2014 MU69

New Horizons on siis päättänyt Ultima Thulen, eli virallisesti 2014 MU69:n tutkimukset. Otsikkokuvana on luotaimen ottama "jäähyväiskuva", jonka luotain nappasi tammikuun 1. päivänä tapahtuneen kiihkeän ohilennon jälkeen ollessaan 8862 kilometrin etäisyydellä Ultima Thulesta.

Nyt New Horizons suuntaa ulos aurinkokunnasta noin 50 000 kilometrin tuntinopeudella ja sille koetetaan etsiä jotain uutta kohdetta. On täysin mahdollista, että sen lentoradan tienoille sattuu vielä jokin bonuskohde. Ultima Thulehan oli jo sellainen, sillä luotaimen päätarkoitus oli tutkia Plutoa.

Samalla kun luotain lähettää hitaasti kuviaan ja keräämiään mittaustietoja tutkijoille, on kuvien ja tietojen käsittely täällä maapallolla alkanut. Eniten hämmennystä on herättänyt Ultima Thulen olemus.

Etenkin kaukana Auringosta suuren osan aikaa viettävät aurinkokunnan pienkappaleet paljastuvat yhä useammin epämääräisiksi möhkäleiksi, jotka näyttävät olevan useampien kappaleiden löyhiä klimppejä. Hienoimmat esimerkit tällaisista ovat Rosetta-luotaimen tutkima komeetta Churyumov-Gerasimenko, joka on kuin kumiankka, ja Ultima Thule, joka näytti lumiukolta.

Paitsi että nähtävästi lumiukko on varsin litteä.

Odotuksiin verrattuna uudet kuvat olivat pieni pettymys, sillä päätutkija Alan Stern joukkoineen julkisti vain muutaman uutuuden. Toinen näistä on hieman tarkempi, ja toinen hieman heikompiresoluutioinen. Aikaeroa kuvilla on 30 minuuttia, ja niiden avulla Ultima Thulesta voitiin tehdä stereokuva.

Tiedetiimissä on tehty myös jo kolmiulotteinen malli, jota otsikkokuvassa esittelee hyvin nuorekkaan tiedetiimin eräs edustaja.

Kuvat osoittavat hyvin kuinka nopeasti (noin (51 000 km/h) New Horizons kiisi kohti Ultima Thulea, ja myös sen, että myöhemmin saapuvissa kuvissa on todennäköisesti kiinnostavia yksityiskohtia. Viimeisessä kuvassa takaa pilkottaa jo korkeita pinnanmuotoja.

Vaikka uutta silmäkarkkia ei ollutkaan juuri tarjolla, oli tietoa nyt aiempaa enemmän. 2014 MU₆₉:n kaksi osaa, jotka on nimetty osuvasti Ultimaksi ja Thuleksi, ovat hyvin samanlaisia kokoa lukuun ottamatta. Niiden värit ovat hyvin samankaltaisia ja vastaavat monia muita Kuiperin vyöhykkeen kohteita, joista on tehty havaintoja kaukoputkilla.

Voi siis olettaa, että kyseessä on hyvin tavallinen ulkoaurinkokunnan kappale.

Sillä ei näytä olevan pienempiä kuita tai renkaita ympärillään ainakaan hyvin lähellä. Siitä ei ole myöskään irronnut kaasua siinä määrin, että kaasu muodostaisi kehän tai koman kappaleen lähistölle.

Kuvissa Ultima Thulen pinnalla olevia selvästi vaaleampia alueita on myös pohdittu tarkemmin. Etenkin kappaleiden "kaulaosa" on varsin vaalea. Hyvin todennäköisesti syynä on se, että kaikki hiemankin nuorempi, irtonainen aines kappaleiden pinnalla on hivuttautunut kaulan alueelle samaan tapaan kuin hiekka putoaa kuopan pohjalle. Vaaleat alueet muuallakin näyttävät olevan painautumia.

Vaaleus on kuitenkin suhteellista: Ultima Thule on oikeasti varsin tumma kappale. Jos sen vieressä olisi leijumassa ja sitä katselisi paljain silmin, näyttäisi se lähes mustalta.

