maanulkoinen elämä

Jo 1800-luvulla kävi selväksi, että Mars on maankaltainen planeetta: Se pyörii, sillä on vuodenajat, napajäätiköt ja kaasukehä, sekä tummia ja vaaleita alueita. Loppu tarinasta piti kuitenkin täyttää oletuksilla, ja mielikuvitus laukkasi niin tutkijoilla kuin yleisölläkin. Laajalle levinnyt uskomus oli, että Marsissa täytyi olla elämää—koska hei, miksi ei, kun onhan meilläkin. (Aikoinaan myös Kuussa ja Auringossa sanottiin asuvan väkeä.)

1800-luvun lopulla sensaatiouutinen kanaaleja rakentavista marsilaisista tavoitti suuren yleisön. Eräät kuuluisat tutkijat raportoivat nähneensä Marsin pinnalla tummia viivoja. Karttoja julkaistiin, viivoja ilmestyi uusiin paikkoihin ja vanhoja pyyhittiin pois. (Pian kävi ilmi, että viivat johtuivat kenties kaukoputkien linssien huonosta laadusta sekä siitä, että ihmisaivot yhdistävät lähekkäin nähdyt pisteet usein viivoiksi. Mutta eihän se estänyt näkemästään vakuuttuneita tutkijoita inttämästä asiaansa.)

Marsilaisten aikakausi oli alkanut. Tavallaan elämme sitä yhä.

Kun keskustelu kääntyy Marsiin, eräs yleisimmistä pohdinnoista on vieläkin "onko niitä marsilaisia oikeasti olemassa". Vastauksen haluaisivat tietää tahoillaan niin "siviilit", scifi-intoilijat, kuin monet Marsiin perehtyneet tutkijatkin.

Ja nyt siis puhutaan oikeista, tieteellisesti todistettavista "marsilaisista". Toisen planeetan eliöistä.

Merkkejä nykyisestä elämästä?

Yksinkertaisinta (jos niin voi sanoa) lienee selvittää, sattuisiko Marsista löytymään jotain yhä aktiivista elämää. Tällä saralla onkin tehty jo monia erittäin mielenkiintoisia ja mahdollisesti "marsilaisiin" viittaavia löytöjä.

Marsiin 1970-luvun lopulla laskeutuneet kaksi Viking-luotainta etsi pinnalta elämän merkkejä. Laitteet keräsivät pintamateriaa, jota sitten lämmitettiin, ruokittiin ravintoliuoksella ja haudotettiin erilaisissa kontrolloiduissa kaasuissa. Tulos hätkäytti: näytteisiin imeytyi ravintoa ja lisäksi niistä vapautui kaasuja. Päivänselviä aineenvaihdunnan merkkejä, sanoivat optimistisimmat.

Ikävä kyllä oikea tulkinta ei ole ihan niin suoraviivainen.

Yhtä Vikingien koetta uusittaessa aiemmin havaittu ilmiö ei enää toistunutkaan. Joissain kontrollitesteissä taas kuumennus ei vaikuttanut tuloksiin, eli vaikka "marsilaisten" olisi pitänyt varmasti olla kuolleita, niiden "aineenvaihdunta" toimi silti yhä. Vikingien tärkein havainto kuitenkin oli, ettei käsittelemättömässä pinta-aineessa ollut orgaanisia yhdisteitä lainkaan. Kaiken kukkuraksi koejärjestelyissä olisi ollut jopa silloisella tekniikalla parantamisen varaa.

Kokonaisuutena tarkasteltuna Vikingien biologiset tutkimukset olivatkin täysin tuloksettomia. Niiden avulla kuitenkin huomattiin miten "marsilaisia" ehkä kannattaisi etsiä. Tai ainakin että kuinka ei kannata.

Sittemmin Marsista on löydetty useita erilaisia ja monimutkaisiakin orgaanisia yhdisteitä. Ne löytyivät Curiosity-kulkijan ajoreitiltä muinaisen kuivuneen järven pohjalta. Löytö todistaa, että elämän syntyyn tarvittavia aineita on ainakin paikoin ollut Marsissa riittävästi tarjolla. Sekä yhä toimiva Curiosity että muutaman vuoden sisällä laukaistavat Perseverance- ja Rosalind Franklin -kulkijat on kaikki suunniteltu etsimään merkkejä erityisesti "marsilaisista" ja niiden elinoloista.

