Pluton lähiohitus sujui täsmälleen suunnitellusti

Vaikka eilen julkistettiin paljon uutta ja kiinnostavaa tietoa Plutosta, oli niitä lähettänyt New Horizons -luotain kuitenkin hiljaa. Se keskittyi keräämään mahdollisimman paljon tietoja ohilennon kaikkein kiivaimman ajan, varsinaisen lähiohituksen aikana.

Luotain oli itse asiassa hiljaa 22 tuntia, ennen kuin nyt aamulla, klo 3:52:37 siltä otettiin vastaan odotettu viesti, jonka mukaan lento sujuu juuri suunnitelman mukaan. Radioyhteyden aikana luotain lähetti vain perustiedot tilastaan ja toiminnastaan, mutta ei uusia kuvia. Joukossa oli myös hieman tieteellisestikin kiinnostavaa tietoa Pluton ympäristössä olevista varatuista hiukkasista, koska niillä oli merkitystä luotaimen toiminnalle. 

Kaikkein tärkein tieto oli kuitenkin se, että luotain oli ottanut kuvansa juuri sillä tavalla kuin suunniteltiin ja kuvat ovat tallessa muistissa.

Myöhemmin tänään New Horizons lähettää kuitenkin muutamia kuvia kahdessa eri yhteydessä. Kuvien joukossa on mm. hyvät kokokuvat Plutosta sekä Kharonista, Nixistä ja Hydrasta. Lisäksi Pluton pinnasta saadaan kolme tarkkaa kuvaa hetkeltä juuri ennen ohilennon läheisintä kohtaa.

Ensimmäinen tietopaketeista saapuu noin klo 14 Suomen aikaa, ja siinä on mm. Kharonista 466 000 km:n etäisyydeltä otettu kuva, 778 000 km:n etäisyydeltä otettu kuva Plutosta ja 645 000 km päästä otettu kuva Hydra-kuusta.

Toinen yhteys on illalla Suomen aikaa, jolloin noin klo 22:25 alkaen saadaan kuva Nix-kuusta 590 000 km:n etäisyydeltä sekä kolme tarkkaa kuvaa Plutosta noin 77 000 km:n päästä kuvattuna. Näissä kuvissa Pluto täyttää jo kolme kameran kuvakenttää, ja siksi kuvia tulee kolme: näistä saadaan jo tehtyä yksi huipputarkka kuva Plutosta. Kuvassa erottunee yksityiskohtia jopa 400 metrin tarkkuudella.

Vielä parempia kuvia on kuitenkin vielä tulossa myöhemmin, sillä lähimmillään luotain oli 12 470 kilometrin päässä Pluton pinnasta.

Kuten eilen, palaamme asiaan todennäköisesti vasta illalla, kun lisätietoja on saatavilla. NASA pitää tiedotustilaisuuden klo 23 alkaen ja seuraamme luonnollisesti sitä tarkasti.

Lennonjohto huokaisee helpotuksesta ja keskittyy tietojen vastaanottoon

Otsikkokuvassa on näkymä New Horizons -luotaimen lennonjohtoon, joka sijaitsee Johns Hopkins -yliopiston Sovelletun fysiikan laboratoriossa (kuuluisa APL, Applied Physics Laboratory) Laurelissa, Yhdysvaltain Marylandissa pääkaupunki Washingtonin länsipuolella. Kuva on otettu ennen lähiohitusta, mutta myös eilen ja tänäänkin ovat ilmeet olleet iloisia, mutta keskittyneitä – on lähes uskomatonta, millä tarkkuudella pientä luotainta ulkoaurinkokunnassa voidaan hallita ja ohjata hitaan tietoliikenneyhteyden kautta!

Vaikka kiivaimman toiminnan aika on nyt ohi, päättyy ohilento sekä sen toimet virallisesti vasta ensi tammikuussa. Sitä ennen luotain jatkaa mittauksiaan ja kuvaamista, mutta luonnollisesti harvemmin kuin nyt, ja samalla kun luotain etääntyy Plutosta, sen muistissa olevia tietoja aletaan siirtää vähitellen Maahan.

Hitaan radiolinkin kautta siirrettyinä tähän kuluu vuoden päivät, sillä viimeiset bitit tietoa saataneen talteen vasta ensi vuoden lopussa.

Uutta aineistoa Plutosta

Kuva: NASA / JHUAPL / SWRI
Kuva: NASA / JHUAPL / SWRI

Ensimmäinen NASAn tiedotustilaisuus ohilennon jälkeen on juuri nyt käynnissä. Siellä näytetään lähestymisen aikana saatuja aineistoja. Niitä, jotka vaativat enemmän käsittelyä ennen julkistamista kuin pelkät digikuvat.

Otsikkokuvassa näkyy värikuva Plutosta ja Kharonista. Värit eivät ole todellisia – kääpiöplaneetta ei siis ole lähimainkaan tuon värinen. Värit kertovat pinnan alueiden koostumuksesta; eri esittävät ovat erilaisia materiaaleja. Kuva on saatu Ralph -instrumentilla näkyvän valon spektriä analysoimalla. Valkoisen ja vaaleansinisen kirjavat alueet Pluton keskellä sattuvat aiemmin "sydämeksi" tituleeratun alueen kohdalle (kuva tästä alla).

