Viime aikoina taivaalla on tapahtunut paljon muutakin kuin kaunis planeettojen asettuminen jonoon ja revontulinäytelmiä. SpaceX on hilannut uusia Starlink-satelliitteja avaruuteen häkellyttävällä tahdilla. 

Laukaisuita on ollut tähän mennessä 14 eli keskiarvona melkein kaksi viikossa. Lisäksi Falcon 9:t ovat vieneet taivaalle muita satelliitteja ja pari kuulaskeutujaakin, joten SpaceX:n tahti on ollut hurja.

Yhdessä laukaisussa on kyydissä 21 tai 23 Starlink-satelliittia. Näin ollen uusia satelliitteja jo noin 7000-satelliittiseen konstellaatioon on tullut tänä vuonna lähes 300.

Samaan aikaan yhtiö hilaa alas kiertoradalta vanhempia satelliittejaan, joissa on suunnitteluvirhe. Se saattaa saada satelliitin sammumaan, joten yhtiö tuo ne alas tuhoutumaan ilmakehässä niin kauan kuin satelliitit ovat vielä toimintakuntoisia.

SpaceX kertoi nyt helmikuun 12. päivä julkaisemassaan tiedotteessa, että satelliitit ovat ensimmäisiä ensimmäisen sukupolven satelliitteja. Ne laukaistiin avaruuteen vuosina 2019 ja 2020, eikä niitä varmaankaan kukaan jää kaipaamaan, sillä niissä ei ole kirkkautta vähentävää visiiriä ja uudet satelliitit ovat paljon kyvykkäämpiä kuin nämä metusalemit.

Satelliittien rataa pudotetaan vähitellen kuuden kuukauden aikana.

SpaceX:n mukaan Starlink-palvelut eivät kärsi tästä. Tiedote kertoo, että “SpaceX kykenee valmistamaan 55 satelliittia viikolla ja laukaisemaan niitä avaruuteen yli 200 kuukaudessa.”

Uuden sukupolven Starlink-satelliitteja juuri ennen niiden vapauttamista avaruuteen. Kuva: SpaceX.

Paitsi Starlink-satelliittien suuri määrä, niin myös hajonneiden satelliittien ja näiden alas ohjattavien satelliittien määrä saa jälleen ajattelemaan avaruuden lennonjohtosysteemiä. Lähiohitusten määrä on lisääntynyt ja törmäysriski kasvaa koko ajan.

Olisi hyvä, jos yhden yhtiön sijaan olisi kansainvälinen organisaatio, jonka tehtävänä olisi paitsi tarkkailla satelliittien ratoja, niin myös jakaa kiertoratoja ja koordinoida radalta toiselle siirtyviä ja alas pudotettavia satelliitteja.

Nykyisessä maailmantilanteessa tällaisen saaminen on kylläkin hankalaa.

Toinen riski, joka putoavista satelliiteista tulee, on niiden tippuminen asutuille alueille tai esimerkiksi lentokoneiden päälle. Starlink-satelliitit, kuten suurin osa muistakin satelliiteista, tuhoutuvat lähes kokonaan ilmakehän tulisessa syleilyssä, mutta eivät aina täysin: pieniä palasia satelliittien tukevatekoisimmista osista putoaa joskus alas Maan pinnalle saakka.

Kun satelliitteja putoaa nyt useammin ja useammin, muodostavat nämä pikku palaset yhä suuremman riskin. Usein lentoliikennettä varoitetaan jo putoavien satelliittien vaara-alueella, mutta ei läheskään aina.

Juuri tämän jutun julkaisun jälkeen SpaceX:n Falcon 9 -raketin osia putosi Puolaan. Onneksi tämä hiilikuituinen tankki ei pudonnut lentokoneen päälle. Kuvakaappaus BBC:n sivuilta.

Pitkällä tähtäimellä tämä ei ole kestävää, vaan jossain vaiheessa avaruuteen täytyy perustaa jonkinlaisia kierrätyskeskuksia vanhentuneille satelliiteille. Toivottavasti Starshipit (ja muut isokokoiset, uudelleenkäytettävät raketit?) voisivat rahdata niitä sieltä alas hävitettäväksi.

No, tähän on vielä aikaa. Nyt tärkeintä on vähentää avaruusromun määrää tuomalla satelliitteja ja rakettien ylimpiä osia alas ilmakehässä tuhoutumaan heti, kun niitä ei tarvita.

Jos ne jäävät kiertämään Maata avaruusromuna, niin tuloksena voi olla myös yhden ison romunpalan lisäksi paljon pientä romua. Ajan myötä sammuneetkin satelliitit saattavat räjähtää, kun jatkuva lämpeneminen ja kylmeneminen sekä muut avaruudessa olemisen rasitukset vaikuttavat niihin.

Tässä puolen vuoden aikana on tapahtunut kolme tällaista suuren avaruusromun hajoamista palasiksi.

Ensimmäinen oli 6. syyskuuta 2024, kun Atlas V -raketin Centaur (raketin ylin vaihe) hajosi ainakin kymmeneen osaan. Raketti oli vienyt GOES-17 -satelliitin avaruuteen vuonna 2018 ja ylin vaihe oli jäänyt sen jälkeen hyvin soikealle radalle, jonka ylin piste oli 34 949 km ja alin 7622 km. Satelliitti suuntasi geostationaariradalle, ja siksi ylimmän vaiheen rata ylettyi melkein sinne.

