lähiohitus

Kun 2010 WC₉ on lähimmillään Maata 15. ja 16. toukokuuta välisenä yönä klo 01.05 Suomen aikaa, on sen etäisyys meistä 203 000 kilometriä. Tämä hieman yli viisi kertaa kauempana kuin geostationaariset satelliitit ja likimain puolet Kuun etäisyydestä. 

Läheltä meitä vilistää kohtalaisen usein kappaleita, sillä näin läheltä tai lähempää kulkee tänä vuonna (nyt tiedossa olevien kappaleiden mukaan) 16 muutakin asteroidia. Ne ovat kuitenkin viime kuussa ohi lentänyttä 2018 GE₃ -asteroidia lukuun ottamatta varsin pieniä, halkaisijaltaan muutamasta metristä pariinkymmeneen metriin. 

2010 WC₉ on 2018 GE₃:n tapaan arviolta satametrinen, noin 42 – 136 metriä. Todennäköisimmin se on juuri siitä puolivälistä, noin 70 metriä. 

Suuri haarukka arviossa johtuu siitä, että kappaleesta ei ole muuta tietoa kuin sen kirkkaus ja kun sen sekä etäisyyden perusteella arvioidaan kappaleen kokoa, on määräävä tekijä kappaleen pinnan kirkkaus. Tästä on olemassa erilaisia arvioita, jotka vaikuttavat siis suoraan arvioon kappaleen koosta.

Taivaanmekaniikan avulla sen sijaan on helppo laskea kappaleen nopeus: se viilettää ohilennon aikaan 46 1809 kilometrin tuntinopeudella. Lähimmillään ollessaan se on Etelämantereen päällä ja näkyy parhaiten eteläisestä Afrikasta ja Etelä-Amerikasta katsottuna.

Sen kirkkaus on parhaimmillaan noin +10 magnitudia, eli vaikka paljain silmin sitä ei voi nähdä, on se "helppo" kohde kaukoputkille. Sana helppo on sitaateissa siksi, että 2010 WC₉ liikkuu hyvin nopeasti taivaalla; se viilettää Riikinkukon tähdistössä nopeimmillaan 0,22° minuutissa. Tämä tarkoittaa noin täydenkuun halkaisijan mittaista matkaa parissa minuutissa.

2010 WC₉ kiertää Auringon noin 1,12 vuodessa (409 vrk) ja on radallaan lähimmillään Aurinkoa vain 0,78 Maan ja Auringon etäisyyden päässä siitä. Kauemmillaan matkaa Aurinkoon on 1,39 AU (siis Maan ja Auringon välinen matka, eli noin 150 miljoonaa kilometriä). Soikea rata on siis jotakuinkin hieman yli Venuksen radan ja vähän alle Marsin radan välissä.

Vaikka asteroidi tulee nyt näin lähelle, ei siitä ole näillä näkymin pienintäkään haittaa meille ainakaan 300 seuraavaan vuoteen. Ja vaikka tämä törmäisi Maahan, ei tuloksena olisi kuin paikallista tuhoa.

Lähiohitus on itse asiassa kiinnostava, koska jälleen kerran kohtalaisen kokoista asteroidia voidaan tutkia tarkasti Maan päällä ja kiertoradalla olevilla havaintolaitteilla. 

*

Otsikkokuvassa on 2010 WC9 kuvattuna vuoden 2010 ohilennon aikana. Kuva: Northolt Branch Observatories.

Asteroidin löysi Tucsonissa, Arizonassa, Yhdysvalloissa, oleva Catalina Sky Survey. Sen tekemien havaintojen perusteella kappale on halkaisijaltaan mahdollisesti 40 metriä, todennäköisesti 15-30 m, ja se on kokoisekseen epätavallisen kirkas. 2018 CB:n pinnalla on siis tavanomaisia asteroideja kirkkaampaa ainetta, kenties jäätä.

Kappaleen rata pystyttiin laskemaan nopeasti: se on lähimmillään maapalloa nyt yöllä klo 00.27 Suomen aikaa.

