Asteroidi 2024 YR4 tuli ja meni – ja tulee vuonna 2032 uudelleen vaarallisen lähelle

Hahmotelma Maan ohi lentävästä asteroidista
Hahmotelma Maan ohi lentävästä asteroidista

Joulukuussa löydetty asteroidi 2024 YR4 saattaa törmätä maapalloon joulukuussa 2032. Joka tapauksessa se menee hyvin, hyvin läheltä. Tutkijat arvelevat törmäyksen todennäköisydeksi noin prosentin.

Tehokkaat havaintolaitteet löytävät nykyisin yhtenään uusia aurinkokunnan pienkappaleita, jotka menevät läheltä maapalloa. Olemme kertoneet niistä usein Tiedetuubissakin.

Yksikään niistä ei ole ollut kuitenkaan vaarallinen. Joko kappale menee ohi, eikä ole törmäyskurssilla pitkiin, pitkiin aikoihin, tai jos törmäävät, niin ovat niin pieniä, ettei niistä kannata huolestua.

Nyt tilanne on toinen: ATLAS-havaintosysteemin joulukuun 27. päivänä viime vuonna havaitsema asteroidi 2024 YR4 saattaa osua maapalloon 22. joulukuuta 2032.

Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun pienkappaleen maapalloon osumisen todennäköisyyttä ja törmäyksen tuhoisuutta mittaavalla Torinon asteikolla on asteroidi tasolla 3. Kymmenportaisella asteikolla on tähän mennessä ollut vain kaksi tasolle kaksi yltänyttä kohdetta.

Näistä yksi, vuonna 2004 löydetty asteroidi 99942 Apophis, oli vähän aikaa tasolla 4, kunnes tarkemmat havainnot sen radasta pudottivat sen tasolle nolla. Eli törmäystä sen kanssa ei tapahdu ainakaan vuosisataan.

Arvioiden mukaan 2024 YR4 törmäyksen todennäköisyys on 1,2% %, eli varsin pieni, mutta silti suurempi kuin millään asteroidilla tai komeetalla juuri nyt.

Ennen panikointia kannattaa muistaa pari asiaa.

Ensiksikin arvio 2024 YR4:n koosta perustuu sen kirkkausmittauksiin, ja pinnan valonheijastuskyky vaikuttaa siten arvioon. Nyt kappaleesta voidaan sanoa vain se, että se on halkaisijaltaan 40-100 metriä.

Nasan tutkijoiden arvio on 55 metriä. Se olisi siis samaa mittaluokkaa kuin vuonna 1908 Tunguskassa suurta tuhoa aiheuttanut asteroidi tai Arizonassa olevan kraatterin synnyttänyt törmääjä.

Tšeljabinskin luokse vuonna 2013 näyttävästi ja tuhoisasti osunut kappale oli kooltaan noin 18-metrinen, eli 2024 YR4 on siihen verrattuna paljon suurempi.

Jos 2024 YR4 törmäisi Maahan, tuloksena olisi suurta paikallista tuhoa ja ilmakehään noussutta vesihöyryä sekä pölyä.

Ratalaskelmien mukaan törmäys voisi olla jossain alueella, joka ylettyy pitkänä viivana Tyyneltä valtamereltä Meksikon luota Etelä-Amerikan pohjoisosien sekä keskisen Afrikan kautta Intian pohjoisosaan.

Vaara-alue

Suomeen kappale ei siis osu missään tapauksessa, mutta vaaravyöhykkeellä on useita isoja kaupunkeja ja asutusta.

2024 YR4:n rataa ei kuitenkaan tunneta vielä niin tarkasti, että voitaisiin sanoa varmuudella törmääkö se vai ei.

Joulukuisella ohilennollaan 2024 YR4 oli lähimmillään Maata 25. joulukuuta, jolloin etäisyys siihen oli 828 800 kilometriä eli noin 2,2 kertaa Maan ja Kuun välinen etäisyys.

Nyt 2024 YR4 etääntyy meistä, mutta kuten kaikki Apollo-asteroidit (joihin tämä kuuluu ja jotka kiertävät Aurinkoa hyvin samankaltaisella radalla Maan kanssa) tekevät, se saapuu lähellemme uudelleen. 

