chile

Eilisessä päivän kuvassa teleskooppi chillaili leppoisasti Chilessä. Mutta viime viikon keskiviikkona illalla paikallista aikaa, 16. syyskuuta klo 19:54, eilisen kuvan observatoriokin tärisi kunnolla, kun 8,3 magnitudin maanjäristys vavisutti Chilen rannikkoa. Järistyksen keskus oli 46 kilometrin päässä Illaperin kaupungin luona noin 25 kilometriä meren alla ja se kesti kolmen minuutin ajan. Sitä seurasi useita jälkijäristyksiä, joista suurimmat olivat yli kuuden magnitudin – siis voimakkaita jo sellaisinaan.

Järistys tuntui Argentiinassa Buenos Airesissa ja Brasiliassa São Paulossa saakka.

Tavallista suurempi järistysaktiivisuus jatkuu Chilessä edelleen, sillä tänäänkin on samoilla seuduilla rekisteröity useita neljän magnitudin luokkaa olevia tärinöitä.

Maanjäristys sinällään ei ollut mitenkään yllättävä, sillä alueella Nazcan mannerlaatta työntyy Etelä-Amerikan mannerlaatan alle ja saa aikaan paljon vulkaanista toimintaa ja maanjäristyksiä. Muun muassa Andien vuoristo on syntynyt tästä subduktiosta. Viimeisen sadan vuoden aikana alueella on rekisteröity 15 magnitudiltaan yli seitsemän ollutta järistystä.

Viime viikon tapaus on yksi lisää ja se sai aikaan nelimetrisen tsunamin Chilen rannikolla ja se näkyi ympäri Tyynen valtameren. Viranomaisten mukaan järistyksen sekä tsunamin jäljiltä löytyi 13 kuollutta ja kuusi on edelleen kateissa. Noin 9000 henkilöä jäi kodittomiksi ja yli miljoona ihmistä evakuoitiin tsunamin vuoksi. Suhteutettuna järistyksen voimakkuuteen ovat henkilövauriot erittäin pieniä, joskin järistyksen tekemät tuhot ovat huomattavia.

Esimerkiksi vuonna 2010 ollut edellinen suuri järistys Chilessä aiheutti 525 kuolemantapausta, joten viidessä vuodessa maan varautuminen järistyksiin on tullut olennaisesti paremmaksi – tai tällä kerralla mukana oli paljon onnea.

Järistys näkyy avaruudesta saakka

Päivän kuvana oleva omituinen värisekamelska on kartta Chilestä kuvattuna Sentinel-1A -tutkasatelliitilla. Kuvaan on yhdistetty havainnot elokuun 24. päivältä ja syyskuun 17. päivältä, ja siinä näkyy kuvissa olevat eroavaisuuden maanpinnan korkeudessa. Kuva siis näyttää kuinka paljon järistys sai aikaan siirtymiä maan pinnassa. Siitä voi nähdä, että suurimmat erot ovat 1,4 metriä pystysuunnassa (tai tarkalleen sanottuna suunnassa, mistä havainnot tehtiin) ja puoli metriä vaakasuunnassa (tai tarkalleen satelliitin lentosuunnassa).

Sentinel-1A on yksi eurooppalaisen Copernicus-ohjelman satelliiteista, joilla pystytään saamaan nopeasti havaintoja eri puolilta maapalloa mm. luonnononnettomuuksien avustustoimia sekä tutkimusta varten. Sentinel-1A käyttää havaintoihin tarkkaa mikroaaltotutkaa, joka pystyy "näkemään" Maan pinnan myös pilvien läpi.

Alla on vielä kuva Coquimbon satamasta, missä tsunami heitti laivoja rantakadulle.

Tiedetuubin päivän kuvana on Euroopan eteläisen observatorion ESOn viikon kuva. 3,6-metrinen NTT eli New Technology Telescope on valmiina illan ja yön havaintoihin. Aurinko on juuri laskenut La Sillan horisontin ja kuvan vasemman laidan taakse, ja Kuu seuraa ennen pitkää perässä.

