Europa

Säteily tuhoaa elämän merkit Europa-kuun pinnalta - paitsi jos tietää minne katsoa

Ti, 07/24/2018 - 21:00 Jarmo Korteniemi
Kuva: NASA/JPL-Caltech

Uudessa tutkimuksessa osoitettiin paikat, joista Jupiterin Europa-kuusta kannattaa etsiä elämän merkkejä. Samalla selvisi, kuinka syvällä ne ovat - jos niitä yleensäkään on.

Jupiterin Europa-kuuta pidetään Marsin ohella yhtenä todennäköisimpänä elämän esiintymispaikkana Aurinkokunnassa. Nykytiedon valossa Europalla on kilometrien paksuinen jääkuori sulan tai sohjoisen meren päällä. Meren pohjalla voi hyvinkin olla ns. mustia savuttajia, jotka vapauttavat lämpöä mereen ja kenties ylläpitävät elämääkin.

Europassa on lukuisia paikkoja, joissa sen uumenista on purkautunut suolaista vettä pinnalle. Mukana on luultavasti tullut myös muita aineita, joiden avulla voitaisiin selvittää millaiset meren olot todella ovat ilman että joudutaan porautumaan pinnan alle.

On kuitenkin yksi iso ongelma: Jupiterin voimakas säteily, joka tuhoaa monia molekyylejä Europa-kuun pinnalla. Pinnalle noussut aines voi sen vuoksi muuttua tai tuhoutua nopeastikin. Asetelma nostattaa ilmaan monia kysmyksiä: Missä säteily haittaa eniten ja missä vähiten? Kuinka syvälle varautuneet hiukkaset pääsevät? Kuinka säteily todellisuudessa muokkaa ainetta, joka päätyy pinnalle?

Nyt tutkijat ovat sekä kartoittaneet Europan säteily-ympäristön että mallintaneet kuinka syvälle sen vaikutukset ulottuvat. Tämä astrobiologisesti tärkeä tutkimus ilmestyi tänään 24.7. Nature Astronomy -julkaisussa. Se on ensimmäinen kattava ennuste Europan pinnan säteilyoloille niin vaaka- kuin syvyyssuunnassakin.

Europan pahimmat säteilyalueet sinisellä. Jupiterin puoleinen puoli on keskellä, radalla johtava puoli on vasemmalla ja Jupiterista näkymätön puoli on kartan laidoilla.

Osoittautui, ettei säteily suinkaan ole samanlaista joka puolella kuuta. Ylivoimaisesti rauhallisin säteily-ympäristö löytyy korkeilta leveysasteilta läheltä Europan napoja. Päiväntasaajan ympäri ulottuva vyömäinen alue saa sitä paljon suuremman säteilyannoksen. Ylivoimaisesti huonoimmat olosuhteet ovat kuitenkin ellipsin muotoisissa läiskissä, Jupiterista katsoen kuun sivuilla. Europa kiertää Jupiteria lukkiutuneena, aivan kuten Kuu Maata.

Tutkimuksen perusteella tiedetään, mitkä alueet ovat vähiten säteilyn piiskaamia.

Samalla mallinnettiin, kuinka syvälle pinnan alle säteily ulottuu, ja millä syvyydellä se vielä onnistuu rikkomaan tai muuttamaan aminohappoja. Aminohapot ovat ehkäpä yksinkertaisimpia elämän mahdollisuuksista kertovia rakennuspalikoita. Rankimpien säteilyalueiden mallinnus osoitti, että jo 10 - 20 sentin syvyinen pintajääkerros suojaisi aminohapot. Napojen lähellä tähän riittäisi vain sentti.

Tieto auttaa tulevien luotainten suunnittelussa. 2020-luvun alkupuoliskolla laukaistava Europa Clipper tulee keskittymään juuri Europan tutkimukseen. Sen on suunniteltu tekevän kuun lähiohituksia lähes 50 kappaletta. Luotaimessa on monia laitteita, joilla pystytään perehtymään Europan pintamaterian koostumukseen, tulkitsemaan mitä pinnan alla on, sekä myös analysoimaan pinnasta irronnutta ainetta.