Näin käy 17. joulukuuta 2028, ja jälleen 22. joulukuuta 2032, jolloin nykyisten ratalaskujen mukaan välimatkaa on 105 743 kilometriä.

Koska rata-arvion epätarkkuus tuolloin on 1,55 miljoonaa kilometriä, osuu maapallo epämukavasti vaara-alueelle.

Astroidin rata

Nasan JPL:n tutkijoiden tekemä kuva asteroidin radasta.

 

Voi kuvitella, että asteroidi kulkee avaruudessa eräänlaisen putken sisällä, missä epätarkkuus on putken läpimitta. Nyt putki on varsin ohut, mutta se laajenee ajan kuluessa suuremmaksi. Kun kappaleesta saadaan lisää havaintoja, putken halkaisijaa voidaan pienentää.

Etenkin vuoden 2028 ohilento on tässä tärkeä. Sen jälkeen voidaan arvioida paremmin törmäysriskiä.

-

Otsikkokuvassa on visualisointi Maan luona olevasta asteroidista, eikä sillä ole mitään tekemistä 2024 YR4:n kanssa.

Hurjia tuulia eksoplaneetalla

Pilvien peittämä WASP-127b taiteilijan näkemänä
Pilvien peittämä WASP-127b taiteilijan näkemänä

Suuren eksoplaneetta WASP-127b:n päiväntasaajalla on reippaita tuulia: tuulen nopeus on siellä jopa 33 000 km/h. Tuulta ei luonnollisestikaan voitu mitata suoraan, mutta tämä kiinnostava tieto kaukaisen planeetan tuulesta saatiin selvitettyä Euroopan eteläisen observatorion ESOn VLT-teleskoopilla tehdyistä havainnoista.

Irlannissa ja Skotlannissa on parhaillaan hieman tuulista, mutta kovatkaan maanpäälliset tuulet eivät ole mitään verrattuna WASP-127b:n suihkuvirtauksiin.

Kansainvälinen tutkijaryhmä on tarkkaillut WASP-127b:n kaasukehää vuodesta 2016 alkaen, ja ryhmä julkaisi 20. tammikuuta Astronomy & Astrophysics -julkaisussa työnsä tuloksia

Tutkijat mittasivat ESO:n VLT:n CRIRES+ -spektrometrin avulla isäntätähden valon kulkua planeetan ylemmän ilmakehän läpi, jolloin he pystyivät päättelemään se koostumusta. WASP-127b:n kaasukehässä on selvästi vedenhöyryä ja hiilimonoksidia.

Kun näiden liikettä kaasukehässä pyrittiin selvittämään, olivat tulokset aluksi hyvin omituisia:  spektrissä oli kaksi huippua. Hyvin todennäköisesti kyse on doppler-siirtymästä, eli vesihöyry ja hiilimonoksidi liikkuvat kaasukehässä meitä kohden ja poispäin. 

Tämän voi selittää parhaiten kaasujättiläisen päiväntasaaja-alueella puhaltavilla , todella nopeilla suihkuvirtauksilla.

Lisa Nortmann, Göttingenin yliopiston tutkija Saksassa ja tutkimuksen pääkirjoittaja toteaa ESO:n tiedotteessa, että tuulen nopeus on 9 km/s eli noin 33 000 km/h). Kaasu virtaa planeetan kaasukehässä siis kuusi kertaa nopeammin kuin planeetta pyörii. 

"Tämä on jotain, mitä emme ole nähneet aiemmin," sanoo Nortmann. 

"Kyseessä on nopein koskaan mitattu tuuli. Vertailun vuoksi: nopein omassa aurinkokunnassamme mitattu tuuli on Neptunuksella, missä tuulen nopeus on 'vain' 0,5 km/s (1800 km/h)."

WASP-127b on kaasujättiläinen, joka kiertää yli 500 valovuoden päässä Maasta sijaitsevaa WASP-127 -tähteä. Todennäköisesti planeetta on vuorovesilukittu, eli se planeetta pyörii oman akselinsa ympäri samaa tahtia kuin se kiertää tähteään.

Planeetta on hieman suurempi kuin Jupiter, mutta on massaltaan vain murto-osa Jupiterista. 