Kulmikkaan NTT-kupolin seinät ovat kiiltävää peltiä, jotta torni ja teleskooppi eivät kuumene päiväsaikaan Auringon porottaessa yleensä pilvettömältä taivaalta. Siten pimeän laskeuduttua kaukoputki on nopeammin valmiina tositoimiin, kun sen jäähtymistä ei tarvitse odotella.

Samasta syystä rakennukset, niiden ympärillä olevat tasanteet ja pysäköintialueet on maalattu valkoisiksi, jotta ne heijastaisivat mahdollisimman tehokkaasti niihin lankeavaa auringonvaloa. Muutoin tornin ympäristö hohkaisi lämpöä vielä pitkälle iltaan, mikä heikentäisi havaintojen kannalta oleellista seeingiä. 

Kuva: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

Kuva: UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life

Tutkijat ovat löytäneet tähän mennessä pisimpään muuttumattomana pysyneen eliön. Kyse on rikin kierrolla elävistä bakteereista syvänmeren sedimenteissä.

Ne olivat olemassa samanlaisina ennen kuin kasveista tai eläimistä edes oli tietoa. Eikä evoluutio vaikuta muokanneen bakteereja tuona aikana tippaakaan.

Asia selvisi tutkimuksessa, jossa vertailtiin eläviä ja fossilisoituneita bakteereja, sekä kumpienkin muodostamia kolonioita. Tutkijat eivät löytäneet vartailukappaleiden väliltä kehityksestä kertovia merkittäviä eroja.

Kansainvälinen tutkijaryhmä raportoi löydöstään tiedejulkaisu PNAS:ssa.

Mudassa möyriviä fossiileja

Fossilisoituneet bakteerit elelivät aikanaan syvänmeren pohjan sedimenttikerroksissa prekambrikaudella. Samoihin aikoihin kun planeetan kaasukehän happipitoisuus oli roimassa kasvussa. Samalla myös sulfaattien ja nitraattien pitoisuudet kasvoivat. Bakteerit tarvitsevatkin juuri näitä aineita selvitäkseen ja kukoistaakseen mutaisessa ja suolaisessa ympäristössään. Tai ainakin niiden nykyään elävät sukulaiset.

Nykyisin fossiilit löytyvät kivettyneinä Länsi-Australiasta: Turee Creekin (2,3 miljardia vuotta vanha) ja Duck Creekin (1,8 miljardia vuotta) serttimuodostumista. (Sertti on tiivistä, kovaa ja mikrokiteistä kiveä. Piikivi on eräs serttityyppi.)

Tutkimuksessa fossiileja vertailtiin sekä toisiinsa, että Chilen rannikolta vuonna 2007 löytyneisiin ja yhä vastaavissa oloissa kukoistaviin bakteereihin. Kaikki kolme ovat ulkoisesti identtisiä keskenään. Bakteerisolujen morfologiassa tai eliöiden järjestäytymisessä kolonioihin ei vaikuta kolmessa kohteessa olevan mitään eroja. Tästä tutkijat päättelivät, että eliöt ovat hyvä esimerkki hyvin hitaasta - ehkä jopa täysin pysähtyneestä - kehityksestä.

Bakteerien "muuttumattomuus" on kuitenkin vain tulkintaa ja ominaisuuksien vertailua. Tutkimus ei varmista asiaa aukottomasti, vaan antaa viitteitä muuttumattomuudesta.

Täyden varmuuden muuttumattomuudesta voisi tuoda vain DNA:n ja muun molekyylitason vertailu. Fossiilit eivät kuitenkaan säilö noita tietoja yhtä hyvin kuin muotoja ja laajempia rakenteita - etenkään näin vanhojen fossiilien tapauksessa. Ilman aikakonetta molekyylibiologinen vertailu lienee siis mahdotonta.

Fossiilien tutkimuksessa käytettiin monia eri keinoja. Raman-spektroskopialla päästiin käsiksi kivien sisäiseen koostumukseen ja kemiaan. Konfokaalilaserskannausmikroskoopilla taas saatiin tehtyä teräviä 3D-malleja itse fossiileista.