Vaalea kuvio Pluton pinnalla ei siis alustavan analyysin perusteella ole mikään nätti tarkkarajainen sydän, vaikka se sellaiselta ensin näyttikin. Kyse on todennäköisesti suuresta törmäysaltaasta. Sellainen on "tarpeeksi ison" törmäyksen aikaansaama – siinä ei synny tavanomaista kraatteria, vaan laaja, tasapohjainen alanko.

Sekä Pluton että Kharonin tummat alueet näyttävät koostuvan samanvärisestä – ehkä jopa samasta – aineksesta. Mielenkiintoinen on myös Pluton pohjoisnapaa ympäröivä kellertäväksi merkitty materiaali. Se lienee olla joko typpi- tai metaanijäätä.

Analyysit ovat vielä alustavia, ja tulkinta voi muuttua lisätietojen myötä. Tutustumme julkaistuun aineistoon nyt tarkemmin ja palaamme asiaan lähiaikoina.

Juttua päivitetty klo 22.00: Kuvia muutettu ja analyysiä lisätty.

Pluton ohilento on tapahtunut – tässä huikea kuva eiliseltä

New Horizons -luotain ohitti tänään Pluton iltapäivällä Suomen aikaa ja on parhaillaan etääntymässä kääpiöplaneetasta. Se lähettää myöhemmin tänään lyhyen signaalin, jonka tehtävänä on vain kertoa, että luotain on selviytynyt lähiohituksesta ja jatkaa tiivistä toimintaansa suunnitellulla tavalla. Koska tiedon siirto luotaimesta Maahan kestää pitkään, ei kallisarvoista tutkimus- ja kuvausaikaa Pluton ja sen kuiden luona käytetä tietojen lähettämiseen, vaan kuvat sekä tiedot siirretään luotaimen muistista tutkijoille vasta myöhemmin.

Vain muutamia kuvia saadaan Maahan lähipäivinä; nämäkin vain siksi, että varmuuden varalta on hyvä lähettää edes vähän, jos luotaimelle sattuisi jotain. On sinänsä sääli, että nyt kiivaimman toiminnan aikaan on luotain itse hyvin hiljaa. Tarkka listaus tulossa olevista kuvista on aiemmassa jutussamme.

Tänään NASA julkisti kuitenkin kuvan, jota monet ovat pitäneet (osittain jutuissa olleiden virheiden vuoksi) lähiohituksen aikana otettuna kuvana. Myös tämän jutun otsikkokuvana oleva kuva otettiin kuitenkin jo eilen, kun New Horizons oli vielä 768 000 kilometrin päässä Pluton pinnasta. Se on vain kalpea aavistus siitä mitä on tulossa, vaikka onkin jo sellaisenaan hieno, tarkka ja uskomattoman upea näky Plutoon.

Kuva on myös raskaasti käsitelty. Se on LORRI-teleskoopin ottama tarkka mustavalkokuva, johon on lisätty värikameran matalaresoluutiokuvista väritietoa.

Jännittävin kohde kuvassa on vähemmän yllättäen nimen "Sydän" saanut sydämen muotoinen kohde, joka on noin 1600 km halkaisijaltaan. Se on tummemman alueen rajaama vaalea alue, jonka itäisellä (eli oikealla olevalla) puolella on selvästi kumpuilevaa, mielenkiintoista maastoa. Vaalea alue voi olla jäätikköä – tai sitten ei. Palaamme pinnan geologiaan vielä useissakin artikkeleissa, joten tässä ei siitä tämän enempää.

Sen sijaan on kiinnostavaa verrata tätä kuvaa parhaimpaan ennen New Horizons -luotainta olleeseen Pluto-kuvaan. Sen on ottanut Hubblen avaruusteleskooppi vuonna 2010, ja nyt siitä voidaan selvästi nähdä jo "tuttuja" pinnanpiirteitä, kuten vaalea sydän. Sydän ei siis ole muodostunut aivan lähiaikoina, vaan on vähintään muutamia vuosia vanha.

Pluton ohitus lykkääntyy neljällä tunnilla

Pluton ohitus lykkääntyy neljällä tunnilla

New Horizons -luotain on juuri ohittanut Pluton noin 12500 kilometrin päästä. Se on yhä lähellä kääpiöplaneettaa ja sen viittä kuuta, mutta etääntyy niistä vauhdilla. Laite jatkaa tutkimuksiaan vielä useiden päivien ajan, ja lähettelee keräämäänsä aineistoa Maahan vielä useita kuukausia.

Toisaalta emme vielä tiedä, tapahtuiko mitään lähiohitusta ollenkaan. Luotain on voinut vaikkapa törmätä pieneen Plutoa kiertävään murikkaan.

Itse asiassa tarkempaa olisi sanoa, ettei koko ohitusta ole vielä edes tapahtunut. Sen hetki on vasta neljän tunnin kuluttua. Enkä tarkoita tässä luotaimen lähettämän aineiston saapumista ihasteltavaksemme (siihen kestää hieman kauemmin). Tarkoitan itse tapahtumaa: sitä ei tosiaankaan ole vielä tapahtunut. Enkä edes saivartele.