Suihkutuulien lisäksi tutkijat havaitsivat, että planeetan navat ovat viileämpiä kuin muu planeetta. Tämä ei ole yllättävää, kuten ei myöskään pieni lämpötilaero aamu- ja iltapäiväpuolten välillä.

Jännää sen sijaan on se, että vain pari vuotta sitten eksoplaneetoista pystyttiin määrittämään juuri ja juuri niiden massa ja rata tähtensä ympärillä, mutta nyt tähtitieteilijät pääsevät mittaamaan monia yksityiskohtiakin niistä. Kuten selvittää niiden kaasukehässä olevia tuulia.

Toistaiseksi tarvittavat spektrometrit ja mittalaitteet ovat vielä niin suuria, että ne voidaan asentaa vain maanpäällisiin, suuriin teleskoopppeihin. Avaruusteleskoopeilla on monia etuja, mutta tässä suhteessa edes suuri JWST ei kykene lähellekään samaan havaintotarkkuuteen.

(Otsikkokuvassa on taiteilijan näkemys pilvien peittämästä WASP-127b -eksoplaneetasta. Kuva: ESO / L. Calçada) 

Vesi - teema ja muunnelmia Markus Hotakainen Ti, 05/04/2016 - 07:07
Jäätä purossa
Jäätä purossa
Usvaa järvellä

Vesi on kummallinen aine. Se voi esiintyä kolmessa eri olomuodossa samoissa olosuhteissa – tai ainakin melkein. Ja nyt eletään taas sitä vuodenaikaa, kun olosuhteissa tapahtuu alvariinsa veden olomuotoon vaikuttavia muutoksia.

Toki kaikilla aineilla on erilaisia olomuotoja, mutta veden tekee poikkeukselliseksi sen olomuotojen muuttuminen meille passeleissa ympäristöoloissa.

Aineelle voidaan määritellä niin sanottu kolmoispiste, jossa sen olomuoto muuttuu kiinteästä nesteeksi tai nesteestä kaasumaiseksi hyvin pienen paineen tai lämpötilan muutoksen seurauksena. 

Vedellä tuo kolmoispiste on 0,01 celsiusasteen lämpötilassa (ja 0,006 baarin paineessa). Se ei välttämättä ole mukavin mahdollinen lämpötila meille ihmisille, mutta silti huomattavasti miellyttävämpi kuin esimerkiksi 4 700 celsiusastetta, jossa on hiilen kolmoispiste.

Meille tuttu lämpötila-asteikko, jonka ruotsalaisen Anders Celsius kehitti 1740-luvulla, perustuu juuri veden olomuodon muutoksiin tietyissä lämpötiloissa: nollassa celsiusasteessa vesi jäätyy (ja sulaa), sadassa celsiusasteessa se kiehuu (ja nesteytyy). Tosin Celsius käytti alkuun käänteistä asteikkoa, jossa veden sulamispiste oli sata astetta ja kiehumispiste nolla astetta.

Lämpötilan laskiessa nollaan celsiusasteeseen – siis nykyisellä celsius-asteikolla – vesi alkaa muodostaa jääkiteitä. Talvella jääkiteiden kasaumia sataa taivaalta lumena. Jää on vettä kevyempää, joten järvissä – tai vaikka pakkaseen jääneessä vesiämpärissä – kiteet nousevat pinnalle, jolloin ne tarttuvat toisiinsa ja muodostavat vähitellen yhtenäisen jääpeitteen. Ilmiö on tuttuakin tutumpi meille pohjoisten leveysasteiden asukkaille, jotka pystyvät osan vuotta kävelemään vaivatta vetten päällä.

Usvaa järvellä

Kun veden lämpötila nousee sataan celsiusasteeseen, vesimolekyylien liike on nesteessä niin rivakkaa, että niitä alkaa sinkoilla vedenpinnasta ilmaan. Jos ollaan tarkkoja, esimerkiksi teekattilasta nouseva "höyry", järvenpinnasta vilpoisaan kesäyöhön kohoava usva tai taivasta peittävät pilvet eivät ole vesihöyryä, vaan ne koostuvat pienenpienistä vesipisaroista. Vesihöyry on näkymätöntä.

Tietyissä olosuhteissa veden olomuoto voi muuttua myös kiinteästä kaasumaiseksi tai päinvastoin ilman nestemäistä välivaihetta. Jos ilmanpaine on hyvin alhainen, jää sublimoituu eli muuttuu suoraan vesihöyryksi.