Tällaiselle radalle menevät raketit eivät yleensä pysty tulemaan takaisin ilmakehään ja tuhoutumaan siinä, joten ne niin sanotusti passivoidaan. Polttoaineet päästetään ulos ja akkujen varaus puretaan. Systeemit sammutetaan siten, että rakettivaiheesta ei olisi haittaa myöhemmin.

Centaur-rakettivaihe. Kuva: ULA.

Mutta Centaurien kanssa on ollut vaikeuksia aikaisemminkin. Samanlaisia tapauksia oli vuonna 2018 ja 2019, jolloin Centaurin passivointi ei ole nähtävästi onnistunut halutusti, ja ne ovat räjähtäneet. Toivottavasti Vulcan-raketeissa käytettävien uusien Centaur-rakettivaiheiden luotettavuus tässä suhteessa on parempi.

Toinenkin tapaus liittyy raketin ylimpään vaiheeseen. Blue Origin -yhtiön uusi New Glenn teki ensilentonsa tammikuun 16. päivänä, ja vaikka raketin ensimmäinen vaihe ei onnistunut palaamaan takaisin Atlantilla olleen lavetin päälle, sen toinen vaihe jatkoi suunnitellusti avaruuteen ja lentoa voi pitää onnistuneena. Jos mukana olisi ollut satelliitti, se olisi päässyt avaruuteen.

Satelliitin sijaan kyydissä oli Blue Ring -niminen laite, eräänlainen pieni avaruushinaaja, joka voi viedä siinä olevia satelliitteja oikeille radoilleen ja myöhemmin myös siirtää sekä huoltaa avaruudessa jo olevia satelliitteja. Tätä ei irrotettu rakettivaiheesta tällä kerralla, koska nyt testattiin lähinnä tietoliikennettä Blue Ringin ja lennonjohdon välillä.

Blue Ring avaruudessa piirtäjän hahmottelemana. Tällä kerralla laitetta ei irrotettu raketin ylimmästä vaiheesta. Kuva: Blue Origin.

Laukaisun jälkeen ylin vaihe inaktivoitiin, mutta nähtävästi ei kunnolla, sillä helmikuun 10. päivänä se rähähti.

Vaihe oli myös varsin soikealla radalla maapallon ympärillä; korkein piste 19300 km ja matalin 2400 km. Se on sen verran kaukana, että palaset pysyvät avaruudessa harminamme tuhansia vuosia.

Ja näiden välissä, lokakuun 19. päivänä 2024 Intelsat 33E -tietoliikennesatelliitti hajosi palasiksi geostationaariradalla. Tuolla radalla, jolla yksi kierros ympäri maapallon kestää yhden vuorokauden ja siksi siellä olevat satelliitit näyttävät pysyvän paikallaan taivaalla, on paljon sää-, tietoliikenne ja muita satelliitteja, joten romun syntyminen sinne on varsin ikävää.

Kyseessä on Boeing-yhtiön rakentama satelliitti, jonka kanssa samanlainen Intelsat 29E koki myös kovia vuonna 2019. Se menetti asennonsäätökykynsä todennäköisesti työntövoimajärjestelmässä olleen vian vuoksi, ja nytkin kaikki viittaa siihen, että ratahallintaan tarkoitettu rakettimoottori ja siihen liittyvät systeemit olisivat saaneet aikaan uudemmankin Intelsatin hajoamisen osiin. Siis räjähdyksen.

Piirros Intelsat 33E -satelliitista. Kuva: Boeing.

Kokonaisuudessa parin satelliitin hajoaminen ei ole iso asia, sillä arvioiden mukaan maapalloa kiertää noin 29 000 avaruusromukappaletta, jotka ovat kooltaan yli 10 cm. Sentin tai yli olevia on noin 670 000 ja millimetriä suurempia yli 170 miljoonaa.

Nämä tapaukset vievät kuitenkin lähemmäksi tilannetta, missä romua tulee yhä lisää ja romunpalaset törmäilevät toisiinsa saaden mahdollisesti aikaan ikävän ketjureaktion. Niin sanotussa Kesslerin syndroomassa lähiavaruus muuttuisi niin vaaralliseksi, että sen käyttö ei onnistuisi enää turvallisesti.

Yksi uhka lisää tähän synkistelyn täyttämään aikaamme…

*

Otsikkokuvassa on Grok2-tekoälyn luoma kuva hypoteettisen satelliitin hajoamisesta avaruudessa.

Teksti on julkaistu myös Ursan blogina.

Juttuun on lisätty kuva ja tieto Puolaan keskiviikkona 19.2. pudonneesta avaruusromun palasesta.

Aloitetaan asteroiditapauksen analysointi kokoarviolla.

Kaikkein todennäköisimmin 2024 YR₄ on läpimitaltaan noin 55-metrinen. Kuvittele siis eteesi 15-kerroksisen talon korkuinen kivimurikka, joka peittää jalkapallokentän (100x60 m) puolikkaan.