Ajan vääntelyä ja aivonystyröiden rapsuttelua

Kyse on informaation kulusta. Kaksi tapahtumaa sattuvat fysiikan perusperiaatteiden mukaan yht'aikaisesti, jos kummastakin lähtenyt nopein mahdollinen signaali - valo - saapuu perille tismalleen samaan aikaan. Tämä toimii myös, vaikkei fotoneja lähtisikään. Kyse on mahdollisista valohiukkasista.

Tässä tapauksessa kyse on sekä meidän itse itsellemme että New Horizonsin meille lähettämistä (tai lähettämättä jättäneistä) fotoneista. Omat fotonimme ovat tietysti varsin triviaaleja, ja ne voi jättää laskuista. Kyse on siitä, milloin Plutosta lähteneet (tai lähtemättä jääneet) fotonit ovat meillä.

Luotaimesta lähtevien (oikeiden tai kuviteltujen) valohiukkasten voi ajatella muodostavan 'samanaikaisuuden tason'. Jos asia tai esine on tason alla, se sattui 'ennen ohitusta'. Juuri nyt olemme yhä tuolla alueella. Huomenna olemme on sen yläpuolella, eli ajassa 'ohituksen jälkeen'. Ja tuo taso ennättää meille vasta 265 minuutin kuluttua uutisoidusta "nyt-se-tapahtuu" -hetkestä. New Horizonsin ja Maan välillä kun on etäisyyttä 4 valotuntia ja 25 valominuuttia. (Halutessaan asiaa voi lisäselvittää itselleen tutustumalla vaikkapa Minkowskin diagrammeihin.)

Miten sitten tiedämme, että ohitus tapahtui? Emmehän me tiedäkään. Me vain oletamme.

Homma on siis jo tapahtunut. Luotaimen kannalta. Nyt vain odotellaan että se tapahtuu.

Mitään ei tietystikään ole tehtävissä vaikka jotain menisi vikaan. Jos laitteen operoijat lähettivät juuri uutisoidulla "lähiohituksen hetkellä" uusia käskyjä luotaimelle, ne saapuvat laitteelle vasta runsaat neljä tuntia ohituksen jälkeen. Jolloin on jo myöhäistä.

Otsikkokuva ei ole lähiohituksen hetkeltä (eihän sellaisia kuvia ole edes vielä otettu). Se on muutamaa tuntia vanhempi, lähteenä NASAn Twitter-tili. Kuva: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

BLOG

Pluto-ohilennon ensimmäisiä tiedetuloksia: Typpijäätikkö ja vuotava kaasukehä

Kuva: JHUAPL/SwRI
Kuva: JHUAPL/SwRI

New Horizons -luotaimen tutkimustiimi on julkistanut ensimmäiset tieteelliset löydökset kääpiöplaneetasta. Ne perustuvat viimeisen kahden viikon aikana tehtyihin mittauksiin. Pääkohtia on neljä:

  1. Plutolla on metaani- ja typpijäinen napalakki, joka erottuu koostumukseltaan selvästi päiväntasaajan tummasta materiasta. Napa-alueet vaikuttavat varsin samankaltaisilta kuin Neptunuksen Triton-kuulla on. Asiaa osattiin jo aiemmin epäillä, mutta nyt se on varmistettu.
  2. Pluto on luultua suurempi: Sen halkaisija onkin 2350–2390 kilometriä. Pluto nousi samalla suurimmaksi tunnetuksi kääpiöplaneetaksi. Aiemmin Plutoa luultiin hieman pienemmäksi kuin kauempana kiertävä, tarkasti 2324–2348 km levyiseksi todettu Eris.
  3. Pluto on luultua harvempi. Suurempi läpimitta laskee tiheyttä (koska massa ei ole muuttunut). Plutossa on siis enemmän jäätä ja vähemmän kiveä kuin aiemmin oletettiin. Eris on yhä massiivisin ja tihein kääpiöplaneetta: se on 27 % Plutoa raskaampi.
  4. Pluton kaasukehä toimii eri tavoin kuin luultiin. Havaintoja kaasukehästä karkaavista typpi-ioneista alettiin saada jo 4–5 miljoonaa kilometriä odotettua etäämmältä. Tämän perusteella kaasukehä onkin paljon luultua aktiivisempi ja sen materiaa katoaa avaruuteen nopeammin kuin mallit antavat ymmärtää. Tai sitten typen muuttuminen ioneiksi toimiikin eri tavoin kuin luultiin. Kaasukehän pitäisi myös olla oletettua ohuempi, sillä sen paksuus perustuu vanhaan läpimittaan. Pluton kaasukehän toiminta on ollut tutkijoille suuri haaste, aina löytymisestään lähtien. Alla oleva kuva osoittaa paitsi Maan ja Pluton suhteelliset koot, niin myös kaasukehien koot.

New Horizons on nyt lähettänyt viimeiset navigointia varten ottamansa kuvat Maahan, ja keskittyy nyt lähiohituksen kiireisiin kuvaus- ja mittaustoimiin.