Satelliitit Marsin kiertoradalla taas ovat tunnistaneet planeetan kaasukehästä hivenen metaania, vaikka aineen pitäisi joko hapettua tai hajota sikäläisissä olosuhteissa nopeasti. Sitä täytyy siis jollain tavalla tulla koko ajan lisää. Metaanin määrä tuntuu myös vaihtelevan sekä alueellisesti että vuodenaikojen mukaan. Syy voisikin ehkä olla jonkinlaisen kesäisin aktivoituvan eliöstön aineenvaihdunnassa. Kaiken kukkuraksi Marsin kaasukehässä on myös hieman formaldehydiä, jota syntyy metaanin hapettuessa. Myös sen olemassaolo olisi oivasti selitetty vaikkapa mikrobimattojen toiminnalla.

Sitten ovat vielä Mars-meteoriitit, eli punaiselta planeetalta Maahan sinkoutuneet kivet. Ainakin parista sellaisesta on tähän mennessä löydetty merkkejä, jotka voi erittäin hyvällä mielikuvituksella tulkita mikrobien toiminnan tuotteiksi. Kivet ovat muutamia miljardeja vuosia vanhoja, joten parhaassa tapauksessa meillä olisi näytteitä "marsilaisten" fossiileista.

Mutta.

Kaikki tähän mennessä löydetyt mahdollisen elämän merkit ovat vain aihetodisteita. Ne voidaan selittää myös elottomilla geologisilla ja kemiallisilla prosesseilla. Se on myös kaikkein yksinkertaisin selitys, ja siksi todennäköisin.

Tylsää, eikö?

"Marsilaisten" tunnistus vaatisi täysin kiistattomia todisteita. Siksi kannattaakin pohtia, mistä sellaisia saattaisi löytää.

Missä se elämä oikein piilottelee?

Marsin pinnan olosuhteet ovat erittäin karut. Siellä on hyvin kuivaa ja erittäin kylmää—parhaimmillaankin kuin Etelämantereen kuivimmissa laaksoissa. Auringon ultraviolettisäteily ja kosmiset säteet piiskaavat pintaa koko ajan. Kaasukehä taas hapettaa kaiken. Pinnalla vallitsee niin mitätön paine, että sinne putkahtava vesi kiehuisi saman tien kaasuksi. Kaiken kukkuraksi Marsin pyörimisakseli kääntyilee varsin hektisesti, joten pintaolosuhteet vaihtelevat pitkien aikojen kuluessa radikaalisti.

Toisaalta Marsissa on aivan varmasti elämän tarveaineita: hieman sisäistä lämpöä, orgaanisia yhdisteitä, sekä vettä. Tunnetut vesivarannot (jäätiköt ja pinnanalaiset suolaiset järvet) riittäisivät peittämään planeetan noin 35 metriä paksulla vesikerroksella.

Muinoin Marsin pinnalla virtasi paljon enemmän vettä. Planeetalla oli paksumpi kaasukehäkin. Tulivuoret ja asteroidit kuskasivat pinnalle paljon uutta tavaraa. Kyllä Marsiin olisi ihan hyvin voinut syntyä elämää siinä missä Maahankin. Jos "marsilaisia" joskus kehittyi, olosuhteiden muutokset ja resurssien niukkuus ovat todennäköisesti pitäneet heidät varsin alkeellisina.

Nykyaikoihin asti selvinneet "marsilaiset" olisivat sopeutuneet oloihin ja luultavasti hakeutuneet johonkin suojaisampaan elinpaikkaan. Osa saattaisi myös vajota pitkiksi ajoiksi horrokseen tai vaikkapa jonkinlaiselle itiöasteelle, herätäkseen vasta kun elinpaikan olosuhteet muuttuvat suotuisammiksi.

Pakopaikkavaihtoehtoja on monia. Kallion sisässä olisi kiveä syöville kemotrofisille mikrobeille yllin kyllin tilaa ja popsittavaa. Planeetan sisuksista kumpuaa vielä riittävästi lämpöä tekemään pinnanalaisetkin olot niille mukaviksi. Auringon valoa energianlähteenään käyttävät mikrobit taas voisivat elellä pintakivien rakosissa endoliitteina. Edistyneemmät eliöt saisivat suojaa vaikkapa tuliperäisten alueiden laavatunneleista tai maanalaisista vesivarastoista.

Elämälle suotuisat olosuhteet eivät kuitenkaan tarkoita, että elämää olisi varmasti ollut. Siksi "marsilaisten" etsintä jatkuu yhä.

Juttu on tehty yhteistyössä Tiedekeskus Tietomaan kanssa.

Kirjoittaja on Mars-tutkija.

Otsikkokuva: Sean Savage / Flickr

Viime vuonna kohun aiheuttanutta "Tabbyn tähteä" (KIC 8462852) on sanottu oudoimmat ikinä löydetyksi tähdeksi. Sen kirkkaus pienenee ajoittain hyvin rajusti, vain palatakseen jonkin ajan kuluttua ennalleen. Eikä kukaan tiedä miksi, vaikka monia selityksiä onkin heitelty ilmaan: Tähden valoa sumentavat ehkä komeettapilvet tai kenties sen ympäri kiertyy alienien jättiläisrakennelmia, kuten vaikkapa Dysonin pallo.