Toisaalta vesihöyry voi härmistyä eli muuttua suoraan kiinteään olomuotoon. Ilmiö on tuttu talviaamuista, kun ilman vesihöyry on kuorruttanut auton ikkunat kuuralla. Ja ainakin juuri nyt se on tuttua myös kevätaamuista.

Hubble selvitti ensimmäisen kerran super-Maan kaasukehän koostumuksen Markus Hotakainen Ti, 16/02/2016 - 18:03
55 Cancri e
55 Cancri e


Eksoplaneetta 55 Cancri e on niin sanottu super-Maa, noin kahdeksan kertaa maapalloa massiivisempi kiviplaneetta. Sen kaasukehä on rutikuiva.


Hubble-avaruusteleskoopin avulla onnistuttiin ensimmäisen kerran määrittämään super-Maa-luokkaan kuuluvan eksoplaneetan kaasukehän koostumusta ja ominaisuuksia. Se koostuu pääosin vedystä ja heliumista, vesihöyrystä sen sijaan ei näy jälkeäkään.

Planeetta kiertää Kravun tähdistön 55 Cancri -tähteä, jonka etäisyys meistä on noin 40 valovuotta. Se on jo aiemmin saanut lempinimen "Timanttiplaneetta", sillä sen kokoon ja massaan perustuvien mallien mukaan planeetan sisuksissa on runsaasti hiiltä.

"Tulos on hyvin jännittävä, sillä ensimmäisen kerran olemme onnistuneet havaitsemaan spektristä 'sormenjälkiä', jotka kertovat, mitä kaasuja super-Maan kaasukehässä esiintyy", riemuitsee Angelos Tsiaras Lontoon University Collegesta. Tsiaras kehitti havaintojen käsittelyssä käytetyn analyysimenetelmän yhdessä Ingo Waldmannin ja Marco Rocchetton kanssa.

"55 Cancri e:n kaasukehästä tehdyt havainnot viittaavat siihen, että planeetta on onnistunut pitämään otteessaan merkittävän määrän vetyä ja heliumia kaasupilvestä, josta se alun perin muodostui."

Super-Maat ovat oletusten mukaan Linnunradan yleisin planeettatyyppi. Hubble-avaruusteleskoopilla on yritetty aiemmin tutkia kahden muun samaa kokoluokkaa olevan eksoplaneetan – GJ1214b ja HD97658b – kaasukehiä, mutta niistä ei saatu riittävän tarkkoja spektrejä.

55 Cancri e on kuitenkin poikkeuksellinen super-Maaksi, sillä se kiertää hyvin lähellä tähteeän. Vuoden pituus on ainoastaan 18 tuntia ja pintalämpötilan arvellaan olevan noin 2 000 celsiusastetta. 

Havainnot perustuivat planeetan ylikulkuihin tähden editse. Hubblen avulla muodostettiin useita spektrejä, joita käsittelemällä saatiin erotettua tähden ja sitä kiertävän planeetan spektrit. Mittausten mukaan kaasukehässä näyttäisi olevan myös syaanivetyä eli sinihappoa. Se viittaa myös hiilen esiintymiseen planeettaa ympäröivässä kaasukehässä. 

"Havaittu syaanivedyn runsaus viittaisi siihen, että kaasukehässä on hyvin suuri hiilen ja hapen suhde", arvioi 55 Cancri e:n kaasukehän kemiallisen mallin laatinut Olivia Venot.

"Jos syaanivedyn ja muiden molekyylien esiintyminen varmistetaan muutaman vuoden kuluessa uuden sukupolven infrapunateleskoopeilla, se tukisi teoriaa, että tällä planeetalla on runsaasti hiiltä, joten se on hyvin eksoottinen maailma", toteaa puolestaan Jonathan Tennyson. "Tosin syaanivety eli sinihappo on äärimmäisen myrkyllistä, joten se ei ole planeetta, jolla haluaisin asustaa."