Nyt julkaistu tutkimus auttaa suunnittelemaan Europa Clipperin lähiohitukset niin, että ne kulkevat vähän säteilyä saavien alueiden ylitse. Näin päästään käsiksi mahdollisimman tuoreisiin ja muuttumattomiin meren loiskeisiin.

Europa on pienin Jupiterin neljästä suuresta "Galilein kuusta". Ne kaikki näkyvät meille asti hyvällä kiikarilla.

Europa on läpimitaltaan 3120 kilometriä, eli hieman omaa Kuutamme (3474 km) pienempi. Europa kiertää Jupiteria lähes kaksi kertaa niin kaukana kuin Kuu on Maasta, mutta jättiläisplaneetan sekä kolmen muun suuren kuun vuorovesivoimat riittävät pitämään Europan oletetun meren sulana.

Lähteet: Jet Propulsion Laboratoryn tiedote; Nordheim, Hand & Paranicas: "Preservation of potential biosignatures in the shallow subsurface of Europa (Nature Astronomy, 2018, maksumuurin takana).

Otsikkokuva: NASA/JPL-Caltech. Kartta: U.S. Geological Survey, NASA/JPL-Caltech, Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Nature Astronomy

Video: Hubblen Europa-havainnot helposti selitettyinä

Nasa kertoi tänään Hubblen avaruusteleskoopilla tehdyistä ultraviolettihavainnoista, joiden mukaan Jupiterin jäisen kuun Europan pinnalta suihkuaa toisinaan vesihöyryä avaruuteen.

Kerroimme tästä varsinaisessa uutisjutussamme tänään aiemmin, mutta tämä samoin tänään julkaistu Nasan Goddardin avaruuslentokeskuksen video näyttää paremmin mistä on kyse.

Suihkuista tehtiin epäsuoria havaintoja jo vuonna 2012 ja niiden olemassaoloa on epäilty jo kauemmin, mutta nyt tehdyt havainnot lisäävät edelleen Europan kiinnostavuutta. Sen jääkuoren alla on todennäköisesti koko kuun kattava meri, missä on yli kaksi kertaa enemmän vettä kuin maapallon merissä yhteensä. On mahdollista, että siellä olisi myös elämää.

Yllä olevaa videota katsoessa kannattaa pitää mielessä, että suurin osa videon kuvamateriaalista on animaatioita ja visualisointeja, ja varsinaisia havaintojakin on käytetty varsin luovasti: esimeriksi Galileo-luotaimen ottamia kuvia on yhdistetty Hubblen kuviin, jotta ne näyttävät paremmilta. Asia pysyy samana, mutta taas kerran komeimmat kuvat ovat keinotekoisia...

Video: NASA's Goddard Space Flight Center/Katrina Jackson
Musiikki: "Next Generation" / Enrico Cacace [BMI]; Atmosphere Music Ltd PRS; Volta Music; Killer Tracks Production Music

Tämä oli Nasan "yllätys": Europa suihkuaa avaruuteen

Ma, 09/26/2016 - 23:08 Jari Mäkinen

Nasa piti runsaasti ennakkoon mainostamansa tiedotustilaisuuden Jupiterin Europa-kuun "yllättävistä" löydöistä nyt maanantaina illalla, mutta tilaisuudessa ei kerrottu mitään varsinaisesti uutta. Siitä huolimatta Hubble-avaruusteleskoopilla saadut tulokset ovat erinomaisen kiinnostavia!

Europan, Jupiterin kiinnostavan kuun jäisen pinnan alla on todennäköisesti koko kuun kattava laaja meri, josta on jo aiemmin havaittu teoreettisen laskelmien lisäksi erilaisia epäsuoria merkkejä: railoja jäässä, jopa jään romahduskohtiin muodostuneita eräänlaisia järviä ja kuun pinnalta ulos avaruuteen purkautuvia suihkuja.

Nyt oli kyse jälkimmäisistä. 