Tuollaisen asteroidin massa on noin 2 miljoonaa tonnia. Se on toisin sanoen 250 kertaa massiivisempi kuin raskain Suomessa operoiva tavarajuna, 18 kertaa massiivisempi kuin Turussa rakennettu Oasis of the Seas -jättiristeilijä, tai kolmanneksen Kheopsin kuulusta pyramidista.

Lisäksi mitat voivat olla jonkin verran suurempia tai pienempiä. Halkaisijasta voidaan sanoa varmasti vain että asteroidi on 40–100 -metrinen. Sen massa taas on 0,3–33 miljoonaa tonnia, tiheydestä riippuen. Materiaali kun voi olla komeettojen tapaan hötyistä jäätä, kivimurskaa, umpikiveä, tai jopa tiivistä rauta-nikkeliseosta. Kaikkea tältä väliltä.

Kokoja on varsin vaikea hahmottaa, mutta Eduskuntatalo Helsingissä on hyvä vertailukohta: sen leveys pohjois-eteläsuunnassa on 78 m ja länsi-itäsuunnassa 55 m. Ristimitta on noin 95 m. Kuva: Jari Mäkinen
 

Kokoarvio perustuu asteroidin oletettavasti heijastaman valon määrään. 

Aurinkokunnassa tiedetään kuljeskelevan niin kirkkaita kuin tummempiakin pienkappaleita. Jos 2024 YR₄:n pinta sattuu heijastamaan paljon valoa, sen läpimitta olisi hieman alle 50-metrinen, kun taas tummempana ja huonosti heijastavana kappaleena halkaisija voisi olla jopa sadan metrin luokkaa. 

Edellisessä jutussamme mainittu ESA:n arvio on maksimissaan 95 metriä, mutta muutamalla metrillä ei ole ison kuvan kannalta merkitystä.

Jahka asteroidin spektri saadaan mitattua tarkemmin, nähdään kuinka se heijastaa eri aallonpituuksia. Tuolloin pintamaterian laatua voidaan arvioida tarkemmin ja sen koostumus ja halkaisija voidaan lyödä lukkoon varsin tarkkaan. Mutta sen massa on yhä tuolloinkin epäselvä, sillä näistä tiedoista ei vielä pystytä sanomaan että onko ehkä kyse soraläjästä, yhtenäisestä kiinteästä kappaleesta, vai jostain näiden ääripäiden väliltä.

Asteroidi 243 Ida on tyypillinen aurinkokunnan pienkappale, joskin se on kertaluokkaa suurempi kuin 2024 YR₄. Halkaisijaltaan Ida on 59,8 × 25,4 × 18,6 kilometriä. Galileo-luotain lensi sen ohi Marsin ja Jupiterin välissä vuonna 1994. Kuva: Nasa.

Törmäystapahtuma hetki hetkeltä

Kuvitellaan, että 2024 YR₄ todella törmää. Mitä tuolloin tapahtuisi?

Todennäköisin törmäyshetki näyttää tällä hetkellä olevan 22.12.2032 klo 11:37 Suomen aikaa. Epävarmuutta on tosin muutaman tunnin verran, eli se voi sattua joskus välillä klo 08.09–15.05. 

Kunhan törmäysaika lasketaan sekunnilleen, selviää myös lopullinen törmäyspaikka. Nykytiedoilla voidaan sanoa vain, että törmäyspaikka on luultavasti jossain hieman päiväntasaajan pohjoispuolella: Etelä-Amerikassa, Afrikassa, Intiassa, tai niiden välisillä merialueilla.

55-metrinen asteroidi on riittävän suuri näkyäkseen ihan paljaalla silmälläkin ehkä puolisen tuntia ennen törmäystä taivaalla nopeasti liikkuvana valopisteenä. Sen voi kuitenkin erottaa vain yöpuolelta, sieltä mistä katsoen Aurinko sattuu valaisemaan kappaleesta riittävän suurta osaa. 

Päiväpuolella asujat eivät kiveä voi nähdä ennen sen tuloa ilmakehään.

Sekä asteroidin kiertonopeus Auringon ympäri että Maan painovoiman vaikutus siihen on saatu laskettua jo varsin tarkkaan. Törmäyksessä asteroidi tunkeutuu ilmakehään huimalla 17 kilometrin sekuntivauhdilla.

Helsingistä pääsisi Tampereelle tuolla vauhdilla 10 sekunnissa. Asteroidin koko ilmalento hoituu samassa ajassa. Ilmassa ehtii kuitenkin tapahtua hyvin paljon.

Ilma asteroidin edessä puristuu kasaan, ionisoituu ja alkaa hehkua, kuumentaen samalla murikan pintaakin ehkäpä noin millin syvyydeltä. Taivaalla näkyy nopeasti suureneva ja paikoin hehkuva pallo. Sen perässä leviää sankka savuvana.

Ilmakehä jarruttaa asteroidia rankasti, rasittaen sen rakennetta äärimmilleen. Siihen syntyy pieniä rakoja ja halkeamia, jotka repeytyvät lopulta auki. 

Noin 50 kilometrin korkeudella asteroidi alkaa hajota, mikä tosin näkyy maanpinnalle vain välähdyksinä ja savuvanan hetkellisiä laajentumina. Lopulta 5 – 6 kilometrin korkeudella asteroidi hajoaa lähes täydellisesti suuressa räjähdyksessä.