Esteet tähden edessä tuovat kuitenkin muassaan ison ongelman: Varjostava kappale lämpenisi ja näkyisi siksi lisääntyneenä infrapunasäteilynä. Mustan kappaleen säteilyä kun ei fysiikassa pysty oikein kiertämäänkään. Mutta mitään lisäpiikkiä ei infrapunasta ole kuitenkaan löytynyt, etsinnöistä huolimatta.

Tuore tutkimus ehdottaa, että tällaista lämpenemistä ei ehkä tarvitakaan. Tähteä ei nimittäin välttämättä ympäröi mikään outo asia, sillä selitys voi hyvinkin löytyä tähden sisältä.

Kerroimme ehkä kaikkein oudoimmasta ikinä löydetystä tähdestä vajaa vuosi sitten. Silloin tuon muutoin normaalilta vaikuttavan tähden huomattiin himmentyneen rajusti, nopeassa ja epäsäännöllisessä tahdissa.

Nyt tuo Tabbyn tähdeksi tituleerattu taivaankappale yllättää jälleen.

Elokuun 2016 alussa arXiv-palveluun jätetty tutkimus osoittaa tähden himmentyneen epätavallisesti ainakin neljän vuoden ajan. Havainto tehtiin avaruusteleskooppi Keplerillä.

Kerroimme lokakuussa 2015 oudosta Tabbyn tähdestä. Se sai tuolloin huomiota satunnaisten himmenemistensä vuoksi. Jokin ulkopuolinen ja toistaiseksi selittämätön peittää tähden valoa vuorokausia kerrallaan. Kirkkausvaihtelut eivät ole itse tähdestä peräisin.

Villeimmissä ideoissa tähteä ympäröi vieraan sivilisaation satelliittiarmada. Todennäköisempi syy himmenemiselle on kuitenkin tähteä kiertävien komeettojen aiheuttama varjostus. Löydön tehneessä tutkimuksessa oli mukana myös Turun yliopiston tutkija Heidi Korhonen, joka kertoi näkemyksiään aiemmassa jutussamme.

Nyt tähti on osoittautunut entistäkin oudommaksi. Se on nimittäin himmentynyt hiljakseen ainakin sadan vuoden ajan. Bradley Schaefer jätti tutkimuksensa aiheesta arXiv-palveluun 13.1.2016.

Tutkimuksessa perehdyttiin tarkasti Harvardin yliopiston vanhoihin tähtikuviin. Tabbyn tähti oli kuvattu niissä 1581 kertaa vuosien 1890 ja 1989 välillä, mutta kuvista vain 1232 täytti tutkimuksen laatukriteerit. Tähden kirkkaus keskiarvotettiin lopuksi viiden vuoden jaksoissa, jotta päästiin käsiksi pitkän ajan suuntauksiin.

Nopealla silmäyksellä tähti KIC 8462852 on normaali keltavalkoinen F3-luokan kääpiötähti. Se on jonkin verran Aurinkoa suurempi ja kirkkaampi, pyörähtää akselinsa ympäri kerran hieman alle vuorokaudessa, ja liikkuu varsin hitaasti meistä poispäin. Tähti sijaitsee liian kaukana näkyäkseen paljain silmin. Hyvällä teleskoopilla sen voi kuitenkin erottaa Joutsenen tähdistössä.

Neljän vuoden seurannassa se on kuitenkin osoittautunut yhdeksi oudoimmista tunnetuista tähdistä. Ehkä kaikkein oudoimmaksi.

KIC 8462852 on epäsäännöllisesti muuttuva tähti. Tähden kirkkaus, eli siitä meille tuleva säteilyvuo, pienenee aika ajoin. Sekä muutoksen voimakkuus että kesto vaihtelevat: Tähden säteily on pitkään tasaista, kunnes äkillisesti pienenee jopa viidenneksellä. Himmeneminen on tähän mennessä kestänyt pisimmillään 80, lyhimmillään 5 vuorokautta. Sitten kirkkaus palaa ennalleen, kuin mitään ei olisi tapahtunut.

Toisin kuin muilla muuttuvilla tähdillä, KIC 8462852:n valokäyrän muutokset ovat outoja. Ne eivät selity tähden toiminnalla, eivätkä ne ole kiertävien planeettojenkaan aiheuttamia näennäisefektejä.