Vaikka kyse ei ole ensimmäisistä sellaisten havainnoista, ovat nämä Hubblen avaruusteleskoopilla saadut suorat havainnot Europan kaasukuihkuista ovat todella kiinnostavia.

Europa on eräs harvoista paikoista Aurinkokunnassa, missä voi periaatteessa olla elämää. Sen jäänalaisessa nestemäisen veden meressä olosuhteet ovat teoreettisesti sellaisia, että elämä tulisi siellä toimeen. Siksipä tutkijat haaveilevat erilaisista tavoista laskeutua Europan pinnalle, kairata se jääpintaan reikä ja laskea sen alapuolelle tutkimuslaitteita.

Jään alta purkautuvat suihkut tarjoavat toisen, joskin epäsuoran tavan tutkia maailmaa jään alla.

Vaikka suihkuista on jo aiemmin merkkejä ja nyt Hubblella saadut havainnot ovat hyvin selviä, ei niiden olemassaolo ole täysin varmaa. Näyttää kuitenkin hyvin todennäköiseltä, että Europasta purkautuu vettä jopa noin 200 kilometrin korkeuteen kuun pinnan päälle. Vesi on ensin nesteenä, mutta se härmistyy nopeasti avaruuden kylmyydessä ja tyhjössä.

Suihkuista pinnalle satanut vaalea jää on yksi selitys pinnalta havaituille eri värisille alueille.

Hubblen havainnot
Hubblella ultraviolettivalon alueella tehdyt havainnot (yllä) ovat hieman tylsemmän näköisiä kuin Nasan tänään julkistamat grafiikat. Avaruusteteleskoopin tiedeinstituutin (Space Telescope Science Institute, STScI) tutkijan William Sparksin johtaman tähtitieteilijäryhmän tarkoituksena oli tutkia Europan pinnan päällä näkyviä ilmiöitä silloin kun kuu kulkee Jupiterin ja Maan välistä. Tällöin mahdollisessa hyvin ohuessa kaasukehässä olevat kerrokset tai suihkut näkyvät ikään kuin taustavalaistuina.
 
Tiimi havaitsi kaikkiaan 15 kuukauden aikana kymmenen tällaista ylikulkua, ja näistä kolmessa havaittiin pinnasta nousevia suihkuja. Samanlaisia havaittiin jo vuonna 2012 ja nyt ne näyttivät tulevan samoilta seuduilta ja olevan samankaltaisia. Siinä missä aikaisemmin havainnot olivat epäsuoria spektroskooppisia havaintoja, ovat nyt tehdyt havainnot suoria – suihkut on siis nähty nyt toiminnassa.

Europa on tässä mielessä samankaltainen kuin Saturnuksen Enceladus-kuu, josta on havaittu myös kaasusuihkuja.

Se, miten kaasu tunkeutuu jään läpi, on vielä arvoitus. Tutkijat ovat heittäneet ilmaan kaksi mahdollisuutta: joko suoria, geysirien kaltaisia purkausaukkoja, tai ns. kaoottisen jään alueita, eli eräänlaisia järviä pinnalla, joiden kohdalta suihkuaminen tapahtuu. 

Kerroimme näistä järvistä ennakkojutussamme viime viikolla.

Sparksin ja hänen työryhmänsä artikkeli Europan kaasusuihkuista julkaistaan Nasan tiedotteen mukaan 29. syyskuuta Astrophysical Journal -lehdessä.

Avaruustapahtumien superviikko alkamassa

Ma, 09/26/2016 - 10:53 Jari Mäkinen
Elon Musk

Harvoin on edessä yhtä jännittävää viikkoa avaruusasioiden suhteen, kuin tämä alkava viikko. Perjantaina illalla voi katsoa taakse ja hengähtää – toivottavasti tyytyväisenä – mutta katsomme jo ennakkoon, mitä tuleman pitää.

Tämän viikon odotettu tarjonta alkaa jo tänään illalla ko 21 Suomen aikaa, kun Nasa julkistaa odotetut "yllättävät" tiedot Europan jääpeitteessä. On varsin todennäköistä, että kyse on halkeamista Europaa peittävässä jääkerroksessa tai jopa jään alla olevan veden pulppuamisesta pinnalle. 