Se menee siis ohi varmasti, mutta vaikka se olisikin ollut törmäyskurssilla Maan kanssa, ei tämän kokoisesta olisi ollut vielä suureksi harmiksi. Tuloksena törmäyksestä olisi pahimmillaankin vain paikallista haittaa, sillä kappale saisi aikaan todennäköisesti vuonna 2013 (lähes samaan aikaan vuodesta!) Tseljabinskiin, Venäjälle, pudonneen asteroidin kaltaisen hämmennyksen sekä vauriot mm. ikkunoille.

Näin läheltä tapahtuvia ohituksia on varsin harvoin, vain kerran-kaksi vuodessa, ja yleensä nämä vierailijat äkätään aikaisemmin.

Ohilentoja sinällään tapahtuu jatkuvasti ja juuri tiistaina yksi pien asteroidi lensi Maan ohitse; sen etäisyys oli lähimmillään noin 184 000 km, eli sekin tuli Kuun kiertoradan sisäpuolelle.

Otsikkokuva on kuvituskuva, missä asteroidi 2018 CB:n sijaan on kuva asteroidi Gasprasta, jonka ohi Galileo-luotain lensi vuonna 1991 matkallaan kohti Jupiteria.

Gliese 710 sijaitsee nykyään runsaan 60 valovuoden päässä, mutta se lähestyy koko ajan. Ohitus huipentuu noin 1,3 miljoonan vuoden kuluttua.

Lähimmän ohituksen aikaan tähden etäisyys Aurinkoon lienee 16 000 AU:n tienoilla. AU on astronominen yksikkö, Maan ja Auringon välinen keskietäisyys. Epävarmuudet huomioon ottaen lyhin välimatka tulee olemaan välillä 10 000–21 000 AU, eli merkittävästi lähempänä kuin aiemmat arviot (21 000 - 90 000 AU).

Tämä tarkoittaa, että Gliese 710 varmasti tunkeutuu syvälle Oortin pilveen.

Gliese 710 on sekä massaltaan että läpimitaltaan noin 2/3 Auringosta, mutta paljon sitä himmeämpi. Se on K7-tyypin oranssi kääpiö, eikä vielä näy paljain silmin. Ohituksen huippuhetkillä se näkynee taivaalla jopa kirkkaimpien planeettojen veroisena.

Tähden rata ei juuri muutu vaikka se käykin Auringon painovoimakentässä. Tutkimus povaa, että kokonaismuutos olisi luokkaa 0,05 astetta. Sitä massiivisempi Aurinkokin siis jatkaa entistä rataansa läpi Linnunradan.

Gliese 710:n ohitus tapahtuu toki läheltä, mutta kuinka läheltä? Voyager 1 -luotain viipottaa nykyään 140 AU:n päässä, ja se on kaukaisin tunnettu kappale koko Aurinkokunnassa. Kaikki Aurinkoa kiertävät planeetat, kääpiöplaneetat, asteroidit ja suurin osa komeetoistakin siis sijaitsevat sitä lähempänä. Edes "Ykä", hypoteettinen yhdeksäs planeetta, ei mallien mukaan kävisi juuri yli 1200 AU:n etäisyydellä. Näistä yksikään ei siis tule sinkoutumaan radaltaan tähtiohituksen vuoksi.

Oortin pilven kappaleille voi kuitenkin käydä toisin.

Oortin pilvi on alue, joka ulottuu noin 2000 AU:sta aina valovuoden päähän (65 000 AU) asti. Mallien mukaan siellä, pääasiassa pilven sisäosissa, kiertää tuhansia miljardeja vähintään kilometrisiä jäisiä kappaleita. Ne ovat kaikki potentiaalisia komeettaytimiä.

Koska Gliese 710:n ohitus on varsin hidas, vain 14 kilometriä sekunnissa, se ehtii vaikuttaa suureen määrään Oortin pilven kappaleita. Tähti tulee paljon lähemmäs niitä kuin Aurinko, ja siksi sen painovoima kykenee muuttamaan niiden ratoja. Osa sinkoutuu avaruuteen, osa taas kohti Aurinkoa ja sen lähempiä kiertolaisia.