Noin 15 metriä halkaisijaltaan ollut meteori törmäsi Maahan Tšeljabinskin luona 15. helmikuuta 2013. Se räjähti noin 30–50 kilometrin korkeudessa. Kuva: via ESA.

Räjähdyksen tuloksena pintaan alkaa parin sekunnin päästä ropista meteoriitteja, luultavasti yhä muutaman kilometrin sekuntinopeudella. Mukana on kaikkea tomusta pesukoneen kokoisiin järkäleisiin. 

Kivien jysähtelyä maahan voi verrata vaikkapa rypälepommien keskityksen. Rytäkässä syntyy pieniä kraatterinpoikasia sinne sun tänne. Mutta tämä pommitus rajautuu kuitenkin pääosin asteroidin alkuperäiseen lentosuuntaan. Se ei suinkaan ole pahinta mitä on luvassa.

Arizonassa oleva Barringerin kraatteri on noin 1200 metriä leveä ja 170 metriä syvä. Sen synnytti Maahan osunut noin 50-metrinen nikkelirauta-asteroidi 50 000 vuotta sitten. Tiedetuubin Klubi vieraili paikalla vuonna 2017. Kirjoittaja on eturivissä neljäs vasemmalta. Kuva: Jari Mäkinen.

Paineaalto

Törmäyksen suurin haitta tulee suoraan ilmassa tapahtuneesta räjähdyksestä. Voimakkuudeltaan posaus on noin kahdeksaa megatonnia TNT:tä, vastaten suurta vetypommia. Siitä lähtevä paineaalto suuntautuu tasaisesti joka suuntaan, kaataen ja murskaten taloja, puita, siltoja – lähes kaikki maanpäälliset rakenteet. Äänen nopeudella etenevä paineaalto saavuttaa minuutissa 20 kilometrin etäisyyden.

Tämä nähtiin selvästi vuonna 2013 tapahtuneessa Tšeljabinskin meteoritörmäyksessä: paineaalto sai aikaan suuria vaurioita, kappaleiden putoaminen maahan ei.

Suoraan räjähdyksen alla olevasta pisteestä täytyy mennä noin viiden kilometrin päähän, jotta selviäminen olisi mahdollista muutoin kuin aivan ihmeen kaupalla. Todennäköistä se alkaa kuitenkin olla vasta 15 kilometrin päässä.

Merellä sattuessaan paineaalto puskee alleen jopa parikilometrisen kraatterin, joka kuitenkin oikenee nopeasti. Samalla syntyy ulospäin leviävä tsunamiaalto. Aivan kraatterin reunalla sen korkeus on useita kymmeniä metrejä, mutta jo 10 kilometrin päässä vain 2–4 metriä. 

Symmetrisyydestä ja veden edestakaisesta loiskahtelusta johtuen tsunamia ei 20 kilometrin etäisyydellä enää ehkä edes huomaa.

Nyt määritellyllä vaaravyöhykkeellä elää vähintään 200 miljoonaa ihmistä. 

Miljoonakaupunkeja alueella on hieman yli 30 kappaletta. Äärimmäisen ikävästi osuessaan asteroidi voisi tuhota hetkessä vaikkapa jonkin jättimäisen metropolin, kuten Bogotan (11 miljoonaa asukasta), Kalkutan (15 milj.), Lagosin (21 milj.), Mumbain (23 milj.) tai Dhakan (24 milj.).

Rajattu alue osoittaa tämänhetkisen törmäysriskin alueen, pohjalla on vuoden 2020 väestöntiheyskartta. Kuva: Daniel Bamberger / Duncan Smith (LuminoCity3D) / Jarmo Korteniemi.

Onneksi törmäys on hyvin epätodennäköinen, ja osuminen kaupunkiin on vielä hirmuisen paljon epätodennäköisempää.

Nämä vaikutukset on laskettu uumoillun kokoiselle 55-metriselle kiviasteroidille. Laskennallisesti moisia törmää Maahan keskimäärin tuhannen vuoden välein.

Hieman pienempi tai harvempaa materiaalia oleva asteroidi räjähtäisi korkeammalla ja pienemmällä voimakkuudella. Sen synnyttämä paineaalto ei yltäisi yhtä vahvana yhtä kauas, eikä tuhovaikutus olisi yhtä mittava. Kaupungin päälle osuessaan kuolonuhreilta ei luultavasti voitaisi kuitenkaan välttyä, jos alla olevia alueita ei evakuoitaisi ajoissa.

Suurempi (tai tiheämpi) murikka räjähtäisi joko alempana ilmassa, tai yltäisi maahan asti ja siirtäisi energiastaan aimo osan kiveen. Tuolloin pahin ongelma ei lähiympäristössä olisi paineaalto, vaan niskaan satava kiviaines.

Kaikeksi onneksi 2024 YR₄ on riittävän pieni (ja törmäyshetki on vielä tarpeeksi kaukana) että törmäys voitaisiin nykytekniikalla välttää. Toimeen täytyisi kuitenkin ryhtyä pian sen jälkeen jos ja kun törmäys varmistuu.