Muuttumattomuus on todiste evoluutiosta

On ällistyttävää, että mikään eliö pystyisi säilymään muuttumattomana yli kaksi miljardia vuotta - puolet koko planeetan historiasta. Koska evoluutio on kuitenkin havaittu yleinen fakta (kuten vaikkapa gravitaatiokin), näennäisen kehityksen puute vaatiikin nyt selitystä.

Evoluutioteoria tunnetaan enemmänkin lajien muuntumisen kuin muuntumattomuuden selittäjänä. Yksinkertaistettuna: Jotkut muunnokset sopeutuvat paremmin ympäristöön kuin toiset, ja näin hiljalleen lajit muuttuvat ympäristöönsä paremmin sopiviksi. Kyse on kuitenkin saman kolikon kahdesta puolesta. Kun valintapaine puuttuu, muutosta ei tapahdu.

Tutkitut bakteerit olivat jo yli kaksi miljardia vuotta sitten sopeutuneet ympäristöönsä niin hyvin, ettei niiden ole tarvinnut muuttua. Bakteerien perimässä varmaankin tapahtuu mutaatioita, mutta niistä ei ole hyötyä, eivätkä ne tuo kilpailuetua. Näin uudet muodot eivät saa jalansijaa. Populaatio pysyy jotakuinkin ennallaan.

Tutkimus paljasti myös, että sekä fossiilien että nykyisin elävien bakteerien elinympäristötkin vaikuttivat identtiseltä. Tämä on koko mystisen ongelman avain. Merenpohjan sedimenttiympäristöstä lienee - ainakin paikoin - aina löytynyt samanlainen ekolokero bakteereille. Runsaan kahden miljardin vuoden ajan.

Tutkimuksen johtaja J. William Schopf (UCLA) kiteyttää: "Jos ne [bakteerit] olisivat muuttuneet, mutta ympäristö ei, niin se olisi osoittanut että ymmärryksemme evoluutiosta ja luonnonvalinnasta on vakavasti puutteellinen. Tämä sopii erittäin hyvin [Darwinin] ideaan."

Kyse on jälleen näytöstä evoluutioteorian puolesta. Jos sellaista enää kaivattiin.

Lähteet: Tutkimus PNAS-lehdessä sekä Kalifornian yliopiston tiedote

Suunnitteilla oleva maailman suurin optinen kaukoputki sai eilen tontin alleen. Jo aikaisemmin pitkän tutkimuskampanjan jälkeen eurooppalaisen "erittäin suuren teleskoopin", E-ELT:n (European Extremely Large Telescope) sijoituspaikaksi on valittu Atacaman autiomaassa sijaitseva 3060 metriä korkea Cerro Armazones -vuori Chilessä, ja Chilen hallitus lupasi luovuttaa alueen vuonna 2011 teleskooppia rakentavan Euroopan Eteläisen Observatorion ESO:n haltuun.

Virallinen seremonia rakennuspaikan ja sitä ympäröivän alueen luovuttamisesta pidettiin eilen noin 20 kilometrin päässä sijaitsevalla ESO:n Paranalin observatoriolla, nyt maailman suurimmalla tähtitieteellisellä tutkimuslaitoksella. Siinä Chilen presidentti Sebastián Piñera luovutti hiljattain allekirjoitetut viralliset asiakirjat, joilla Chilen hallitus antaa ESO:lle Cerro Armazonesia ympäröivät maa-alueet, ESO:n pääjohtajalle Tim de Zeeuwille.

Paikalla tilaisuudessa olivat myös ESO:n Chilen edustaja Fernando Comerón ja La Silla Paranal -observatorion apulaisjohtaja Ueli Weilenmann sekä presidentti Piñeran seurueessa ulkoministeri Alfredo Moreno ja chileläisiä paikallishallinnon edustajia.