Hyvin mediatietoinen New Horizons -luotaimen päätutkija Alan Stern hehkutti tänään illalla Suomen aikaa olleessa tiedotustilaisuudessa, että mitään vastaavaa ei ole nähty aikaisemmin.

Kun kyse on etäisyydestä, väite pitääkin paikkaansa, sillä jo tähän mennessä tulleiden kuvien laatu ja tarkkuus ovat suorastaan ällistyttäviä, kun ajatellaan että Ultima Thule on kaukana Aurinkokunnan ulko-osissa ja siellä Auringon valoa on enää hyvin vähän. Oma tähtemme on siellä tosiaankin kuin vain kirkas tähti taivaalla, ja kuvia ottaakseen luotaimen täytyi ottaa aikavalotuskuvia, joiden aikana se muutti asentoaan koko ajan.

Kuvat ovat siksi suorastaan häkellyttävän ihmeellisiä.

Mutta se, että Ultima Thule (virallisesti 2014 MU₆₉) on lumiukkomainen, ei ole enää mikään ihme. Jo aikaisemmin on löydetty useita kaksiosasia kappaleita ja alkaa näyttää vähitellen siltä, että etenkin Aurinkokunnan laitamaiden jäiset vaeltajat ovat olleet vuosimiljardien kuluessa niin seurankipeitä, että ne ovat lyöttäytyneet yhteen.

Kun kaksi kappaletta osuu lähelle toisiaan kaukana Auringosta, ne ajautuvat helposti kiinni toisiinsa ja ajan kuluessa niistä muotoutuu löyhästi toisiinsa kiinnittynyt kaksikko.

Ensimmäinen luotaimen lähettämä signaali ohilennon jälkeen saapui Maahan noin klo 17.29 Suomen aikaa. Se otettiin vastaan Nasan Deep Space Networkin Madridissa olevan antennin kautta.

Signaali kertoi sen, että ohilento oli sujunut hyvin ja että New Horizons on hyvässä kunnossa. Luotaimen muistissa on nyt noin 50 GB tietoja, joita se lähettää tästä eteenpäin hitaasti Maahan; vastaanotto tapahtuu alle 1000 bitin sekuntinopeudella useissa pienissä palasissa siten, että viimeisten tietojen odotetaan saapuvan vasta syyskuussa 2020.

Ihan niin kauaa ei kuitenkaan ensimmäisiä maistiaisia täytynyt odottaa.

Jo nyt saapuneessa viestissä oli mukana muutamia hyvin pieniä kuvia, joissa on Ultima Thule, virallisesti 2014 MU₆₉, kuvattuna ennen ohilennon läheisintä osaa. Paras niistä on otsikkokuvana: vain muutamien pikselien kokoisessa kuvassa näkyy selvästi, että asteroidi on maapähkinän muotoinen, selvästi kaksiosainen kappale.

Sen pituus on noin 35 kilometriä ja paksuus 15 kilometrin luokkaa.

Toistaiseksi kuvista ei voi sanoa onko asteroidi itse asiassa kaksiosainen vaiko onko kyseessä kaksi kappaletta, jotka kiertävät toisiaan hyvin lähellä.

Aamulla klo 7.33 New Horizons oli vain noin 3500 kilometrin päässä noin 30 kilometriä halkaisijaltaan olevasta Ultima Thulesta. Ennalta tehdyn suunnitelman mukaisesti luotain otti runsaasti kuvia ja teki mittauksiaan jo ennen tätä hetkeä, ja se jatkaa edelleen työtään.

Koska radiosignaalilta kestää kuutisen tuntia kulkea yhteen suuntaan luotaimen ja Maan välillä, oli koko ohilento automaattinen. Suunnitelmassa oli ottaa kaikkiaan noin 900 kuvaa, ja niistä todennäköisesti kiinnostavimmat lähetetään Maahan jo tänään. Ensimmäistä ohilennon jälkeistä radioviestiä odotetaan noin klo 17.28 Suomen aikaa.

Viestin vastaanottoon käytetään Nasan Deep Space Networkin antenneja, ja koska luotaimeen halutaan olla mahdollisimman tehokkaasti yhteydessä, käytetään antenneja samanaikaisesti.