Tutkimuksessa mukana ollut Turun yliopiston tutkija Heidi Korhonen ihmettelee havaintoja yhä:

”Löytö on todella mielenkiintoinen. Emme ole koskaan ennen nähneet vastaavanlaisia himmenemisiä tähdissä. Ne ovat todellakn jotain epätavallista ja mysteeristä. Mietimme useita selitysvaihtoehtoja, ja tarkistimme myös tarkasti, ettei kyse ollut instrumenttivirheistä. Emme keksineet mitään keinoa, jolla itse tähti voisi tehdä ja aiheuttaa himmenemiset. Oma osuuteni keskittyi juuri tähden tarkempaan tutkimiseen. Ainoana jäljelle jäävänä selityksenä ovat mahdolliset tähden ympärillä olevat tekijät.”

Juuri tuo tekee tähdestä oudon. Aika ajoin jotain tulee juuri KIC 8462852:n ja meidän väliimme. Jokin peittää ajoittain merkittävän osan tähden kirkkaudesta. Tai oikeastaan näyttää siltä, että kyse on monista pienemmistä joistain, joiden yhteinen muoto lisäksi muuttuu.

Laskelmien mukaan varjostava materia lienee alle 25 astronomisen yksikön (AU) päässä tähdestä. Täkäläisittäin se vastaisi aluetta jossain Neptunuksen radan sisäpuolella.

Tähti aiheuttaa mediahepulin

Pian tiedejulkaisun käsikirjoituksen julkaisun jälkeen The Atlantic teki uutisen aiheesta. Siinä haastateltiin SETI-tutkija Jason Wrightiä, joka kommentoi löytöä ulkopuolisena asiantuntijana: ”tämä näyttää joltain, mitä vieraan sivilisaation voisi olettaa rakentavan”. Hän visioi, että kyse voisi olla jonkinlaisesta Dysonin pallon (tai -kehän tai -parven) tyylisestä valtavasta rakennelmasta. Sellainen olisi todiste maanulkoisen elämän jättiprojektista, jolla valjastetaan tähden energiaa erittäin tehokkaasti käyttöön.

Villin spekulaation siivittämä uutinen sai oitis paljon palstatilaa. Juttua lainasivat pian ainakin Al Jazeera, The Express, FOX News, The Independent parissakin artikkelissa, sekä ties mitkä muut mediat. Kaikki otsikoivat juttunsa toinen toistaan villimmin. Suomeksi uutista ovat levittäneet ainakin Tekniikka ja Talous, Kauppalehti, MTV, Iltalehti ja Voice.

Lausuntoja on kuitenkin paisuteltu suuresti. Alusta lähtien.

Wright pahoittelee aikaansaamaansa mediasotkua blogissaan: ”Olen hieman nolostunut kaikesta siitä vähemmän vastuullisesta uutisoinnista, joka liioittelee näitä todisteita. Etenkin siksi, ettei meillä ollut mitään valmiina näytettäväksi kollegoillemme, jotta he voisivat antaa medialle omia valistuneita näkemyksiään aiheesta.” Hän julkaisi oman artikkelinsa vasta tänään (16.10.), ja siinä KIC 8462852 on vain pienessä sivuosassa. Tähti on yksi esimerkki monista mahdollisuuksista, miltä keinotekoinen ”megarakennelma” voisi ensi silmäyksellä meiltä katsottuna näyttää. Wright myös toteaa, että varmistukseen tarvittaisiin havainto keinotekoisesta signaalista. Sellaista ei ole.

Wright myös tarkentaa Business Insiderille, että ”pistäisin sen todennäköisyyden, että kyse on maanulkoisesta elämästä, hyvin pieneksi.”

”Homma on päässyt vähän käsistä”, Wrightin kollega Kimberly Cartier jatkaa mediakohusta. Hän painottaa, että ”selvennyksen vuoksi sanottakoon, ettemme minä tai Jason yritä todistaa, että kyse on alienien jättirakennelmasta – muttemme myöskään pysty sulkemaan sitäkään mahdollisuutta täysin pois”.

Kyse siis on siitä, että tutkijat pitävät mielensä avoimina moniselitteisten aineistojen edessä. Villitkin ideat pidetään elossa testausta varten. Kun kaikkia vaihtoehtoja mietitään, päästään varmempaan lopputulokseen. Riittämätön ja epäselvä data ei kuitenkaan todista ufohenkilöiden tai avaruuden jättiarmadan olemassaolosta – vaikka media kuinka haluaisi mässäillä ajatuksella

Kummankin jutun vertaisarviointi on lisäksi vielä kesken. Tutkijat joutunevatkin vielä viilaamaan argumenttejaan ennen kuin tiedeyhteisö ottaa heidän tulkintansa täysin vakavasti.