Riittää, että sen vauhtia hidastetaan tai nopeutetaan vain hieman, jotta se ei ole Maan kanssa samassa pisteessä aivan tismalleen samaan aikaan. DART-luotain osoitti vuonna 2022, että suurempikin asteroidi liikahtaa riittävästi kun saa vain riittävän nopean töytäisyn raskaalla laitteella.

DARTin törmäys Dimorphosiin kuvattuna Etelä-Afrikassa olevalla Lesedi-teleskoopilla. Kuva: SAAO

Mitä aikaisemmin asteroidia päästään tuuppimaan, sitä helpommin sen sijaintiin Maan luona vuonna 2032 voisi vaikuttaa.

Toisaalta, jos törmäyspaikka olisi riittävän syrjäinen, asteroidin kannattaisi ehdottomasti antaa törmätä. Törmäysprosessia ja sen vaikutuksia olisi nimittäin tärkeätä päästä tutkimaan ihan todellisessa maailmassa – tämä kappale kun on tarpeeksi suuri, mutta ei kuitenkaan niin iso, että sillä olisi maailmanlaajuisia vaikutuksia.

Olisi hyvä päästä varmistamaan että simulaatiot antavat edes suurpiirteisesti oikeata tietoa.

Tarkasti ennustettu ja seurattu isohko törmäys olisi täysin ainutlaatuinen tapahtuma koko ihmiskunnan historiassa. Pääsisimme kerrankin näkemään Aurinkokunnan yleisimmän geologisen prosessin toimessa.

Peukut pystyyn!

-

Otsikkokuvassa on liitetty yhteen Apollo-astronauttien kuvaama maapallo ja Lutetia-asteroidi. Alkuperäiset kuvat: Nasa.

Orion, jättiläismetsästäjä ja soturi, oli komeimmista komein ja myös tiesi sen. Rangaistukseksi ylvästelystään jumalat lähettivät skorpionin pistämään häntä kuolettavasti jalkaan. Kumpainenkin päätyi taivaalle tähtikuvioksi, mutta Orionin rakastetun, jumalatar Dianan pyynnöstä siten, että Orion pääsee pakenemaan läntisen taivaanrannan taakse, kun Skorpioni nousee idästä.

Tiimalasia muistuttava Orionin hahmo komeilee talvisella iltataivaalla pystyasennossa suoraan etelässä. Jättiläismetsästäjän ”olkapäällä” on α Orionis, punainen Betelgeuze, joka on satoja kertoja Aurinkoa suurempi jättiläistähti. Betelgeuze on elämänsä ehtoopuolella oleva tähti. Se on kuluttanut ydinpolttoaineensa lähes loppuun ja voi räjähtää milloin tahansa supernovana.

Orionin toisena ”jalkana” on hieman pienempi jättiläistähti Rigel. Vaikka Rigel on tähdistön β-tähti, se on todellisuudessa kirkkaampi kuin α-tähti. Rigel on puolestaan väriltään sinertävänvalkoinen. Sekä Betelgeuze että Rigel ovat niin kirkkaita, että niiden värit erottuvat selvästi paljain silmin.

Keskellä Orionin kuviota on kolmen tähden muodostama Orionin vyö, joka osoittaa vasemmalle alaviistoon lähes suoraan naapuritähdistön, Ison koiran, kirkkaimpaan tähteen Siriukseen. Vyöstä roikkuu Orionin miekka, niin ikään kolmen hieman himmeämmän tähden muodostama jono. Orionin miekan ja vyön muodostamaa kuviota sanotaan suomalaisittain Väinämöisen viikatteeksi, jota se melkoisesti muistuttaakin.

Jo kiikarilla näkyy selvästi, että miekan keskimmäinen ”tähti” onkin jotain aivan muuta: se on tähtienvälinen kaasupilvi, jossa syntyy kaiken aikaa uusia tähtiä kaasusta tiivistymällä. Orionin suuri kaasusumu eli Messier 42 on ainoa Suomen leveysasteilta helposti havaittava kaasusumu.

Kaukoputkella sumun keskellä erottuu neljän vastikään syntyneen tähden muodostama joukko, Trapetsi, ja sumun sisällä on infrapunakaukoputkilla havaittu syntymässä olevia tähtiä. M42 ja sen vieressä oleva himmeämpi M43 ovat näkyvimmät osat valtavasta tähtienvälisestä vetykaasupilvestä, joka kattaa suuren osan Orionin tähdistön alueesta. Kaasusumun vety hohtaa punaista väriä, joka ei kuitenkaan erotu kuin kaukoputkilla otetuissa kuvissa.

Oinas tai pikemminkin sen kirkkaimpien tähtien muodostama kuvio ei muistuta vähimmässäkään määrin oinasta tai mitään muutakaan eläintä. Se on ”samassa asennossa” kuin kuvion naapurina oleva Kolmion tähtikuvio.

Oinas on paljon laajempi tähdistö kuin sen kolmen kirkkaimman tähden perusteella voisi kuvitella. Se ulottuu Kolmiosta Härkään ja Valaskalaan saakka; Oinaan tähtikuvio on aivan varsinaisen tähdistön eli sen rajaaman alueen reunassa.

