoonaa kilometriä. 975-kilometrisen kääpiöplaneetta Cereksen oppositio on kaksi päivää myöhemmin ja sinne on matkaa 245 miljoonaa kilometriä. Kumpikin kiertää Aurinkoa asteroidivyöhykkeellä Marsin ja Jupiterin ratojen välissä.

 

Vestan kirkkaus on suurimmillaan 5,8 magnitudia eli se on mahdollista erottaa paljain silmin, jos havaintopaikka on riittävän pimeä. Cereksen kirkkaus jää 6,9 magnitudiin, joten se ei ilman optista apuvälinettä taivaalta löydy. Iso kaukoputki ei ole tarpeen, vaan tavallinen prismakiikari riittää hyvin.

Ceres ja Vesta ovat taivaalla niin lähekkäin – vaikka todellisuudessa niiden välinen etäisyys onkin 65 miljoonaa kilometriä – että ne näkyvät samassa kiikarin näkökentässä. Jos onnistuu löytämään Vestan, on helppo kurkata myös Cerestä. Kevään ja kesän mittaan ne vielä näyttävät lähestyvän toisiaan: heinäkuun 5. päivänä niiden välinen etäisyys on vain 10 kaariminuuttia eli noin kolmannes Kuun näennäisestä läpimitasta. Silloin niiden kirkkaus on kuitenkin jo pienentynyt ja Suomen leveysasteilla lopullinen niitti on kesäyön valoisuus.

Kaksikon voi katsastaa siksikin, että Dawn-luotain tutki Vestaa sitä kiertävältä radalta käsin kesästä 2011 syksyyn 2012, ja tällä hetkellä se on matkalla kohti Cerestä, jonka luokse se saapuu ensi vuoden helmikuussa. Asteroideja on tutkittu jo useilla luotaimilla, mutta Ceres on ensimmäinen kääpiöplaneetta, jota päästään tarkastelemaan lähietäisyydeltä. Hyvänä kakkosena tulee Pluto, jonka New Horizons -luotain ohittaa heinäkuussa 2015.

Kääpiöplaneetta Cerekseltä löydetty vettä

Kuva: Riley Kaminer

Kääpiöplaneetta Cereksen pinnalta on löydetty vettä. Suurimmaksi osaksi se on jäätyneenä pinnalle. Tietyillä alueilla se kuitenkin sulaa ja höyrystyy (tai sublimoituu) avaruuteen suihkuten.

Suihkut syntyvät Auringon lämmön vaikutuksesta. Ceres toimii siis hieman kuin jättimäinen komeetta.

Mullistava löytö julkaistiin tänään torstaina tiedelehti Naturessa. Itse havainto tehtiin Euroopan avaruusjärjestön Herschel-avaruusteleskoopilla jokin aika sitten. Laite lakkasi toimimasta keväällä 2013.

Aiemmin veden olemassaoloa Cereksellä on osattu epäillä. Nyt tehty löydös varmistaa asian.

Ceres on asteroidivyöhykkeen suurin kappale. Sen halkaisija on noin 950 km. Se luokitellaan nykyisin kääpiöplaneetaksi.

Höyrysuihkuja pinnalta

Kenties jännittävintä löydössä on, että vettä löytyy kaasuna Cereksen ympäriltä. Vesihöyry tarkoittaa kenties kaasukehää. Tai ainakin jotain sinne päin.

Tutkijat olettavat, että Cereksen pinnalla tapahtuu ajoittaisista vesihöyryn purkauksia. Sellaisia voi syntyä, jos jäinen pinta lämpiää epätasaisesti. Vesihöyryä ei nimittäin nähty joka kerralla kun Herschel suunnattiin kohti Cerestä. Kääpiöplaneetan oma pyöriminen tuntui peittävän vesihöyryalueet.

Purkausten alkuläheiksi tunnistettiin kaksi oudon tummaa pyöreähköä aluetta Cereksen pinnalla. Toisaalta purkaukset alueilla loppuivat, kun Ceres siirtyi kauemmas Auringosta.

Tarkimpia Maasta otettuja kuvia Ceresin pinnasta. Nuolet osoittavat kahta tummaa aluetta, joilla vesipurkaukset tapahtuivat.

Ceres näyttää siis toimivan hieman kuin jättiläismäinen komeetta. Löytö voikin hyvin hämärtää rajaa asteroidien ja komeettojen välillä. Tutkijat ovat viime aikoina löytäneet asteroidivyöhykkeeltä ja muualta aurinkokunnasta useita kappaleita, jotka vaikuttavat pyöreähköille radoille kiertämään jääneiltä komeettaytimiltä.

NASAn luotain Dawn on parhaillaan matkalla kohti Ceresiä. Se saapuu perille keväällä 2015. Se tulee varmasti kartoittamaan tunnistetut oudot alueet ja Ceresin aktiivisuuden tarkasti. Dawn tulee kiertämään kääpiöplaneettaa ehkä vuoden ajan.

Veden löytyminen sinänsä ei ole mitenkään outoa. Teoreettisten mallien perusteella Ceresillä on uumoiltu olean paksu jääkuori, joka peittää kivistä ydintä. Sulatettuna jääkuoren vesimäärä voisi olla jopa 200 miljoonaa kuutiokilometriä. Se tarkoittaa nelinkertaisesti kaikkea Maan makeaa vettä - mukaanlukien kaikki jäätiköt, järvet, joet, pohjavedet ja ilmakehän vesihöyry.

Vettä on löydetty lähes kaikilta tarpeeksi tarkkaan tutkituilta aurinkokunnan kiinteäkuorisilta kappaleilta. Pääosin kiinteässä muodossa, jäänä. Erityisen yleistä se on kappaleilla, jotka sijaitsevat kauempana auringosta kuin Maa. Ceres on yksi näistä.

Ceres on nyt viides aurinkokunnan suurempi kappale, jonka pinnalta on suoraan havaittu veteen liittyviä merkittäviä geologisia prosesseja. Muut ovat Maa, Mars, Jupiterin kuu Europa ja Saturnuksen kuu Enceladus. Myös lukemattomilla komeetoilla tapahtuu vesiprosesseja.

Ceres on viidestä virallisesti kääpiöplaneetta-statuksen saaneesta Aurinkokunnan kappaleesta lähinnä Aurinkoa. Ceresin rata on hieman elliptinen. Sen etäisyys Auringosta vaihtelee lähes 63 miljoonalla kilometrillä. Keskietäisyys on 414 miljoonaa kilometriä, eli 2,8 kertaa suurempi kuin Maan.

Ceresin oletettu rakenne. Kuva: NASA / ESA / A. Feild (STScI)