Juttu perustuu Planetary Societyn blogissa kerrottuihin tietoihin NASAn tiedotustilaisuudesta.

Pluton ja Kharonin alustavat kartat

Pluton ja Kharonin alustavat kartat

Planeettatutkimuksessa eletään harvoin näin historiallisia aikoja. Aiemmin täysin tutkimaton kohde suurenee silmissä - tai ainakin luotaimen kamerallaan ottamissa kuvissa. Uudet Mars-luotaimet, komeettojen tai asteroidien lähemmät kartoitukset... ne eivät ole mitään tähän verrattuna. Nyt päästään täysin uuden kohdetyypin kimppuun.

Päätin kaivaa planetologi-minäni naftaliinista ja kartoittaa kääpiöplaneetan. Ja tietysti sen kuun, kun sellainen on nyt noinkin kivasti hollilla. Näin siitä huolimatta, että New Horizonsin tutkijat luultavasti julkaisevat vielä tänä iltana uusia, entistä tarkempia kuvia. Ja jokainen uusi kuva voi tietää tulkinnan muuttumista kertaheitolla. Ainakin, kun tarkkuus paranee tätä vauhtia. Kärjistetysti sanoen pikselimäärän merkittävä lisäys voisi vaikkapa osoittaa, että aiemmin lehmäksi luultu otus olikin hevonen, tai sitten leikkimökki.

Mutta minua kiinnostikin tietää juuri tuosta asiasta. Kuinka paljon se tulkinta sitten oikein muuttuu kuvien välillä?

Pluto-kuvissa on toki yksi perustavanlaatuinen ongelma: kuvassa näkyvä alue ei pysy samana. Pallojen pyöriessä vanhat piirteet siirtyvät pois näkyvistä ja horisontin takaa paljastuu uusia tilalle. Mutta se ei haittaa. Paljoa. Oletukseni on, että joka puolelta palloa löytyy yksityiskohtia.

BLOG

Opas Pluton ohilentoon – mitä odottaa ja milloin?

Piirros ohilennosta
Piirros ohilennosta
Taiteilijan näkemys ohilennosta

New Horizons -luotain lentää huomenna tiistaina iltapäivällä Suomen aikaa Pluton ohi ja samalla sen kuiden ratojen läpi. Tuona hektisenä aikana luotain kuvaa ja mittaa Plutoa, sen kuita sekä avaruutta Pluton ympärillä hyvin aktiivisesti, mutta se lähettää vain noin 1% kaikista keräämistään tiedoista saman tien Maahan.

Loput se tallentaa muistiinsa ja lähettää paremmalla ajalla ohilennon jälkeen loppukesän aikana. Aikaahan luotaimella riittää, sillä sen ydinparistossa on virtaa vuosiksi, eikä luotaimelle ei ole ainakaan toistaiseksi löydetty uusia ohilentokohteita Pluton jälkeen. 

Lähipäivinä siis tapahtuu todella paljon, mutta kuvia tulee Maahan vain vähän ja hitaasti.

Ohilentoon kannattaa valmistautua otsikkokuvassa olevaa aikataulua katsomalla ja sitten alla olevan kuvan avulla: se näyttää kuinka suurista kappaleista on kyse maapalloon verrattuna. Pluto (keskellä) ja Kharon (sen päällä yläoikealla) eivät ole valtavan suuria, mutta silti erinomaisen jännittäviä ulkoaurikokunnan kappaleita.

Mitä ohilennon aikaan tapahtuu?

Koko ohilento on ohjelmoitu luotaimeen ja sen toimiin puututaan nyt vain siinä tapauksessa, että jokin todella suuri vaara uhkaa luotainta ja sen toimintaa. 

Kiinnostavia hetkiä ohituksen aikana ovat paitsi ajat, jolloin luotain on lähinnä Plutoa ja Kharonia, niin myös hetket jolloin luotain lentää näiden varjojen läpi. Silloin Pluton ja Kharonin taakse peittyvä Aurinko kertoo paljon niiden kaasukehistä ja lähitienoista. Samoin ajat, jolloin luotain lentää Maasta katsottuna Pluton ja Kharonin takaa, ovat kiinnostavia, koska silloin vastaavalla tavalla radiolinkki (jota tutkitaan maanpäällisin radioteleskoopein) kertoo paljon Plutosta ja Kharonista. 

Varsinaisen lähiohituksen aikana New Horizons ei myöskään lähetä tietojaan Maahan, vaan se kytkee radiolähettimensä päälle vain hetkeksi tiistai-iltana, jotta Maassa tiedettäisiin luotaimen toimivan ja kaiken sujuneen hyvin. Tämä piippaus saapuu Maahan keskiviikon puolella klo 04:02 (Suomen aikaa). Kuvia tulee vasta sen jälkeen vasta keskiviikkona.

Erilaisten mittaustietojen lisäksi New Horizon ottaa kuvia kahdella kameralla, pankromaattisella – eli mustavalkokuvia ottavalla – kapeakuvakenttäisellä (0,29°) LORRI-teleskoopilla (Long-Range Reconnaissance Imager), ja laajempikuvakenttäisellä (5,7°) monispektrikameralla nimeltä MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera).