Monien muiden tähdistöjen tavoin myös Oinas liittyy kreikkalaiseen mytologiaan. Athamaksen sankaripoika Fryksos pakeni sisarensa Hellen kanssa äitipuoltaan Oinaan selässä. Oinaan uidessa salmen yli Helle putosi veteen, mistä vesiväylä sai nimen Hellespontus.

Fryksos pääsi turvaan, uhrasi Oinaan ja antoi sen taljan lohikäärmeen vartioitavaksi. Talja muuttui kullaksi, ja oli myöhemmin myyttisten merenkävijöiden, Iasonin johtamien argonauttien, kiinnostuksen kohteena.

Oinaan tähdistön kolmanneksi kirkkain tähti γ Arietis eli Mesarthim on kaunis kaksoistähti, joka erottuu jo kiikarilla. Toisin kuin esimerkiksi Joutsenen Albireo, jonka tähdet ovat selvästi eriväriset, Mesarthimin tähdet ovat kuin identtiset kaksoset: samanväriset ja lähes yhtä kirkkaat.

Ilves on pitkänomainen, himmeä ja vaatimaton tähdistö Ison karhun etutassujen ja Ajomiehen välissä. Sitä on vaikea hahmottaa minkäänlaisena varsinaisena kuviona. Kirkkaimmat tähdet ovat Ison karhun ja Kravun välimaastossa, lähellä yhtä vaatimattoman Pienen leijonan tähdistön rajaa.

Kuvion kirkkainkin tähti on varsin himmeä. α Lyncis eli Elvashak on punainen jättiläistähti, jonka läpimitta on lähes 60 kertaa suurempi kuin Auringon. Jos tähti olisi Auringon paikalla, Merkurius jäisi sen sisään. Ilveksen α-tähti säteilee yli 600 kertaa Aurinkoa voimakkaammin, mutta 220 valovuoden etäisyys tekee sen ”loisteesta” varsin vähäisen.

Ilveksen tähdistö on yksi Johannes Heveliuksen 1600-luvulla nimeämistä kuvioista. Nimensä se on saanut siitä, että tähdistön erottamiseksi on oltava yhtä tarkka näkö kuin ilveksellä. Tähdistön toisena nimenä on ollut Tigris eli Tiikeri.

Vilkkaan mielikuvituksen lisäksi menneiden aikojen tähtitieteilijöillä oli mitä ilmeisimmin varsin erheelliset tiedot eläinmaailmasta: kuvion toinen nimi juontui siitä, että tähdistön monet himmeät tähdet muistuttivat mukamas tiikerin täpliä.

Röntgenkuvat otettiin Chandra-avaruusteleskoopilla, joka on tutkinut avaruuden röntgenkohteita jo vuodesta 1999. Vuonna 2013 se suuntasi suurenergisen katseensa kahteen komeettaan.

C/2012 S1 eli ISON ja C/2011 S4 eli PanSTARRS kulkivat tuolloin suhteellisen läheltä Maata, vaikka etäisyyttä olikin ISONin tapauksessa yli 140 miljoonaa ja PanSTARRSin kohdalla reilut 200 miljoonaa kilometriä. Kumpikin komeetta oli tulossa Oortin pilvestä, joka on kaukana Pluton radan takana sijaitseva "komeettavarasto".

Kuviin on yhdistetty näkyvän valon alueella otetut kuvat itse komeetoista sekä taustataivaasta ja Chandran nappaamat otokset röntgenalueella. Optisella alueella ISON on väriltään selvästi vihreä, sillä sen ytimestä suihkusi myrkyllistä syaania. PanSTARRS on puolestaan kellertävä suuren pölymäärän takia.

Röntgenkuvissa komeetat näyttävät hyvin erilaisilta. Syynä on sekä erot aurinkotuulessa että komeettoja ympäröivissä kaasukehissä. ISON-komeetalla oli havaintojen perusteella ympärillään tiheä kaasupilvi, joka erottuu röntgenalueella kaarevana alueena. PanSTARRSin röntgensäteily on utumaisempaa, mikä kertoo – komeetan optisen alueen värin ohella – runsaasta pölyn määrästä.

Komeettojen röntgensäteily syntyy, kun aurinkotuulen "raskaat" alkuaineet kuten hiili- ja happiatomit törmäävät komeetasta irronneisiin atomeihin. Kolarissa atomit vaihtavat elektroneja, ja kun elektronit siirtyvät alemmille energiatasoille, ne lähettävät röntgensäteilyä.

Chandralla tehtyjen röntgenhavaintojen perusteella pystyttiin tekemään arvioita aurinkotuulen raskaampien atomien runsauksista ja ne sopivat hyvin yhteen muilla havaintolaitteilla aiemmin tehtyjen määritysten kanssa. 

Uusista kuvista kerrottiin Chandran uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuvat: NASA/CXC/University of CT/B. Snios et al [röntgen]; DSS, Damian Peach [näkyvä valo]

Siltä varalta, että pilvipeite pysyttelee koko sunnuntain Suomen yläpuolella, päivän kuvana on Aurinko. Keväästä 1996 Aurinko tutkinut SOHO-luotain (Solar and Heliospheric Observatory) tarkkailee päivätähteä herkeämättä ja yllä oleva kuva on otettu tänä aamuna.