Sky & Telescope -lehden haastatteleman Paul Weissmaninmukaan aiemmat arviot tänne syöksyvistä komeetoista voi hyvinkin satakertaistaa tähtiohituksen vuoksi. Weissmann on pitkän linjan komeettatutkija.

Uudet komeetat eivät suinkaan kaikki ole vaarallisia. Suurin osa ei törmää mihinkään vaan häipyy Auringon lähellä käytyään takaisin avaruuteen. Lopuista suuri osa joutuu Jupiterin ja muiden jättiläisplaneettojen käännyttämiksi tai syömiksi. Mutta saattaa joku niistä Maahankin törmätä.

Onneksi runsaassa miljoonassa vuodessa ehtii tapahtua paljon. Ja vielä suuremmaksi onneksi tämä vieraileva tähti ei edes ole massaltaan kovinkaan suuri.

Lähde: Bailer-Jones (2017)

Otsikkokuva: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org

Analysoitavana oli hieman yli 320 000 tähteä. Niistä 725:n huomattiin käyvän/käyneen alle 32 valovuoden päässä Auringosta. (Tässä eivät kuitenkaan ole kaikki lähiohitukset, sillä tutkimus oli vasta alustava. Siinä ei analysoitu kaikkien tunnettujen tähtien ratoja.)

Tutkimuksessa päästiin arvioimaan lähiohitusten todennäköisyyksiä. Lähimmän 6,5 valovuoden etäisyydelle eksyy sen perusteella noin sata tähteä miljoonassa vuodessa. Luku on kaksi kertaa suurempi kuin aiemmat mallit ovat ennustaneet. Tällä hetkellä noin läheltä löytyy neljä tähteä: kolme kuuluu Rigil Kentaurus -järjestelmään ja yksi on yksinäinen pieni Barnardin tähti. (Aivan 6,5 valovuoden rajalla lymyilee lisäksi Luhman 16, ruskeiden kääpiöiden pariskunta.)

Ehkäpä mielenkiintoisin tutkimuksen yksittäinen havainto oli Gliese 710 -tähden tarkentunut rata. Se tulee aikanaan kulkemaan Oortin pilven sisäosien läpi. Lue tästä tapahtumasta tarkemmin toisesta jutustamme!

Aineistosta oli poistettu tarkoituksella erittäin nopeasti liikkuvat tähdet (esim. Barnardin tähti), sekä ne tähdet, joiden mittauksissa oli suuria epävarmuuksia. Edeltävän tutkimuksen suurimmat lähitähdet (Rigil Kentaurus A ja B sekä gamma Microscopii) taas puuttuvat aineistosta kokonaan, sillä Gaia ei ole mitannut tällaisten kirkkaiden tähtien liikkeitä.

Tulokset perustuvat Gaia-satelliitin ensimmäisiin julkaistuihin havaintoihin (syyskuussa 2016). Gaia mittaa tähtien paikat ja nopeudet aiempia kartoituksia tarkemmin, ja kattaa suuremman tähtimäärän kuin mikään aiempi laite. Satelliitti sijaitsee Maan L2-pisteessä eli Auringosta katsoen Maan takana. Näin se pystyy tarkkailemaan pimeää tähtitaivasta taukoamatta.

Käytetty malli on vielä testausvaiheessa ja yksinkertaistettu versio lopullisesta. Se kuitenkin tarkensi ja laajensi huomattavasti aiemmilla aineistoilla tehtyjä laskelmia tähtien liikkeistä.

Tulevat Gaian aineistojulkaisut parantavat laskelmien tarkkuutta entisestään ja lisäävät analysoitujen tähtien määrää. Seuraava julkaisu on luvassa huhtikuussa 2018.

Lähde: Bailer-Jones (2017)

Otsikkokuvassa Auringon lähiympäristö nykyisellään. Siniset viivat kuvaavat 5 valovuoden etäisyyksiä. (ESO/R.-D.Scholz et al. (AIP))

Otsikkokuva: Nasa / JPL (otettu vuonna 2011)

2017 BX:n löysi Havaijilla oleva, taivasta automaattisesti kartoittava Pan-STARRS 1 -robottiteleskooppi viime perjantaina. Varsin nopeasti sille voitiin määrittää rata, ja se kulki hyvin läheltä Maata.