Kerroimme tästä ennakkoarvailusta jo viime viikolla jutussamme.

Tilaisuus tuo kuitenkin varmasti paljon kiinnostavia yksityiskohtia, ja onhan myös mahdollista, että kyse on jostain aivan muusta.

Tänään alkaa Meksikon Guadalajarassa Kansainvälisen astronauttisen unionin suuri maailmankokous, joka tuonee tullessaan myös paljon kiinnostavia uutisia. 

Kaikkein odotetuin tapahtuma on kuitenkin huomenna tiistaina, kun SpaceX -yhtiön Elon Musk pitää kenties elämänsä odotetuimman puheensa. Musk on kertonut jo eri yhteyksissä suunnitelmastaan lennättää suuri määrä ihmisiä Marsiin uudella superraketillaan, mutta nyt hänen odotetaan kertovan hankkeesta enemmän. Yleisössä on myös maailman parhaat raketti-insinöörit ja avaruustutkijat, joten heille ei voi tarjota mitä tahansa haavekuvaa.

Muskin Mars Colonial Transporter -systeemi koostuu epävirallisin termein aluksesta, joka on nimeltään BFS (Big Fucking Spaceship, jonka suomeksi voisi kääntää sanoilla "pirun iso avaruusalus"), ja sen laukaisevasta kantoraketista, joka on samaan tyyliin BFR (Big Fucking Rocket, eli "pirun iso raketti"). Raketin moottorina olisi uudenlainen Merlin-rakettimoottori, ja kokonaisuudessaan BFR olisi nimensä mukainen, sillä se voisi singota satatonnisen lastin Marsiin. Todennäköisesti ainakin raketin ensimmäinen vaihe olisi uudelleenkäytettävä.

Kerromme näistä enemmän huomenna.

Toinen Meksikosta odotettava uutinen kertoo Sea Launch -yhtiön tulevaisuudesta. Kyseessä on kerrassaan mainio hanke, joka käytti venäläisiä kantoraketteja ja vanhaa, muokattua öljynporauslauttaa satelliittien laukaisemiseenavaruuteen täsmälleen päiväntasaajalta. 

Kun sateliitti lähetetään matkaan päiväntasaajalta idän suuntaan, auttaa maapallon pyörimisliike mahdollisimman paljon lähetyksessä, jolloin raketti voi olla hieman kevyempi tai kuorma hieman suurempi kuin muualta laukaistaessa. 

Suomi oli olennaisessa osassa hankkeen synnyssä, koska Zenit-raketteja tuottanut venäläinen NPO Energia, amerikkalainen ilmailujätti Boeing ja norjalainen, lauttapuolesta tietävä Kvaerner Maritime solmivat sopimuksen yhteistyöstä Turussa vuoden 1993 marraskuussa.

Sea Launch -nimen saanut yhtiö teki näin laukaisuita vuodesta 1999 vuoteen 2007, jolloin laukaisuonnettomuuden vuoksi monet yhtiön asiakkaat siirsivät tilauksensa muualle. Yhtiö meni konkurssiin vuonna 2009 ja lopetti toimintansa.

Nyt keskiviikkona Guadalajarassa pidetään tiedotustilaisuus, missä huhujen mukaan kerrotaan venäläisen S7 -lentoyhtiön ostavan Sea Launchin ja aloittavan sen toiminnan uudelleen.

Torstaina ja perjantaina huomio kääntyy puolestaan Darmstadtiin, Euroopan avaruusoperaatiokeskukseen, ja sen kautta komeetta Churyumov-Gerasimenkoa kiertävään Rosetta-luotaimeen. Luotain ohjataan laskeutumaan komeetan pinnalle perjantaina, ja luotaimen radan muuttamisen törmäykseen sopivaksi aloitettiin jo lauantaina (kuva yllä).

