eksoplaneetat

Hubblella havaittiin tähti, jonka ympärillä sataa komeettoja

La, 01/07/2017 - 12:17 Jari Mäkinen

Tähden nimeltä HD 172555 ympärillä oleva avaruus olisi varmasti käynnin arvoinen paikka, ainakin jos haluaisit nähdä komeita maisemia: siellä nimittäin sataa komeettoja.

HD 172555 on nuorekas, vain 23 miljoonaa vuotta vanha tähtönen, ja se sijaitsee 95 valovuoden päässä Maasta. Siis hyvin lähellä omassa Linnunradassamme.

Tähden ympärillä on selvästikin Jupiterin kokoinen planeetta, jota ei ole vielä havaittu, mutta kohti tähteään syöksyvät komeetat ovat seurausta planeetan painovoimasta: kiertäessään tähteä se sinkoaa muita, pienempiä kappaleita eri suuntiin, ja myös kohti tähteä. 

Kun nämä kappaleet putoavat kohti tähteään, ne joko syöksyvät siihen suoraan, tai viilettävät sen ohitse hyvin läheltä. Silloin ne loistavat kirkkaina pyrstötähtinä – ja saattavat hajota tähden painovoimakentän murskaamana.

Juuri näin käy aina välillä omassa Aurinkokunnassammekin, kun pyrstötähdet tulevat hyvin lähelle Aurinkoa. 

Aiemmin Aurinkokunnan nuoruudessa tällaisia auringonliippaajia on ollut enemmänkin, ja nyt tehty löytö auttaa ymmärtämään paremmin oman planeettakuntamme syntyä ja kehitystä. Nähtävästi sinne tänne sinkoilevat komeetat ovat osa tähden nuoruusaikaa.

Kiinnostavinta näissä komeetoissa on se, että ne levittävät muun muassa elämän kannalta olennaisia aineita ympäriinsä nuoressa planeettakunnassa. Muun muassa käytännössä kaikki vesi maapallolla on peräisin tänne syöksyneistä komeetoista. Komeettaytimissä on myös hiiltä ja ne kypsyttelevät erilaisia mutkikkaampia hiiliyhdisteitä pinnallaan, kun ne käyvät aina silloin tällöin lähellä tähteään kuumentumassa.

Kuin katse oman Aurinkomme nuoruuteen

HD 172555 kuuluu samaan vastasyntyneiden tähtien joukkoon 16 muun tähtikunnan kanssa. Joukon tähdet ovat eteläisellä tähtitaivaalla seitsemän tähtikuvion alueella Etelän ristin tienoilla.

Joukkoa kutsutaan Beta Pictoriksen liikkuvaksi joukoksi, koska Beta Pictoris – Maalarin tähtikuvion toiseksi kirkkain tähti – oli ensimmäinen tällainen nuori tähti, joka havaittiin. Sittemmin samoilla seuduilla, samoihin aikoihin syntyneitä ja samalla tavalla avaruudessa liikkuvia tähtiä on löydetty 16 muutakin. Myöhemmin osalta näistä on löytynyt tähtikumppaneita, joten joukkoon kuuluu kaikkiaan 28 tähteä sekä ruskeaa kääpiötä. Ruskeat kääpiöt ovat ikään kuin liian pieniä tähtiä ollakseen kunnolla tähtiä.

Myös Beta Pictoriksen ympäriltä on havaittu komeettoja sen lisäksi, että sen ympärillä on suuri kaasukiekko ja eksoplaneettoja. Kaikkiaan 11 tähdeltä on havaittu toistaiseksi komeettoja (kun Aurinkoa ei lasketa mukaan).

Beta Pictoriksen joukko on kiinnostava siksi, että se on kaikkein lähinnä Maata sijaitseva nuorten tähtien kerääntymä. Sen tähdet ovat juuri sen ikäisiä, jolloin aurinkokunnankin oletetaan alkaneen muodostaa planeettoja ympärilleen. 

Havainnot esiteltiin tällä viikolla pidetyssä Yhdysvaltain tähtitieteellisen yhdistyksen kokouksessa.

Löydettiin päättelemällä – ei suoraan komeettoja näkemällä

Alun perin komeetat HD 172555:n ympärillä havaittiin vuosien 2004 ja 2011 välillä Euroopan eteläisen observatorion HARPS-spektrografilla, joka onnistui löytämään tähden valosta tyypillisesti tähteensä syöksyvien komeettojen jättämiä jälkiä.