Etäisyyttä pienimmillään on vain noin 261 120 kilometriä, eli kappale tulee lähemmäksi meitä kuin Kuu. Etäisyys on noin 68% Maan ja Kuun keskimääräisestä välimatkasta.

Lähimmillään kappale on 26. tammikuuta klo 6.45 Suomen aikaa, eli huomenna aamulla. Jännittäväksi tapauksen tekee se, että kyseessä on jo kolmas tällainen Kuun etäisyyttä lähempää tapahtuva asteroidin ohilento kolmen viikon kuluessa.

2017 BX:n kokoa on toistaiseksi vaikea arvioida tarkasti, mutta sen halkaisija lienee jotain neljästä metristä aina 14 metriin. Tällaiset kappaleet heijastavat valoa hyvin eri tavoilla riippuen niiden pintamateriaalista. Jos ne ovat hyvin kivipitoisia, saattavat ne olla hyvinkin tummia, mutta pienikin määrä jäätä lisää kirkkautta kovastikin. Kokoarvio tehdään kirkkauden perusteella, koska kappale ei toistaiseksi ole kuin pieni valotäplä teleskoopeissa.

Tutkijoille näin läheltä tapahtuvat ohilennot ovat aina kiinnostavia, koska pystymme taas kerran havaitsemaan tyypillistä "tappaja-asteroidia" tarkasti erilaisilla teleskoopeilla ja tutkilla.

Tappajiksi nimitetään usein asteroideja, joiden kiertorata leikkaa Maan kiertoradan, ja teoreettisesti ne voisivat joskus osua meihin. Näitä kutsutaan Apollo-luokan asteroideiksi, ja 2017 BX on sellainen. 

Niinpä se tulee tämän ohilennon jälkeen uudelleenkin iloksemme. Siihen menee tosin vähän aikaa, sillä päivämäärä on 12. tammikuuta vuonna 2070. Silloin välimatkaa välillämme on hieman enemmän, noin 38 Maan ja Kuun etäisyyttä.

Tällaisia yllätysohittajia on nykyisin aiempaa enemmän yksinkertaisesti siksi, että niitä voidaan havaita paremmin. Läheltä liippaavien asteroidien määrä ei ole noussut, mutta havaintolaitteet ja -tekniikat ovat tulleet paljon paremmiksi.

Tämän näkee hyvin myös tunnettujen asteroidien määrässä. Kun vuoden 2000 alussa tunnettiin 935 Maan lähelle tulevaa asteroidia, tiedetään nyt niitä olevan 15 564 – ja oikeasti niitä on vielä paljon enemmän, mutta emme ole vain kaikkia havainneet. 

Tosin tällaisista kappaleista ei ole muuta kuin paikallista harmia, jos ne törmäisivät Maahan.

Mikäli 2017 BX:n kokoinen kappale törmäisi maapalloon, olisi tuloksena ollut hieman vähäisempi räjähdys kuin tapahtui Tseljabinskin päällä helmikuussa 2013. Tuo kappale oli halkaisijaltaan vajaat 20 metriä, massaltaan noin 14 000 tonnia ja se räjähti ilmakehässä noin 30 kilometrin korkeudessa. Räjähdyksessä vapautui energiaa noin 500 kilotonnia, ja paineaalto sai aikaan laajaa tuhoa sekä yli tuhannen ihmisen loukkaantumisen.

Jos kappale olisi törmännyt Maahan pystysuoraan ja osunut suurkaupunkiin, niin tuho olisi ollut suurempaa. Tällaisen todennäköisyys on kuitenkin niin pieni, ettei siitä kannata huolestua.

Yllä on kuva Tseljabinskin päälle pudonneen asteroidin jättämästä vanasta.
Otsikkokuvassa on kuvitelma asteroidin ohilennosta, eikä kyseessä ole kuva 2017 BX:stä – siitä ei ole näin hyviä kuvia.

Myös toista Maan ohitse samoihin aikoihin mennyttä komeettaa, 252P/LINEARia, tutkittiin sen ohituksen aikaan. Se ohitti meidät 21. maaliskuuta noin 5,3 miljoonan kilometrin päästä.