Koska radioviestiltä kestää kulkea tuon noin kuusi tuntia Maan ja luotaimen välissä olevan noin 6,6 miljardin kilometrin matkan, voidaan luotaimelle lähettää signaalia samaan aikaan kun siltä otetaan tietoja vastaan – otsikkokuva näyttää juuri tällaista tilannetta viime yönä, jolloin Kaliforniassa oleva antenni kuunteli ja Australiassa oleva antenni lähetti.

Sen jälkeen, kun Nasan New Horizons -luotain lensi Pluton ohitse heinäkuussa 2015, on sitä sommattu pienin ratamuutoksin kohti kaukana Pluton kiertoradan ulkopuolella olevaa kohdetta nimeltä 2014 MU₆₉.

Kyseessä on kaukainen pieni kappale, josta ei tiedetä paljoakaan. Sen kooksi arvellaan 30 kilometriä ja se on nähtävästi muodoltaan maapähkinän kaltainen, kenties siis kaksi yhteen liittynyttä asteroidia tai hyvin lähellä toisiaan kiertävä kaksikko. Sen etäisyys Auringosta on keskimäärin 44,581 astronomista yksikköä, eli noin 45 kertaa Maan ja Auringon välinen etäisyys. Auringon se kiertää kerran 295 vuodessa.

Se on siis kaukana, mutta silti sijaitsee lähempänä Aurinkoa kuin Pluto soikean ratansa kaukaisimmassa osassa ollessaan; Pluton etäisyy vaihtelee välillä 49,3 – 29,658 AU:ta. Kun New Horizons lensi Pluton ohitse, oli se 32 AU:n päässä – siis 12 kertaa Maan ja Auringon välistä etäisyyttä lähempänä.

Kappale onkin nimetty aiheellisesti Ultima Thuleksi, eli "tietämyksemme rajamailla olevaksi maailmaksi"; kreikkalaisille tämä saattoi myös olla (Wikipedian mukaan) ”äärimmäinen pohjoisessa sijaitseva alue, saari tai maa", kukaties Skandinavian niemimaa, Islanti, Huippuvuoret, Grönlanti tai Saarenmaa.

Amerikan geofysiikan unioni piti viime viikolla vuosikokoustaan ja perinteiseen tapaan päivillä kerrottiin monista uusista, jännistä löydöistä.

Yksi näistä oli se, että 2014 MU69:lta on löytynyt pieni kuu. 

MU69 on parikymmentä kilometriä halkaisijaltaan oleva kappale, joka kiertää Aurinkoa 44 kertaa Maata kauempana. Sen etäisyys on siis noin 6,5 miljardia kilometriä. 

Se on eräs aurinkokunnan ulko-osissa olevista varsin vähän tunnetuista kiertolaisista, jotka ovat todennäköisesti rippeitä Aurinkokunnan syntyajoilta. Sen tutkiminen New Horizons -luotaimella tulee olemaan todella kiinnostavaa, sillä voi olla, että MU69 yllättää samaan tapaan kuin Pluto.

Ennen uudenvuodenpäivänä 2019 tapahtuvaa ohitusta on MU69 luonnollisesti monien maanpäällisten teleskooppien kohteena, jotta ohilento voidaan suunnitella mahdollisimman hyvin.

Esimerkiksi viime kesänä sitä havaittiin hyvin tiiviisti, koska se kulki kaksi kertaa täsmälleen tähtien edestä. Tutkimalla tarkasti tähden valossa tapahtuvia muutoksia voitiin päätellä monia asioita MU69:n muodosta, koosta ja sen kiertoradasta.

Ensimmäisellä kerralla havainnot antoivat ymmärtää, että kappale voisikin olla komeetta Churyumov-Gerasimenkon tyyliin maapähkinämäinen kahdesta yhteenliittyneestä osasta muodostunut möhkäle. Jos näin on, niin MU69:n pituus olisi 15-20 kilometriä ja leveys kymmenkunta kilometriä. Jos se onkin jokseenkin pyöreä "perinteinen" asteroidi, niin sen halkaisija olisi noin 30 km.

Toisen tähdenpeiton, niin sanotun okkultaation, tuloksena oli epäilys MU69:n vieressä olevasta kuusta. Tyynen valtameren päällä lentäneen, Boeing 747:stä tehdyn lentävän observatorion SOFIAn havainnoissa oli selvä pieni merkki kuusta, ja kun mukaan otettiin Euroopan avaruusjärjestön Gaia-teleskoopin tekemät tarkat paikkamittaukset, oli havainto vieläkin todennäköisempi.