SOHO on Euroopan avaruusjärjestö ESAn ja Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruushallinto NASAn yhteinen hanke. Luotain on Maan ja Auringon välissä niin sanotussa Lagrange 1 -pisteessä, missä se pysyy sekä Maan että Auringon suhteen paikallaan – tai melkein: todellisuudessa SOHO kiertää L1-pistettä. 

Luotaimessa on kaikkiaan 12 mittalaitetta, joilla se pystyy tutkimaan Auringon ulkokerroksia ja niissä esiintyviä ilmiöitä sekä Auringon vaikutusta Maan lähiavaruuden olosuhteisiin. Hiukkasia tutkiva ERNE (Energetic and Relativistic Nuclei and Electron experiment) on toteutettu Turun yliopistossa ja aurinkotuulta mittaava SWAN (Solar Wind Anisotropies) Ilmatieteen laitoksella.

Auringon tarkkailun ohella SOHO on kunnostautunut komeettojen bongaamisessa. Luotain on löytänyt lähes 3 000 komeettaa ja tehnyt havaintoja lukemattomista muista pyrstötähdistä. Esimerkiksi komeetta ISONia, joka ohitti Auringon hyvin läheltä marraskuussa 2013, pystyttiin seuraamaan yötä päivää SOHOn avulla. Maasta käsin lähiohitusta oli mahdoton havaita.

Kuva: SOHO/ESA/NASA

Komeettana vielä viime viikolla tunnettu ISON on tällä hetkellä nähtävästi enemmänkin kasa soraa ja pölyä, jonka ympärillä on avaruuteen vähitellen leviävää kaasua. Auringon säteilyllään ja painovoimallaan palasiksi möyhentämä ISON etääntyy vauhdikkaasti Auringosta ja sen rippeet seuraavat tarkalleen alkuperin laskettua rataa, paitsi että yhden komeettaytimen sijaan radalla kiitää ylöspäin Auringosta katsottuna diffuusi täplä, jolta voi vielä erottaa kaksi pyrstöä.

Onko ISON vielä komeetta?

Kysymykseen voi vastata toisella kysymyksellä: mikä on komeetan ja asteroidin ero?

Jos asteroidi on enemmän kiinteä kivimäinen kappale ja komeetassa on mukana myös jäätä ja pölyä, mistä sille muodostuu pyrstö, niin siinä tapauksessa ISON oli jotain siltä väliltä ja nyt enemmänkin asteroidi.

Nähtävästi siinä ei ole jäljellä enää paljoakaan pyrstönmuodostusainetta, joten nyt näkyvä kaksoispyrstömäinen usva hiipuu vähitellen ja komeetta himmenee näkymättömiin (ainakin harrastajalaitteilta). Komeetta on siis muuttumassa tai jo muuttunut asteroidiksi – tai kasaksi kiviä, jotka vähitellen leviävät laajemmalle alueelle samaan tapaan kuin kourallinen santaa ilmaan heitettäessä muuttuu pian santasateeksi.

ISONia kuvataan ja mitataan parhaillaan sekä lähiaikoina hyvin innokkaasti, koska se on erinomaisen kiinnostava tapaus. Jo nyt ISON-havainnot muodostavat erään parhaimmista ja aukottomimmista komeetasta tehdyistä havaintotietokannoista. Emme ole koskaan päässeet seuraamaan vastaavaa näin hyvin ja läheltä.

Tietojen – tuhansien ja tuhansien kuvien sekä mittausten – analysointi vie vuosia. Toistaiseksi kaikki on käynyt hyvin nopeasti: komeetta tuli, hajosi silmiemme edessä ja etääntyy nyt aivan erilaisena kuin alaspäin Aurinkokunnassa syöksyessään. Emme ole ennättäneet muuta kuin keräämään tietoja ja tukitsemaan niitä pikaisesti liki reaaliajassa.

Tällä haavaa ex-komeetta ISON on vielä liian lähellä Aurinkoa, jotta sitä voitaisiin havaita suurilla kaukoputkilla, joten emme vielä tiedä millainen sen ydin on. Vasta joulukuun puolivälissä saadaan tarkempia kuvia komeetasta tai sen rippeistä.

Näkyykö ISON vielä paljain silmin?

Tuoreimpien SOHO-aurinkoteleskoopin LASCO-instrumentin havaintojen mukaan ISONin kirkkaus on noin 5 magnitudia, mikä tarkoittaa sitä, että ainakaan tällaisenaan se ei olisi näkyvissä paljain silmin.

ISONista ei siis voi odottaa enää upeaa näkyä.

Kaukoputkella ja kiikareilla sen saanee kyllä näkyviin, mutta ilman valokuvaamista näky ei liene kovinkaan hääppöinen. Tosin ISON on ollut tähän saakka yllätyksiä täynnä, joten kenties sillä on varastossaan vielä yksi yllätys ja himmenemisen sijaan se alkaisikin kirkastua ... mutta tuskin.

Oikealla on LASCOn kuvista tehty animaatio, mikä näyttää hyvin komeetan vääjäämättömän himmenemisen.

Jos ISON on nyt kasa kiviä, voisiko siitä olla vaaraa maapallolle?