Se puolestaan osoittautui oletettua kirkkaammaksi: itse asiassa jopa sata kertaa kirkkaammaksi ja periaatteessa sen olisi voinut erottaa taivaalta paljain silminkin eteläisellä pallonpuolella hyvin tummassa havaintopaikassa.

Maapallo kulki eilen 252P/LINEARin radan läpi ja voi olla, että osa havaituista tulipalloista oli peräisin siitä. Vaikka komeetalla ei olekaan suurta ja komeaa pyrstöä, se jättää peräänsä pieniä kappaleita ja pölyä.

Tällaisia komeettojen ratoja on paljonkin avaruudessa Maan kiertoradan kohdalla ja tähdenlentoparvet osuvat aikoihin, jolloin maapallo kulkee radallaan komeetan radan läpi tai läheltä. 

252P/LINEARin tapauksessa nyt Maahan mahdollisesti osuneet kappaleet tosin ovat jo vanhempaa perua, sillä juuri nyt siitä irtoavat kappaleet eivät tulleet maapallon eteen. Sen sijaan komeetasta vuosien 1894 ja 1926 välillä irronnutta ainetta saattoi osua Maahan.

Nämä laitteistot – kuten muutkin observatoriot ja satelliitit – löytävät käytännössä kaikki meitä mahdollisesti uhkaavat kappaleet, joten riski sellaisen yllättävälle törmäykselle on nykyisin varsin pieni. 

Havainnoista kertova Kansainvälisen tähtitieteilijäunionin alainen Pikkuplaneettakeskus (Minor Planet Center) listaa myös tilastotietoja viimeaikaisista löydöistä: esimerkiksi nyt helmikuun aikana on tehty jo yhteensä 2,3 miljoonaa havaintoa (kiitos, robotit!) ja niillä on löydetty 155 Maan ohitse jossain vaiheessa kulkevaa kappaletta, 6666 uutta pikkuplaneettaa ja kaksi komeettaa. Aivan tarkkaa eroa komeetan ja pikkuplaneetan välillä ei havainnoista saa muuten kuin niiden tyypillisiä ratoja arvioimalla; syvällisiä analyysejä kappaleiden koostumuksesta eivät nämä havainnot anna.

Ota apuun Asteroid Exporer!

Pikkuplaneettakeskuksen Asteroiditietovisualisointiohjelma (Asteroid data Explorer) on aivan erinomainen väline Maan ohi menevien kappaleiden tarkasteluun.

Sen avulla voi muun muassa huomata, että yksikään kappale ei tällä hetkellä ole uhkaamassa maapalloa, mutta että suurimmalla todennäköisyydellä kappale nimeltä 2010 RF12 tulee jossain vaiheessa törmäämään Maahan. Todennäköisyys in 1:17, ja sen seuraava ohitus on 24. syyskuuta 2022. Vaaraa siitä ei kuitenkaan ole, koska kappaleen koko on arviolta vain yhdeksän metriä.

Se saisi aikaan siis jotakuinkin samankaltaisen tulipallon ja räjähdyksen ilmakehässä kuin helmikuun alussa Atlantin päällä tapahtunut törmäys.

Atlantin tapaus kuitenkin on hyvä osoitus siitä, että aivan kaikkia kappaleita ei ole havaittu, ja tämän kokoluokan vipeltäjien joukko on periaatteessa kaikkein kiinnostavin mahdollisia vaarallisia törmäyksiä arvioitaessa. Sellainen saattaa asutuksen päälle sopivasti pudotessaan saada aikaan sen verran tuhoa, että ihmisetkin ovat vaarassa.

Pitemmällä tähtäimellä on kuitenkin täysin varmaa, että joskus taivaalta äkätään meitä kohti tuleva suuri kappale. Sellaisten varalta on erittäin hyvä, että taivasta tarkkaillaan näinkin tehokkaasti.

(Otsikkokuva on kuvamanipulaatio, missä asteroidikuva on yhdistetty kuvaan maapallosta. Se ei ole siis mistään oikeasta ohittajasta.)