Kyseessä ei ole siis törmäys, vaan lennonjohto koettaa lähestyä komeetan pinnalla olevaa purkausaukkoa mahdollisimman hitaasti, jotta Rosetta voi tehdä siitä mahdollisimman paljon mittauksia ja ottaa kuvia lähestymisen aikana. Alustavan suunnitelman mukaan Rosetta osuu komeetan pintaan noin klo 16 Suomen aikaa perjantaina ja silloin sen todella komea lento päättyy – ja tutkijat pääsevät viimein kunnolla tietojen kimppuun, sillä tähän mennessä he ovat ennen kaikkea keränneet materiaalia ja keskittyneet saamaan sitä lisää.

Torstaina kuitenkin tutkijat esittelevät jo saatuja tuloksia, ja vaikka tiedossa tuskin on mitään uutta ja ihmeellistä, on kyseessä eräs parhaimmista tilaisuuksista koko menneen lennon tieteellisen annin kartoittamiseen.

Tiedetuubi on mukana ESOCissa tuossa tilaisuudessa ja seuraamassa Rosetta-luotaimen viime hetkiä. Loppuviikosta on tiedossa siis varsin paljon komeetta-asiaa!

Video: Tällaisia ovat Europa-kuun järvet, joista Nasa tiedottaa löytyneen jotain kummallista

Nasa lähetti eilen mielenkiintoisen ennakkotiedotteen 26. päivänä pidettävästä lehdistötilaisuudesta, jossa tullaan kuuleman mukaan kertomaan jännittävistä uusista löydöistä Jupiterin Europa-kuussa. Havainnot on tehty Hubblen avaruusteleskoopilla, joten tämä tilaisuus ei liity Jupiteria vastikään kiertämään saapuneeseen Juno-luotaimeen ja sen tekemiin havaintoihin.

Tilaisuuden sisällöstä ei ole kerrottu sen enempää, mutta sen sijaan tilaisuuden osanottajalistan mukaan eräs puhujista on Britney Schmidt, apulaisprofessori Atlanssa olevasta Georgian teknillisestä instituutista. Hän on tutkinut Europaa pitkään ja on mukana mm. tutkimusryhmässä, joka julkaisi marraskuussa 2011 Nature-lehdessä artikkelin Europan pinnalta havaituista järvistä.

Tuolloin Texasin yliopisto (missä Schmidt oli tuolloin työssä) julkaisi myös kiinnostavan videon, joka kertoo mistä oikein on kyse. Europan jäisen pinnan alla on todennäköisesti valtava meri, ja siitä pulpahtelee nestettä joskus pinnalle.

Myös Nasa julkaisi tuolloin asiaa perusteellisesti selittäneen videon:

Pian "paljastettavat uudet havainnot" Europasta ovat siis todennäköisesti väliaikaisia järviä Europan jääpinnan päällä, mutta varmuus tähän saadaan vasta 26. syyskuuta.

Tämä tiedote jatkaanee siis Nasan linjaa julkaista havaintoja uudelleen ja uudelleen ikään kuin täysin uusina. Kun asiasta julkaistaan tiedotteen lisäksi myös mystinen tiedote etukäteen, saadaan asialle vieläkin enemmän julkisuutta. Mutta toisaalta: mikä ettei – Europa on äärimmäisen kiinnostava tutkimuskohde ja sitä kannattaisi tutkia yhä tarkemmin.

Toivottavasti Nasa jaksaa myös mainita, että Junon jälkeen seuraava Jupiteriin lähetettävä luotain on eurooppalainen JUICE, ja sen pääkohteena tulevat olevaan Jupiterin jääkuut. Siitä tulee myös lennon mehuisa nimi, JUpiter ICy moon Explorer.

Sukellusrobotti Europan jäänalaiseen valtamereen

Eräs aurinkokuntamme jännittävimmistä paikoista on jättiläisplaneetta Jupiteria kiertävää suuri kuu, Europa. Todennäköisesti sen jäisen pinnan alla on koko suuren kuun kattava valtameri. Tutkijat haluaisivat luonnollisesti lähettää luotaimen sitä tutkimaan – mutta hankkeessa on monia varsin suuria ongelmia. 