MVIC ottaa myös ”mustavalkokuvia”, mutta tekee niin usean erilaisen suotimen läpi, jolloin kuvista saadaan enemmän tietoa ja niistä voidaan koostaa myös niin sanottuja värikuvia. MVICin suotimet ovat lähi-infrapunan, punaisen, sinisen  ja metaanin alueilla, mutta sillä ei ole vihreää filtteriä – koska sitä ei todennäköisimmin kaivata, sillä ihmissilmin nähtävät värikuvat saadaan rakennettua myös infrapuna-, puna- ja sinifiltterien kuvien avulla. MVIC-kuvien avulla ”väritetään” myös LORRI-kuvia.

Muuten: MVICiä kutsutaan yleensä nimellä Ralph, koska instrumenttitiimi sai ensinnä valmiiksi Alice-ultaviolettispektrografin (se perustuu Rosetta-luotaimessa olevaan samantyyppiseen laitteeseen) ja kameralaitteisto nimettiin vitsikkäästi The Honeymooners -TV-sarjassa olevan pariskunnan miehen Ralphin mukaan, koska rouva on nimeltään Alice. Kuka sanoo etteivät avaruustutkijat ole vitsikkäitä?

Joka tapauksessa näistä kameroista saadaan Maahan siis vain muutamia kuvia ohilennon aikana ja suurin osa kuvista lähetetään vasta syyskuun 14. päivän jälkeen. 

Alla olevalla listalla ovat kuvat, joita odotetaan. Mutta ensin animaatio tapahtumasta (ajankohta löytyy yläkulmasta).

Maanantaina 13. heinäkuuta klo 19:24 (Suomen aikaa).

  • LORRI-kuva Kharonista (resoluutio 7,2 km/pikseli) 1,461 miljoonan kilometrin etäisyydeltä
  • MVIC-kuvat Plutosta ja Kharonista (28 km/pix), kuvausetäisyydet 1,406 ja 1,418 miljoonaa kilometriä.

Tiistaina 14. heinäkuuta klo 6:15 (Suomen aikaa).

  • LORRI, Pluto, 3,8 km/pix. Kuva on otettu 768 000 kilometrin etäisyydeltä. Tämä on paras yksittäinen kuva Plutosta ohilennon ajalta.

Keskiviikkona 15. heinäkuuta 

  • klo 4:09 (Suomen aikaa): pelkkä radiosignaali, joka vahvistaa luotaimen olevan kunnossa ohilennon jälkeen.
  • klo 13:59 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Kharonista (2,3 km/pix), otettu 466 000 km:n etäisyydeltä ja on ”paras” välittömästi saatavilla oleva kuva Kharonista; LORRI-kuva Plutosta (3,9 km/pix), etäisyys 778 000 km; ja LORRI-kuva Hydra-kuusta (3,2 km/pix), etäisyys 645 000 km.
  • klo 22:25 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Nix-kuusta (3,0 km/pix), etäisyys 590 000 km; sekä kolme tarkkaa (0,4 km/pix) LORRI-kuvaa Plutosta, joka on kooltaan lähes kolme kertaa suurempi kuin teleskoopin kuvakenttä. Kuvausetäisyys 77 000 km. Nämä ovat yksityiskohtaisimpia välittömästi saatavilla olevia kuvia Plutosta.

Torstaina 16. heinäkuuta

  • klo 7:23 (Suomen aikaa): mittaustietoja, ei kuvia
  • klo 11:23 (Suomen aikaa): kolme LORRI-kuvaa Kharonista (0,38 km/pix). Kharon on juuri ja juuri yhden kuvan kokoinen. Nämä ovat tarkimpia välittömästi saatavilla olevia kuvia Kharonista.
  • klo 17:22 (Suomen aikaa – peräti 4 tuntia ja 18 minuuttia kestävä yhteys!): MVIC-kuvat Plutosta ja Charonista (5,0 km/pix),  kuvausetäisyydet 254 000 ja 269 000 km. Tästä tulee kaunis perhepotretti!

Perjantaina 17. heinäkuuta

  • klo 19:32 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Hydrasta (1,2 km/pix), etäisyys 231 000 km; ja LORRI-kuva Plutosta (2,2 km/pix), etäisyys 444 000 km. Kuvassa näkyy vain osa Plutosta ja tätä voidaan käyttää suuremman mosaiikin osana (loput kuvat lähetetään myöhemmin).

Lauantaina 18. heinäkuuta 

  • klo 13:29 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Plutosta (1,8 km/pix), etäisyys 360 000 km. Tämä on ”jäähyväiskuva” Plutosta, joka on suurempi kuin kuvakenttä. Lisäksi tulee MVIC-kuva Nix-kuusta (3,1 km/pix), etäisyys 165 000 km.

Maanantaina 20. heinäkuuta 

  • klo 19:20 (Suomen aikaa): Neljä LORRI-kuvaa Plutosta (0,4 km/pix) mosaiikkia varten. Kukin näistä juuri lähiohituksen aikaan otetuista kuvista on noin 410 km leveä ja niitä tarvitaan neljä, jotta koko Pluto näkyisi. Kuvausetäisyys 77 000 km.