Vierailuun sisältyi kierros ESO:n VLT-teleskoopin sijaintipaikan, Cerro Paranalin huipulla. Presidentti ja ministeri Moreno vierailivat myös VLT:n kontrollihuoneessa, joka tulee myös toimimaan tulevan E-ELT -teleskoopin toimintojen ohjauskeskuksena.

Seremonian aikana presidentti painotti Pohjois-Chilen taivaiden suojelemisen tärkeyttä. "Maidemme ja erikoisasemassa olevan taivaamme suojeleminen maailmankaikkeuden tutkimusta varten on pitkäaikainen sitoumus Chilelle. E-ELT tulee hyödyttämään monia tulevia sukupolvia huomattavilla tieteellisillä löydöillään, kenties jopa löytämällä elämää muilta planeetoilta. Chilen asema maailman tähtitieteen huipulla on nyt lyöty lukkoon."

ESO:n pääjohtaja esitti kiitoksensa Chilen hallitukselle tästä tärkeästä virstanpylväästä: "Chilen ja ESO:n välillä 50 vuotta sitten alkanut yhteistyö on paitsi osoittautunut hyvin tuottoisaksi ja pitkäikäiseksi, se myös tarjoaa jännittäviä mahdollisuuksia tulevaisuudessa — hyödyttäen Chileä, ESO:n jäsenmaita ja tieteellistä sekä teknologista kehitystä. E-ELT on selvä osoitus tästä."

Virallisten asiakirjojen mukaan Chilen hallitus luovuttaa 189 neliökilometriä maata Cerro Armazonesin ympärillä E-ELT:n rakentamista varten ja myöntää 50 vuoden erikoisoikeuden ympäröiviin maa-alueisiin. Tämä laajempi 362 neliökilometrin alue suojelee E-ELT -teleskooppia valosaasteelta ja kaivostoiminnan vaikutuksilta. Täydessä käyttökunnossa aikaisin ensi vuosikymmenellä E-ELT toimii sulautettuna ESO:n Paranalin observatorion toimintoihin.

Tähtitieteilijät esitetään julkisuudessa yleensä intohimoisesti työhönsä suhtautuvina henkilöinä, jotka intoa puhisten kipuavat vuorien huipuilla sijaitseviin observatorioihinsa ja tekevät havaintojaan öisin. Tähtitieteilijät ovat kuitenkin suurilla obervatorioilla pieni vähemmistö, eikä - totuuden nimissä - aivan kaikki heistäkään jaksa olla innostuneita työstään aivan jatkuvasti.

Chilen autiomaassa sijaitsevalla ALMA-observatoriolla tilanne on nyt jopa niin hankala, että sen työntekijät ovat menneet lakkoon. 22. elokuuta tämän maailman moderneimman ja suurimman radiotähtitieteellisen havaintolaitoksen 200 työntekijää menivät lakkoon tukeakseen vaatimustaan noin 15% paremmasta palkasta, koska heidän mielestään olosuhteet observatoriolla ovat vaikeat.

Olosuhteet, jotka havantojen kannalta ovat erinomaiset, ovat todellakin ihmisille vaikeat: ALMA sijaitsee viiden kilometrin korkeudessa Atacaman hyvin kuivassa autiomaassa, missä monet tarvitsevat työskennellessään lisähappea, ilma on aina kylmää ja kuivuuden vuoksi iho alkaa hilseillä ikävästi jopa lyhyellä käynnillä havaintopaikalla. Chajnantorin tasanko sijaitsee parin tunnin ajomatkan päässä San Pedro de Atacaman pienestä kaupungista ja se puolestaan on noin kolmen tunnin ajomatkan päässä Atacaman alueen pääkaupungista, Antofagastasta. Paikka on valittu observatoriolle juuri siksi, että se on kaukana radiosaasteesta sekä kuiva, kylmä ja korkea paikka juuri oikea teleskoopeille: vesihöyry kun haittaa ALMAn käyttämien lyhyiden radiotaajuuksien kulkua ilmakehässä. ALMA toimii millimetri- ja alimillimetrialueella, mistä sen nimikin tulee (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).