ILATutkijat ja insinöörit eri puolilla maailmaa ovat pohtineet jo jonkin aikaa erilaisia tapoja, joilla Europan pinnanalaista valtamerta voitaisiin tutkia. Ongelmana on paitsi se, että laskeutujan lähettäminen Jupiterin kuun pinnalle on varsin vaikeaa, niin myös se, että laitteen pitäisi pystyä porautumaan useita kilometrejä paksun jään läpi ja sukelluslaitteen tulisi toimia autonomisesti pimeydessä jään alla.

Koska vesi hyydyttää radiosignaalin varsin tehokkaasti, ei sukellusrobotti voisi olla kätevästi yhteydessä laskeutujaan; kilometrejä pitkän kaapelin päässä kulkeva sukelluslaite ei sekään ole kovin käyttökelpoinen.

Tähän saakka ehdotetut systeemit Europan meren tutkimiseen ovat olleet varsin ristiriitaisia. Poralaitteet kykenivät tekemään vain hyvin kapeita reikiä, kun taas kaikki hahmotellut sukellusrobotit ovat olleet melkeinpä suurempia kuin toteuttamiskelpoiset laskeutujat. 

Nyt kuitenkin saksalaisilla on ratkaisu – ja sitä esiteltiin ensimmäistä kertaa julkisesti ILA-messuilla kesäkuun alussa Berliinissä. Tarkalleen ottaen kyseessä on Saksan ilmailu- ja avaruushallinnon (DLR) avustuksella työskennelleen, Bremenissä sijaitsevan Saksan kansallisen tutkimuskeskuksen tekoälytutkimusosaston robotiikkainnovaatiokeskuksen (DFKI) hanke ja mukana sen suunnittelussa on ollut Max Planck -instituutin Göttingenissä oleva aurinkokuntatutkimusryhmä.

Sukellusrobotti ei ole vain pelkkä suunnitelma, vaan jo toimiva laite. Sitä on testattu suuressa vesialtaassa sisätiloissa ja suunnitelmissa on lähteä sen kanssa seuraavaksi ulos. Laitetta ILAssa esitellyt Marius Wirtz toivoi, että seuraavassa vaiheessa (lue: jos saadaan lisärahoitusta) robottia voitaisiin testata vaikkapa talvella jossain Suomen järvessä ja sen jälkeen napa-alueilla. 

Europan tutkimisen lisäksi autonominen, kovia kestämään rakennettu sukellusrobotti voisi täydentää myös tavallisia merentutkimuksessa käytettäviä liitimiä sekä auttaa muun muassa tutkimaan Etelämantereen jääkannen alla olevia, pitkään ulkomaailmasta eristyksissä olleita järviä.

Miten Europa-sukellus tapahtuisi?

Yllä oleva video kertoo pääkohdat sukellusrobotin tehtävästä, mutta tässä tapahtumien kulku hieman tarkemmin:

1. Se kuljetettaisiin Europan pinnalle laskeutujalla, jossa se voisi olla esimerkiksi keskellä pystyssä ajoainetankkien väliin jäävässä tilassa.

2. Kairasysteemi alkaa tunkeutua jään läpi jäätä sulattamalla, ei reikää siihen poraamalla. Yhden pitkän kairan sijaan kyseessä on siis pitkulainen sukkula, jonka sisällä sukellusrobotti on ja joka on yhteydessä laskeutujaan – ja sitä kautta Maahan – pitkällä kaapelilla. 

3. Kun robotin sisältämä sukkula saapuu jään alareunaan, se kiinnittyy siihen ja avaa alapäässään olevan luukun. Sieltä vapautuu veteen pieni parvi autonomisia minirobotteja, jotka levittäytyvät ympäristöön ja kiinnittyvän jään alapintaan.

4. Sukellusrobotti työntyy esiin. Samalla erityinen suunnistusmajakka tulee näkyviin. Koska radiosignaali etenee hyvin huonosti vedessä, on majakka ennen kaikkea visuaalinen: siinä on kirkas valo, mutta myös lentokoneiden mustissa laatikoissa käytettävän radiolähettimen kaltainen laite, joiden avulla sukellusrobotti voi löytää takaisin lähtöpaikalleen. Tässä auttaa myös robotissa oleva tarkka gyroskooppisuunnistuslaitteisto.