Lisää havaintoja tehtiin Hubblen avaruusteleskoopilla vuonna 2015, ja nyt tähden ympäriltä havaittiin myös piitä ja hiiltä. Lisäksi näitä sisältävät alueet näyttivät liikkuvan suurella nopeudella. Todennäköisin selitys havainnolle ovat tähteä ympäröivässä kaasukiekossa liikkuvat komeetat.

Havainnot ovat selvästi erilaisia kuin eksoplaneetoista saatavat merkit. 

Komeettojen suoraan näkemiseen tarvittaisiin paljon nykyisiä suurempia ja tarkempia havaintolaitteita, joten esimerkiksi jutun alussa oleva kuva on taiteilijan näkemys siitä, miltä komeettatähden ympärillä voisi näyttää.

Lisää löydöstä: hubblesite.org/news_release/news/2017-02

Kuva: NASA, ESA, and A. Feild and G. Bacon (STScI)

 

Jättimäiset renkaat eksoplaneetalla – tällainen on Super-Saturnus

Pe, 10/14/2016 - 09:42 Jari Mäkinen
J1407b ja sen renkaat

Tähti nimeltä J1407 on Kentaurin tähtikuviossa noin 420 valovuoden päässä sijaitseva nuori tähti, jolla on varsin jännä kiertolainen: eksoplaneetta, jonka massiivinen rengassysteemi saa oman Aurinkokuntamme rengaskuningatar Saturnuksen näyttämään hassulta kääpiöltä. Ei ihmekään, että tätä J1407b -planeettaa on kutsuttu Saturnukseksi steroideilla.

J1407 ja sitä kiertävä J1407b eivät ole mikään uusi tuttavuus. Eksoplaneetan löysi Rochesterin yliopiston Eric Mamajekin johtama ryhmä vuonna 2012, ja silloin he myös havaitsivat J1407b:n omituiset pimentymiset. Ainoa selitys omituisiin valonvaihteluihin oli epätavallisen suuri rengassysteemi planeetan ympärillä.

Mamajek joukkoineen on tutkinut sitä sen koommin ja julkaissut säännöllisin välein uusia löytöjään sekä päätelmiään tästä Super-Saturnuksesta.

Itse planeettaa ei tunneta hyvin tarkasti, mutta sen arvioidaan olevan massaltaan 16 – 26 kertaa Jupiterin massa ja kiertää tähtensä noin vuosikymmenessä. On myös mahdollista, että kyseessä olisi ruskea kääpiö, eli ikään kuin suutariksi jäänyt tähti.

Sen jännittävä rengassysteemi on säteeltään jopa 90 miljoonaa kilometriä, eli noin 200 kertaa suurempi kuin Saturnuksella.

Valonvaihteluiden avulla on voitu päätellä, että renkaissa on vyöhykkeitä samaan tapaan kuin Saturnuksella, ja renkaissa on ainakin yksi kookkaampi aukko: se on noin 61 miljoonan kilometrin päässä planeetan keskustasta ja sen saanee aikaan hieman maapalloa kevyempi planeettaa kiertävä kuu.

Uutta: renkaat kiertävät "väärään" suuntaan

J1407b on nyt ajankohtainen jälleen siksi, että japanissa supertietokoneiden parissa työskentelevä Steven Rieder ja Leidenin observatoriossa, Alankomaissa, oleva Matthew A. Kenworthy julkaisivat juuri planeettaa koskevan kiinnostavan tutkimuksen Astronomy & Astrophysics -lehdessä.

Heidän tutkimuksensa perustuu jännittävään simulaatioon tilanteesta, missä J1407b tulee radallaan lähelle tähteä, kuten tapahtuu aina välillä. Aiemmin oli arvioitu, että tähden pitäisi hajottaa renkaat vetovoimallaan, mutta simulaatio osoittaa, että näin ei tapahdu, jos renkaat kiertävät planeettaansa vastakkaiseen suuntaan kuin planeetta kiertää tähteään.

Tämä on varsin harvinaista, sillä kaikki planeettoja kiertävät kappaleet asettuvat normaalisti kiertämään niitä samaan suuntaan kuin planeetta kiertää keskustähteään. Ongelmana onkin nyt se, miten ihmeessä renkaat ovat voineet kääntyä kiertämään "väärään" suuntaan planeettaansa. 

Renkaat eivät ole suinkaan yksi kiinteä kappale planeetan ympärillä, vaan koostuvat miljoonista eri kokoisista kappaleista, pölystä ja erilaisista hitusista, jotka ovat asettuneet kuiden paimentamana renkaan muotoon. 