Kuvien lisäksi New Horizons lähettää niiden ohessa hieman tietoja, joita on otettu radiometrillä (mittaa mm. Pluton ja Kharonin lämpötilaa), ultraviolettispektrometrillä (tutkii erityisesti Pluton ja kuiden kaasukehiä), aurinkotuulta ja plasmaa, varattuja hiukkasia sekä pölyä mittaavilla SWAP-, PEPPSI- ja SDC-instrumenteilla. Lisäksi luotaimen lähettämää radiosignaalia tutkimalla saadaan paljon tietoa mm. Pluton ja Kharonin kaasukehistä.

Taiteilijan näkemys ohilennosta

Vähän kuin Voyagerien aikaan...

Pluton ohilento on monessa mielessä historiallinen. Kun New Horizons lähetettiin matkaan, oli Pluto vielä virallisesti planeetta, ja siten tämän ohilennon jälkeen on jokaista aurinkokunnan planeetaksi kutsuttua kohdetta käyty tutkimalla luotaimella lähietäisyydeltä. 

Tässä ohilennossa on varmasti hieman samaa tunnelmaa, kuin aikanaan Voyager-luotaimien lentäessä Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja ennen kaikkea Neptunuksen ohi: uudesta taivaankappaleesta saadaan ensimmäistä kertaa kuvia! Voimme siis hypätä luotainsukupolvissa edelliseen aikaan ja kokea uudelleen 1970- ja 1980-luvun huipputunnelmia avaruustutkimuksessa.

Kyseessä on todellakin tutkimusmatka, joka vetää vertoja ammoisille uusien mantereiden löytöretkille – paitsi että mantereen sijaan näemme nyt kokonaisen taivaankappaleen ensimmäistä kertaa näin tarkasti. Siinä missä monia asioita ja löytöjä osataan jo odottaa ennalta aurinkokunnan sisäosien planeetoilla, on Pluto täysin uusi ja ihmeellinen tuttavuus. Se näyttää lisäksi olevan jännittävämpi kuin osattiin odottaakaan!

Kolmanneksi New Horizons on erinomainen esimerkki joukkovoimasta.  Luotaimen tekeminen ja lähettäminen ennätettiin peruuttamaan pariin kertaan, mutta yleisön sekä tutkijoiden painostus sai NASAn pyörtämään päätöksensä.

Ja vielä: se, että pientä avaruusalusta voidaan ohjata näin kaukana Maasta aurinkokunnan-ulkolaidalla niin tarkasti kuin nyt voidaan, on kerta kaikkiaan ihmeellistä. Pienen konserttiflyygelin kokoinen luotain on yli 4700 miljoonan kilometrin päässä meistä ja se tekee siellä juuri sitä mitä lennonjohto haluaa. 

Kun New Horizons lähettää Maahan kuviaan, kestää niitä kuljettavilta radioaalloilta neljä tuntia ja 25 minuuttia taittaa matka luotaimen ja maanpäällisten radioantennien välillä. Tiedonsiirtonopeus on myös kaikkea muuta kuin olemme nykyisin tottuneet käyttämään: vain noin 1 kbit/s. 

Linkit Maan ja luotaimen välillä kestävätkin tunnista lähes viiteen – ja niiden aikana saadaan siirrettyä Maahan vain muutamia kuvia ja tietoja.

Ja tällä viikolla kuvia katsellessa kannattaa pitää mielessä, että nämä ovat vasta alkupaloja. Kuvia tulee myöhemmin paljon lisää ja upeimmat niistä vaativat hieman käsittelyä.

Kuulemme Plutosta ja sen kuista siis vielä paljon lisää tänä vuonna tämän hektisen viikon jälkeenkin!

Päivitys 14.7.: Animaatio lähiohituksesta lisätty.

Kharon-kuun pinnalla syviä kanjoneita

Kuva: NASA / JHUAPL / SWRI
Kuva: NASA / JHUAPL / SWRI
Kuva: NASA / JHUAPL / SWRI

New Horizonsin kamerat erottavat vihdoin selviä piirteitä myös Kharonin pinnalta. Pluton suurin kuu vaikuttaa olevan lähinnä kanjonien valtakuntaa. Syvimmät niistä ovat alustavan arvion mukaan pidempiä ja syvempiä kuin suurimmat Maan vastaavat, arvioi William McKinnon, eräs geotieteiden tutkimustiimin vastuuhenkilöistä. Hänen mukaansa siirrosvyöhykkeiden todisteet ovat täysin selviä.

Kharonin pinnalla vaikuttaa olevan myös runsaasti heikosti erottuvia, samansuuntaisia ja mutkittelevia viiruja. Voi olla, että kuu muistuttaa osaksi Uranuksen erittäin outoa Miranda-kuuta.

Kuvissa erottuu myös kaksi selvää kraatteria, joista suurempi on noin 100-kilometrinen. Kraatteri on geologisesti varsin tuore, sillä sen heittele ulottuu selvästi hyvin pitkälle törmäyspaikasta. Kraatterin pohja on myös oudon tumma. Väri voi johtua ympäristöstä poikkeavasta koostumuksesta, tai kiderakenteeltaan muuttuneesta materiasta.