Ei. ISONin jäänteet jatkavat eteenpäin komeetan radalla, sillä vaikka yhden kappaleen sijaan kyseessä olisi koko joukko pienempiä kappaleita, pysyvät ne samalla radalla Auringon ympärillä.

Näistä ei koidu Maalle mitään haittaa, vaan ne kiitävät poispäin Aurinkokunnan ulko-osia kohden. Ensi vuoden alussa maapallo kulkee ISONin radan läpi ja osa sen jälkeen jättämästä kaasusta ja pölystä varmasti törmää Maahan, mutta ne saavat aikaan vain muutamia ylimääräisiä tähdenlentoja taivaalle.

Maa kulkee aina silloin tällöin komeettojen ratojen läpi ja silloin näemme taivaalla tähdenlentoparven, kun tavallista enemmän pieniä hitusia törmää ilmakehään ja palaa siinä. Tapahtumat ovat niin huomaamattomia, että vain tähtiharrastajat ovat niistä illoissaan.

Kannattaako ISOA enää seurata?

Ehdottomasti! Vaikka siitä ei tule upeaa komeettaa taivaalle ja se vaikuttaa pannukakulta, on tapaus erittäin kiinnostava. Tiedetuubi jatkaa siksi ISONin seuraamista, mutta koska uutisia tulee tämän jälkeen hieman harvemmin, emme päivitä tilannetta enää niin usein kuin lähipäivinä.

...ja samalla sen kirkkaus pienenee. Oheisessa Tiedetuubin kokoamassa kuvasarjassa näkyy komeetan kehittyminen seitsemän tunnin aikana. SOHO-luotaimen LASCO/C3-instrumentti on ottanut ensimmäisen kuvan (vasemmanpuoleisin) 29.11. kello 18.30 (Suomen aikaa) ja viimeinen ruutu on kuvattu 30.11. kello 1.30.

Komeetta liikkuu selvästi tähtien suhteen – kuten odottaa sopiikin – ja samalla se näyttää himmenevän. Pyrstöt pysyvät jokseenkin ennallaan, mutta valkoisena valoläikkänä näkyvä komeetan pää hiipuu hitaasti. 

ISON ei kadonnut kokonaan periheliohituksen aikana, mutta se ei tarkoita, etteikö komeetan ydin olisi silti voinut hajota kokonaan. Vaikka Auringon pintaa hiponeesta komeetasta ei olisi jäänyt jäljelle kuin pölypilvi, se jatkaisi matkaansa samalla radalla, jota komeetta olisi ehjänä säilyessäänkin seurannut – juuri niin kuin tuoreiden kuvien perusteella näyttää tapahtuvan.

Tällä hetkellä Auringon takaa näkyviin kiertynyt komeetta näyttää erehdyttävästi – niin, komeetalta, mutta mitä kirkkaana täplänä näkyvän kohteen kohdalla tarkkaan ottaen on, pysyy edelleen arvoituksena.

Juuri nyt ISONiin liittyy paljon kysymyksiä, joihin ei ole vielä vastausta. Onko pölypilvi niin tiheä, että se pysyy kasassa riittävän pitkään, jotta se ehtii tulla näkyviin aamu- tai iltahämärissä? Tai jos pölypilven keskellä on isompia ytimen kappaleita, kuinka paljon ja millaiseen tahtiin ne syöksevät avaruuteen lisää pölyä?

Lähipäivinä ISON – tai sen jäänne – nousee taivaalla kaiken aikaa korkeammalle samalla kun sen etäisyys Auringosta kasvaa. Vaikuttaa epätodennäköiseltä, että se näkyisi taivaalla kovin kummoisesti, mutta ISON on yllättänyt tutkijat jo moneen kertaan, joten kukaan tuskin uskaltaa sanoa varmuudella, mitä on odotettavissa. 

Hiukkasfysiikan kuuluisaan ajatuskokeeseen viittaavan lempinimen on antanut Karl Battams, joka toteaa NASAn ISON-sivuilla, että "luettepa tässä blogipostauksessa mitä tahansa, voitte vapaasti olettaa sen olevan täysin pielessä ja totuuden olevan jotain aivan päinvastaista kuin väitän".

Lausunto kuvaa hyvin tutkijoiden hämmennystä, kun ISONin jäänteet ilmestyivät Auringon takaa eilisiltaisen (Suomen aikaa) periheliohituksen jälkeen. Komeetan kohtalosta on erilaisia teorioita. 

Mahdollisesti "komeetta", joka nyt näkyy SOHO-luotaimen kuvissa, on pelkästään ISONin pyrstö, jonka pöly hajaantuu hitaasti avaruuteen. Ydin on voinut myös hajota pienemmiksi kappaleiksi, jotka syytävät edelleen pölyä – samaan tapaan kuin komeetta Shoemaker-Levy 9 parikymmentä vuotta sitten. Tai sitten komeetalla on taskussaan vielä jokin muu yllätys, jota tutkijat eivät osaa odottaakaan. 

Merkittävän kokoista ydintä ISONilla ei kuitenkaan enää ole, koska kuvissa ei erotu voimakasta keskittymää, joka viittaisi sellaisen olemassaoloon, kerrotaan Sky&Telescope-lehden komeettasivuilla Lowell-observatorion Matthew Knightin todenneen.