5. Robotti on kiinni pidikkeessä, mutta yhteydenpito siihen tapahtuu esim. bluetooth- tai wifi-linkin välityksellä. Kummankin kantama riittää hyvin, kun robotti on kiinni pidikkeessään ja etäisyys lähettimen ja vastaanottimen välillä on vain vajaa kymmenen senttiä. Myös robotin akkujen lataaminen tapahtuu langattomasti; näin robotissa ei täydy olla riskialttiita reikiä ja niin yhteydenpito kuin lataaminenkin onnistuvat, vaikka robotti ei olisikaan täsmälleen paikallaan pidikkeessä.

6. Sukellusrobotti pystyy toimimaan täysin autonomisesti. Paitsi että se ei voisi olla sukelluksissa ollessaan yhteydessä Maahan tai edes laskeutujaan, kestää radioviestiltä 33-53 minuuttia saavuttaa Maa, joten kauko-ohjaaminen ei tulisi kyseeseen missään tapauksessa. Robotti ohjelmoidaan siis tutkimaan kaikkea kiinnostavaa, mutta erityisesti merenalaisia lähteitä, jotka voisivat olla samanlaisia kuin maapallolla merten syvyyksissä olevat "mustat savuttajat" – kuumat lähteet, joiden ympäristössä voisi olla elämää.

7. Sukellustensa välissä robotti tulee takaisin lähtöpaikkaansa siirtämään tietonsa laskeutujan kautta Maahan ja lataamaan akkujaan. Periaatteessa laite voisi toimia niin kauan kuin se saa aina uudelleen sähköä.

Yksityiskohtia sukellusrobotista:

Valonheittimet, kaikuluotaimet ja kamerat rungon alapuolella.

Nenässä oleva voimakas valonheitin ja kamerat.

Peräsin ja sen suojassa oleva työntövoimalaitteisto (potkuri, koska vesisuihkusysteemi on liian vaarallinen veteen, jonka koostumusta ei tunneta).

Kuvia sukellusrobotista altaassa

Kuvat: Jari Mäkinen ja DFKI

Elämän edellytyksiä Enceladuksessa?

To, 03/12/2015 - 15:55 Markus Hotakainen

Saturnusta kiertävä Cassini-luotain on tehnyt havaintoja, jotka viittaavat hydrotermiseen toimintaan jäisen Enceladus-kuun uumenissa. Jo aiemmin on arveltu, että sellaista voisi esiintyä Jupiterin Europa-kuussa, jonka jääkuoren alla on syvä meri.

Havaintoja ei ole tehty suoraan Enceladuksesta, jonka etelänavan seutuvilta löytyi jo kymmenen vuotta sitten vesihöyryä ja jääkiteitä suihkuttavia geysirejä. Eri olomuodoissa olevan veden mukana avaruuteen kulkeutuu pieniä, alle kymmenen nanometrin läpimittaisia kivensiruja, joita luotaimen kosmisen pölyn mittalaite on tutkinut.

Pitkällisen analyysin, laboratoriokokeiden ja tietokonemallinnusten perusteella tutkijat ovat päätelleet, että piipitoiset kivensirut ovat syntyneet, kun Enceladuksen sisuksista on noussut kuumaa, mineraalipitoista vettä, joka on joutunut kosketuksiin kylmemmän veden kanssa. Hiukkasten ominaisuuksien perusteella vaadittava lämpötila on vähintään 90 celsiusastetta.

Samanlaisia hitusia syntyy Maan valtamerten syvänteissä, kun emäksisen, mineraalipitoisen veden lämpötila laskee äkisti. Tällainen ilmiö esiintyy hydrotermisten purkausaukkojen eli niin sanottujen valkoisten savuttajien, mustien savuttajien "serkkujen" yhteydessä.