Havainnoista kerrottiin Hubblen kotisivuilla ja tutkimus on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: ESA/Hubble, M. Kornmesser (kuva on visualisointi siitä, miltä planeetta voisi näyttää)

Rosettan kohdekomeetta “hikoilee” Jari Mäkinen Ti, 01/07/2014 - 11:18
Rosettan kohdekomeetta “hikoilee”
Vesihöyryä komeetasta

ESAn Rosetta-luotaimen mittaukset kertovat, että Churyumovin-Gerasimenkon komeetasta vapautuu avaruuteen kaksi juomalasillista vettä sekunnissa, vaikka sen etäisyys Auringosta on vielä hyytävät 583 miljoonaa kilometriä.

Ensimmäiset havainnot vesihöyrystä tehtiin luotaimen MIRO-mikroaaltoinstrumentilla 6. kesäkuuta, jolloin luotaimen etäisyys komeetasta oli noin 350 000 kilometriä – eli suunnilleen sama kuin Maan ja Kuun välinen etäisyys. Sittemmin vesihöyryä on havaittu joka kerran, kun MIRO on suunnattu kohti komeettaa.

“Olemme tienneet kaiken aikaa, että komeetasta vapautuisi vesihöyryä, mutta olimme yllättyneitä, että pystyimme havaitsemaan sitä näin aikaisessa vaiheessa”, hämmästelee Sam Gulkis, MIRO-instrumentin päätutkija NASAn Jet Propulsion Laboratorysta.

“Tässä tahdilla komeetta täyttäisi olympialaisten kisa-altaan noin 100 vuorokaudessa. Kun komeetta lähestyy Aurinkoa, vesihöyryn määrä kasvaa huomattavasti. Rosettan ansiosta meillä on erinomainen tarkkailuasema näiden muutosten ja niiden taustalla olevien syiden suhteen.”

Vesi on hiilimonoksidin, metanolin ja ammoniakin ohella komeettojen keskeisiä ainesosia. MIROn avulla on mahdollista mitata eri aineiden runsaudet ja saada siten tietoa komeetan ytimen ominaisuuksista, kaasujen vapautumisprosessista ja purkausten sijainnista ytimen pinnalla.

Kaasupurkausten mukana avaruuteen kulkeutuu pölyä ja yhdessä ne muodostavat ydintä ympäröivän koman. Komeetan lähestyessä Aurinkoa koma laajenee ja ennen pitkää aurinkotuuli puhaltaa osan kaasusta ja pölystä pitkäksi pyrstöksi.

Rosetta pääsee tarkkailemaan kaikkea tätä lähietäisyydeltä. Komeetta ja luotain ovat lähimpänä Aurinkoa elokuussa 2015, jolloin ne ovat Maan ja Marsin ratojen välissä.

Komeettatutkimuksen kannalta on tärkeää määrittää, millä tahdilla Auringon läheltä kulkevasta komeetasta vapautuu vesihöyryä ja muita kaasuja. Se on oleellista myös itse luotainlennon kannalta, sillä lähempänä komeettaa kaasupurkaukset saattavat muuttaa Rosettan rataa.

“Komeetta alkaa heräillä horroksesta, jossa se on ollut kauempana avaruudessa, ja vähitellen sen toiminta vilkastuu Rosettan mittalaitteiden tarkkailevien silmien edessä”, toteaa Rosettan projektitutkija Matt Taylor.

“Rosetta-tutkijat käyttävät MIROn havaintoja avuksi myös suunnitellessaan lennon tulevia vaiheita, kun luotain on lähellä komeetan ydintä.”

Tällä hetkellä luotain on enää noin 70 000 kilometrin etäisyydellä määränpäästään. Kaikkiaan kymmenestä radankorjauksesta on vielä tekemättä kuusi. Niiden tuloksena Rosetta saapuu noin 100 kilometrin etäisyydelle komeetan ytimestä 6. elokuuta.

Kääpiöplaneetta Cerekseltä löydetty vettä Jarmo Korteniemi To, 23/01/2014 - 04:51
Kuva: Riley Kaminer
Kuva: Riley Kaminer
Ceresin oletettu rakenne. Kuva: NASA / ESA / A. Feild (STScI)

Kääpiöplaneetta Cereksen pinnalta on löydetty vettä. Suurimmaksi osaksi se on jäätyneenä pinnalle. Tietyillä alueilla se kuitenkin sulaa ja höyrystyy (tai sublimoituu) avaruuteen suihkuten.