Jo epäilys kuusta on erittäin hyödyllinen sen vuoksi, että luotaimen tarkka lentorata MU69:n luona voidaan nyt suunnitella sellaiseksi, että kuustakin saadaan havaintoja – ja myös siten, että New Horizons ei tule törmäämään kuuhun ohilentonsa aikana.

Ohilento tapahtuu siis tammikuun ensimmäisenä päivänä vuonna 2019, siis noin vuoden ja kahden viikon päästä.

Heinäkuussa upeasti Pluton ohi lentänyt New Horizons -luotain jatkaa parhaillaan ohilennon aikana keräämiensä tietojen ja ottamiensa kuvien lähettämistä takaisin Maahan, mutta samalla tutkijat ovat etsineet luotaimelle kiihkeästi uutta kohdetta.

New Horizons on hyvässä kunnossa ja se voisi tehdä vielä paljon muutakin kuin vain mitata tyhjää avaruutta (mikä sinälläänkin on erittäin kiinnostavaa, etenkin aurinkokunnan ulko-osissa). Ongelmana on ollut vain se, että luotain lähetettiin nopeasti tutkimaan Plutoa, eikä sen rataa voitu säätää sellaiseksi, että samalla kertaa olisi automaattisesti voitu käydä tutkimassa kaikkein kiinnostavimpia Pluton seutujen muita kappaleita.

Nyt kuitenkin on löytynyt yksi mahdollinen ohilentokohde: se on ns. Kuiperin vyöhykkeessä sijaitseva pieni kappale, 2014 MU69, joka tunnetaan myös nimellä PT1, eli ”potential target 1”, ”mahdollinen kohde numero 1”. Otsikkokuvassa on taiteilijan hahmotelma luotaimesta lentämässä PT1:n ohi.

Se kiertää Aurinkoa noin 1600 miljoonaa kilometriä kauempana kuin Pluto. Halkaisijaltaan se on todennäköisesti vain noin 45 kilometriä, joten se on olennaisesti suurempi kuin komeetat ja samalla paljon pienempi kuin esimerkiksi Pluto. Se lienee siten tyypillinen Neptunuksen radan ulkopuolella sijaitsevassa Kuiperin vyöhykkeessä oleva kappale.

Kappale oli jo aiemmin listattujen mahdollisten kohteiden luettelossa, mutta nyt New Horizons on valinnut sen ehdotukseensa, jonka se lähettää NASAlle. USA:n avaruushallinnon tulee hyväksyä tarjous, jotta se voisi rahoittaa lennon jatkon. Siitä päätettäessä ehdotus joutuu kamppailemaan vähistä rahoista monien muiden kiinnostavien ehdotusten kanssa, eikä sen läpimeno ole itsestään selvää. 

Tosin jo olemassa olevan, toimivan ja erittäin vaikeasti saavutettavaa kohdetta tutkivalla hankkeella on varsin suuri todennäköisyys tulla hyväksytyksi, etenkin kun kustannukset kokonaan uuden lennon tekemiseen verrattuna ovat pienet.

Jos ehdotus hyväksytään, lentää New Horizons PT1:n ohi tammikuun 1. päivänä vuonna 2019. 

Tai itse asiassa luotain tulee joka tapauksessa lentämään kappaleen ohi, sillä jotta rata saadaan muutettua sopivaksi ohilentoa varten, pitää New Horizons -luotaimella tehdä ratamuutos nyt loka-marraskuussa: sen jälkeen se on joka tapauksessa sopivalla radalla, ja rahoituksesta riippuu tekeekö luotain havaintoja vai ei.

Vaikka ratamuutosta nyt tänä vuonna voi pitää pienenä painostuksena NASAn suuntaan, on ratamuutos samalla helpoin ja vähiten polttoainetta kuluttava, kun se tehdään mahdollisimman aikaisesti. 

Olisi varsin suuri ihme, jos NASA antaisi toimintakykyisen luotaimen lentää PT1:n ohi ilman pientä lisärahoitusta.