Näyttää siis siltä, että Enceladuksen jäisen kuoren alla on meri, jonka pohjassa on samankaltaista hydrotermistä toimintaa kuin maapallon merissä. Ja valkoisten savuttajien arvellaan olleen mahdollisesti merkittävässä osassa, kun Maan elämä muinoin syntyi.

Kivensirujen pieni koko viittaa siihen, että ne kulkeutuvat alkulähteiltään avaruuteen melko nopeasti, muutamassa kuukaudessa tai korkeintaan muutamassa vuodessa. Painovoimamittausten perusteella on päätelty, että Enceladuksella on 30–40 kilometriä paksu jääkuori, jonka alla on kymmenen kilometriä syvä meri. Kivensirut olisivat siis peräisin noin 50 kilometrin syvyydestä.

Hydrotermiseen toimintaan viittaa myös Enceladuksen pinnan alta veden ja jään mukana purkautuva metaani. Kuun sisuksissa olevan meren suuressa paineessa voi syntyä klatraattia, jossa metaanimolekyylejä on sitoutunut vesijään kiderakenteeseen. Sitoutuva metaani olisi peräisin hydrotermisestä toiminnasta, johon myös kivensirujen tutkimus viittaa. 

Kumpikaan havainto ei kerro elämän esiintymisestä – vaikka sensuuntaisia otsikoita aiheesta epäilemättä tulemme näkemään – mutta ne osoittavat, että jättiläisplaneettojen jäisten kuiden sisuksissa olosuhteet voivat olla samankaltaiset kuin maapallolla elämän ilmaantuessa tänne.

 

 

Neljä pientä kuuta

Ti, 02/19/2013 - 15:56 Markus Hotakainen

Aurinkokunnan suurimmalla planeetalla Jupiterilla on myös suuri kuuperhe. Tavallisella kiikarilla erottuvat jo Jupiterin suurimmat kuut. Itse asiassa ne näkyisivät juuri ja juuri paljain silminkin, ellei Jupiterin loiste peittäisi niitä alleen.

Jupiterilla on neljä suurta kuuta, joista kookkain, Ganymedes, on suurempi kuin Merkurius-planeetta. Toiseksi suurinkaan, Kallisto, ei ole kuin hivenen Merkuriusta pienempi. Io ja Europa ovat puolestaan samaa kokoluokkaa kuin oma Kuumme.

Galileo Galilei löysi Jupiterin neljä suurinta kuuta tammikuussa 1610 alkeellisella kaukoputkellaan; sen vuoksi niitä sanotaan myös Galilein kuiksi. Galilei itse nimesi ne suojelijansa, de Medicien ruhtinassukuun kuuluneen Ferdinand I:n, mukaan ”Medicin tähdiksi”, mutta nimitys ei vakiintunut. Neljän suuren kuun lisäksi Jupiterin ympäriltä on löydetty tähän mennessä 59 pienempää kuuta ja määrä todennäköisesti kasvaa.

Galilein kuut ovat maailmoina hyvin erilaisia. Ion pinnalla on runsaasti aktiivisia tulivuoria, joista virtaa laavaa ja suihkuaa rikkiä. Keltainen rikki antaa Iolle sen luonteenomaisen värin. Io on aurinkokunnan tuliperäisin kappale ja sen pinnalla on hyvin vähän meteoriittikraattereita, sillä ne ovat peittyneet laavavirtojen alle.

Europa on puolestaan kylmä kiertolainen. Sen jäisen kuoren alla on silti todennäköisesti sulaa, nestemäistä vettä, joka muodostaa sadan kilometrin syvyisen valtameren. Sitä olisi kuitenkin hyvin vaikea tutkia luotaintenkaan avulla, sillä jääkuoren paksuus on noin 20 kilometriä.

Ganymedeen pinnan alla saattaa niin ikään velloa meri, mutta sen pinta on meidän Kuumme tavoin muinaisten meteoriittikraattereiden peitossa. Myös Kallisto on kraattereiden peittämä ja se onkin Aurinkokunnan kraatterisin kappale. Kalliston pinnan täytyy siksi olla iältään hyvin vanha eikä pinnanmuodoissa ole tapahtunut muutoksia miljardeihin vuosiin.