Suihkut syntyvät Auringon lämmön vaikutuksesta. Ceres toimii siis hieman kuin jättimäinen komeetta.

Mullistava löytö julkaistiin tänään torstaina tiedelehti Naturessa. Itse havainto tehtiin Euroopan avaruusjärjestön Herschel-avaruusteleskoopilla jokin aika sitten. Laite lakkasi toimimasta keväällä 2013.

Aiemmin veden olemassaoloa Cereksellä on osattu epäillä. Nyt tehty löydös varmistaa asian.

Ceres on asteroidivyöhykkeen suurin kappale. Sen halkaisija on noin 950 km. Se luokitellaan nykyisin kääpiöplaneetaksi.

Höyrysuihkuja pinnalta

Kenties jännittävintä löydössä on, että vettä löytyy kaasuna Cereksen ympäriltä. Vesihöyry tarkoittaa kenties kaasukehää. Tai ainakin jotain sinne päin.

Tutkijat olettavat, että Cereksen pinnalla tapahtuu ajoittaisista vesihöyryn purkauksia. Sellaisia voi syntyä, jos jäinen pinta lämpiää epätasaisesti. Vesihöyryä ei nimittäin nähty joka kerralla kun Herschel suunnattiin kohti Cerestä. Kääpiöplaneetan oma pyöriminen tuntui peittävän vesihöyryalueet.

Purkausten alkuläheiksi tunnistettiin kaksi oudon tummaa pyöreähköä aluetta Cereksen pinnalla. Toisaalta purkaukset alueilla loppuivat, kun Ceres siirtyi kauemmas Auringosta.

Tarkimpia Maasta otettuja kuvia Ceresin pinnasta. Nuolet osoittavat kahta tummaa aluetta, joilla vesipurkaukset tapahtuivat.

Ceres näyttää siis toimivan hieman kuin jättiläismäinen komeetta. Löytö voikin hyvin hämärtää rajaa asteroidien ja komeettojen välillä. Tutkijat ovat viime aikoina löytäneet asteroidivyöhykkeeltä ja muualta aurinkokunnasta useita kappaleita, jotka vaikuttavat pyöreähköille radoille kiertämään jääneiltä komeettaytimiltä.

NASAn luotain Dawn on parhaillaan matkalla kohti Ceresiä. Se saapuu perille keväällä 2015. Se tulee varmasti kartoittamaan tunnistetut oudot alueet ja Ceresin aktiivisuuden tarkasti. Dawn tulee kiertämään kääpiöplaneettaa ehkä vuoden ajan.

Veden löytyminen sinänsä ei ole mitenkään outoa. Teoreettisten mallien perusteella Ceresillä on uumoiltu olean paksu jääkuori, joka peittää kivistä ydintä. Sulatettuna jääkuoren vesimäärä voisi olla jopa 200 miljoonaa kuutiokilometriä. Se tarkoittaa nelinkertaisesti kaikkea Maan makeaa vettä - mukaanlukien kaikki jäätiköt, järvet, joet, pohjavedet ja ilmakehän vesihöyry.

Vettä on löydetty lähes kaikilta tarpeeksi tarkkaan tutkituilta aurinkokunnan kiinteäkuorisilta kappaleilta. Pääosin kiinteässä muodossa, jäänä. Erityisen yleistä se on kappaleilla, jotka sijaitsevat kauempana auringosta kuin Maa. Ceres on yksi näistä.

Ceres on nyt viides aurinkokunnan suurempi kappale, jonka pinnalta on suoraan havaittu veteen liittyviä merkittäviä geologisia prosesseja. Muut ovat Maa, Mars, Jupiterin kuu Europa ja Saturnuksen kuu Enceladus. Myös lukemattomilla komeetoilla tapahtuu vesiprosesseja.

Ceres on viidestä virallisesti kääpiöplaneetta-statuksen saaneesta Aurinkokunnan kappaleesta lähinnä Aurinkoa. Ceresin rata on hieman elliptinen. Sen etäisyys Auringosta vaihtelee lähes 63 miljoonalla kilometrillä. Keskietäisyys on 414 miljoonaa kilometriä, eli 2,8 kertaa suurempi kuin Maan.

Ceresin oletettu rakenne. Kuva: NASA / ESA / A. Feild (STScI)