Myös itse Pluton pinnalta näkyy nyt sekä varsin selviä tummapohjaisia kraattereita ja kanjoneita. Piirteet erottuvat erityisen hyvin yön ja päivän rajalta (alaoikealla) tuon seudun selvien varjojen vuoksi. Myös tähän asti piirteettömältä vaikuttaneelta pohjoiselta lakeudelta alkaa erottua yksityiskohtia.

Tummat alueet tuntuvat säilyttävän yhä mysteerinsä kummallakin pallolla. Kharonin pohjoisnavan tumma laikku peittää yli 300 km leveän alueen, Pluton päiväntasaajaa kiertävät monimutkaiset tummat verkostot ovat monin verroin laajempia. Lisäksi Kharon on kauttaaltaan paljon Plutoa tummempi, sekä hieman eri värinen.

Vaikka väri- ja kirkkauseroja voikin selittää materiaaleilla tai kidemuodoilla, tuollainen selitys ei avaa kappaleiden historiaa ollenkaan.

Kuvien analysointi on tässä vaiheessa vielä varsin tulkinnanvaraista. Lopullinen varmuus epäselvimmistä piirteistä saadaan vasta useiden kuukausien kuluessa, kun kaikki aineisto on saatu lähetettyä Maahan ja analysoitua.

Päivitys klo 07.00: William McKinnonin kommentti lisätty.

 

Juttu perustuu New Horizons-luotaimen Kharonia ja Plutoa käsitteleviin kuviin ja niiden saateteksteihin.

Kirjoittaja on luotainkuvien analysointiin erikoistunut planeettageologi.

 

Kuvat: NASA / JHUAPL / SWRI

Kuva: NASA / JHUAPL / SWRI

Pluton tummien läikkien puoli kuvattu

Kuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI
Kuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI

Uusimmissa Plutosta otetuissa kuvissa levittäytyy uusi ja outo näkymä. Kharon-kuuta kohti kääntyneessä puolessa erottuu useita tummia läiskiä. Ne ovat levittäytyneet pinnalle varsin tasaisin välein. Niitä erottavat vain vaaleammat 'kannakset'. Mukana on myös samankaltaisia rengasmaisia piirteitä kuin aiemmin analysoidulla alueella.

Läiskät ovat yhteydessä sekä toisiinsa että Pluton päiväntasaajaa kiertävään laajempaan tummaan vyöhön ohuilla ja mutkittelevilla tummilla viivoilla. Kyse ei kuitenkaan (välttämättä) ole mistään jokiuomista tai muunkaantyyppisistä painaumista. Tummat alueet voivat yhtä hyvin olla ylänköjä tai ehkä vain erilaista materiaa kuin vaaleat seudut. Aluetyyppien rajat ovat kuitenkin koko ajan paljastuneet paljon terävämmiksi ja monimutkaisemmiksi kuin aiemmista kuvista on käynyt ilmi.

Kharonin pinnalta erottuu myös suuri tumma läiskä, joka osoittaa lähes Plutoa kohti.

Lienevätkö Pluton ja Kharonin tummat alueet samaa alkuperää? Samaa materiaa? Onko niissä kyse laavalla* peittyneistä törmäysaltaista, samoin kuin oman Kuumme kasvoissa? Voi olla, että asiaan ei ikinä saada täyttä varmuutta. Nämä ovat nimittäin parhaita kuvia mitä luotaimella alueesta saadaan.

(* Laava tarkoittaa siis jotain Pluton olosuhteissa laavan tapaan käyttäytyviä, mutta normaalisti kiinteitä aineita.)

Ei enää tarkempia kuvia -- tältä puolelta

Tummien läiskien alue on nyt kääntymässä pois luotaimen näköpiiristä. Lähiohituksen aikaan se on ensin täysin Pluton toisella puolella, ja sitten varjossa. "Tämä on paras näkymä, mitä kukaan tulee näkemään tuolta seudulta vuosikymmeniin", kertoo New Horizonsin päätutkija Alan Stern. Lause on tuollaisenaankin hiukan optimistinen. Yhtään uutta Pluto-luotainta kun ei ole näköpiirissä.

New Horizons tulee kyllä näkemään Pluton toisen puolen paljon paremmin. Sen puolen, mistä aiemmin tunnistettiin "sydämen muotoinen" alue. Luotaimen tuleva kuvausaikataulu on listattu Tähdet ja Avaruus -lehden uutisissa.

Luotain on jo kerännyt muilla laitteilla tietoa Pluton pinnan koostumuksesta. Niiden avulla sekä tummien alueiden että pinnan muiden piirteiden tulkinta ja tunnistus tulee helpottumaan. Tietoja ei kuitenkaan ole vielä lähetetty Maahan tutkijoiden analysoitavaksi. Laitteen datan lähetyskapasiteetti on rajallinen -- tunnistettavan signaalin lähetys noin kaukaa vaatii paljon tehoa.

Kirjoittaja on luotainkuvien analysointiin erikoistunut planeettageologi.

Otsikkokuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI

Hämäriä muotoja Pluton pinnalla

Kuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI, kuvan tulkinta: Jarmo Korteniemi
Kuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI, kuvan tulkinta: Jarmo Korteniemi
Kuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI

Plutosta on vihdoin saatu kuvia, joista näkyy pinnanmuotoja. Tai ainakin jotain niiden tapaista, tummia ja vaaleita alueita.

New Horizons -luotain otti kuvan noin 5,4 miljoonan kilometrin päästä Plutosta, eli 14,3 kertaa niin kaukaa kuin Kuu on Maasta. Tilanne on samankaltainen kuin Marsin kanssa satakunta vuotta sitten - silloin sitä tiirailtiin Maasta käsin kaukoputkilla ja arvailtiin tummien ja vaaleiden alueiden eroja.

On yhä tulkinnanvaraista sanoa mistä on kyse, sillä erotuskyky on yhä vain 30 kilometriä kuvapistettä kohden. Yritetään kuitenkin.

Yllä: Tiedetiimin jäsenet katselevat innoissaan uutta aineistoa Johns Hopkins -yliopistolla. Kuva: Michael Soluri

Pluton geologiaa - osa 1

Yleispiirteet erottuvat kuvasta selvästi: Pohjoisnapaa ympäröi lähes piirteetön vaalea alue aina noin 45. leveysasteen tienoille. Sitä ympäröi hieman tummempi alue, jossa on erittäin paljon paikallisia kirkkausvaihteluita. Päiväntasaajalle mentäessä tienoo tummuu vielä lisää ja muuttuu lopulta lähes piirteettömäksi. Tumma seutu jatkuu noin 20. eteläiselle leveyspiirille, ja on muotonsa vuoksi saanut nimen "valas". Otuksen eteläpuolella pilkottaa jälleen uusi vaaleampi alue.

Vaihettuminen navan vaaleasta päiväntasaajan tummaan heijastelee lämpötilaeroja Pluton eri alueilla ja kertonee pinnan koostumuseroista. Julkaistun PR-kuvan perusteella on kuitenkin aivan liian aikaista sanoa, mitkä materiaalit ovat kyseessä. Analysointiin tarvittaisiin pidempää spektrialuetta.

Mielenkiintoisimpia ovat poikkeamat yleistrendistä, eli lukuisat yksityiskohdat. Noin 30. leveyspiirin tienoilla on hyvin selvä ja outo kuusikulmio. Useita vastaavia löytyy ympäri vaihettumisaluetta napalakin ja päiväntasaajan tumman vyön välillä. Osa niistä on pyöreämpiä, osa vain suuntaa-antavia ja tulkinnalle avoimia. Lisäksi samoilla seudulla näkyy pientä kuviointia, joka on erotuskyvyn rajoilla. Osa piirteistä voi olla kuvapakkauksen tai kuvan käsittelyn aikaansaamia keinotekoisia muotoja.

Muotojen alkuperästä on vielä vaikea sanoa mitään varmaa, sillä pinnan korkeuseroista ei ole vielä tietoja. Oma valistunut arvaukseni kuitenkin on, että monikulmiot ja ympyrät ovat törmäyskraattereita tai sellaisten jäänteitä. Etenkin tuo kaikkein selvin. Ehkä kyse on alueellisesta pinta-aineksen sublimoitumisesta ja sen alta paljastuvaa tummempaa materiaa. Tai sitten kyse sublimoitumisesta juuri kraatterin reunavallin tienoilla. Tai sitten kyse on jostain aivan muusta.

Törmäyskraatterit eivät ole aina pyöreitä. Ne voivat olla hyvinkin kulmikkaita, sillä muoto heijastelee usein kappaleen sisäisiä heikkousvyöhykkeitä. Meteor Crater Arizonassa, se kaikkein yleisin kraatteriesimerkki, on itse asiassa lähes neliön muotoinen. Suuret polygoniset kraatterit taas ovat - Pluton selvimmän piirteen tavoin - lähinnä kuusikulmaisia.

Ohilento lähestyy kovaa vauhtia. Ajan kanssa - aivan lähipäivinä - saadaan tarkempia kuvia, joista voi tehdä varmempia päätelmiä. Tällä hetkellä nämä kuvat ovat kuitenkin parasta saatavilla olevaa aineistoa.

Kirjoittaja on luotainkuvien tulkintaan erikoistunut planeettageologi.

Otsikkokuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI. Kuvan tulkinta: Jarmo Korteniemi

Lisäys kello 18.20: Alle lisätty vertailu luotaimen tähän mennessä ottamista kuvista alkuperäistä dataa käyttäen. Tarkimmassakin Pluton leveys on alle 90 kuvapistettä, Kharonin alle 45 pikseliä. Todennäköisesti otsikkokuvassa "monikulmion" muoto johtuu PR-kuvan käsittelystä, ja ehkäpä todellinen muoto voi olla lähempänä ympyrää. Aika näyttää. Kuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI

Älä unohda selata myös muita Pluton ohilennosta kertovia juttujamme!

Kuva: NASA/Johns Hopkins APL/SRI