Yksi vaihtoehto on se, että jossain vaiheessa planeettaan on törmännyt jokin suuri kappale, joka olisi saanut aikaan päinvastaisen pyörimisen. Samalla törmäyksessä olisi sinkoontunut avaruuteen ainetta, joka on muodostanut jättirenkaat.

Alla on kaksikon tekemä animaatio renkaan käyttäytymisestä silloin, kun se kiertää "oikeaan" ja "väärään" suuntaan.

Juttua on muutettu kohdassa, missä renkaiden kokoa verrattiin Saturnuksen renkaisiin. Alkuperäisessä jutussa vertauskohtana oli Saturnuksen renkaiden tihein osa, mutta nyt huomioon on otettu myös heikommat renkaiden osat aina ns. E-renkaaseen saakka.

Katso: Tässä kaikki olennainen Proximan planeetasta yhdessä kuvassa

To, 08/25/2016 - 14:33 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Kymmenen päivää sitten Tiedetuubi kertoi vakuuttavasta huhusta, jonka mukaan naapuritähteämme kiertää erittäin maankaltainen planeetta. Asia varmistui eilen (24.8.2016), kun Proxima Centaurin elämänvyöhykkeellä majailevasta pienestä planeetasta viimein virallisesti tiedotettiin.

Löytöä voi hyvinkin kuvailla sensaatiomaiseksi. Seuraavaksi lähimpään varmistettuun eksoplaneettaan verrattuna Proximan kiertolainen on aivan nurkan takana. Tulevaisuudessa se lienee hyvinkin tarkan tutkimuksen alla. Toivon mukaan sitä tullaan syynäämään niin teleskoopeilla kuin luotaimillakin.

Päätimme koota kaiken oleellisen nykytiedon Proxima planeetasta yhteen kuvaan. Pidemmittä puheitta: klikkaa otsikkokuvaa.

Muut jutut aihepiiristä: • (1) Huhu Proxima b:stä? • (2) Tähti Proxima Centauri • (3) Proximan planeetta varmistettu • (4) Infografiikka • (5) Lähimmät tähdet • 

Päivitys 27.8.: Kuvasta korjattu kirjoitusvirheitä sekä tarkennettu lämpötilatietoja. Kiitoksia virheistä huomauttaneille! Uudessa kuvassa on nyt teksti "versio 1.1".

Miten eksoplaneettoja etsitään?

Eksoplaneettoja, eli jotain muuta tähteä kuin Aurinkoa kiertäviä planeettoja voidaan havaita pääasiassa kolmella eri tavalla.

Ensimmäinen on havaita tähden pieniä liikkeitä. Planeetta heiluttaa tähteä, koska itse asiassa ne kiertävät yhteisen massakeskipisteen ympärillä, ja siten tämän heilumisen tutkimisen avulla voidaan planeetta saada paljastettua.

Tähden liikkeet voidaan havaita joko siten, että sen sijainti muuttuu hieman muiden tähtien suhteen, se viipottaa siis sivusuunnassa. Liike meistä poispäin ja kohti meitä taas paljastuu tähden valon spektriä tutkimalla: spektriviivat siirtyvät välillä punaisen, välillä sinisen suuntaan.

Toinen tapa on havaita tähdenpeittoja, eli mitata tarkasti tähden kirkkautta ja äkätä siinä pieniä kirkkauden vähentymisiä. Kun näitä seurataan tarpeeksi tarkasti ja pitkään, voidaan planeetan koko ja kiertoaika laskea.

Kolmas tapa on ottaa suoraan kuvia. Kirkas tähden valo tekee kuvaamisen hankalaksi, mutta kun kaukoputket ja havaintolaitteet ovat yhä parempia, sitä enemmän planeettoja nähdään suoraan.

Lisäksi on eksoottisempia tapoja, kuten gravitaatiolinssit ja valon polarisaation tutkiminen, mutta nuo edellä olevat kolme tapaa ovat kaikkein tärkeimmät – ja toistaiseksi niillä on löydetty eniten eksoplaneettoja.

Ja lisää löytyy koko ajan, mutta tuskin Proxima Centauria lähempää tullaan eksoja löytämään … yksinkertaisesti siksi, että Proxima Centauri on meitä lähin tähti.

Naapuritähti ärjyy ja aiheuttaa ongelmia planeetalle

Ma, 08/15/2016 - 15:02 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Kerroimme eilen sensaatiomaisesta huhusta naapuritähtemme mahdollisesta asumiskelpoisesta kiertolaisesta. Itse planeetasta saadaan lisätietoja elokuun lopulla, mutta jo pelkkä tähtikin kertoo paljon sikäläisistä olosuhteista.

Millaista Proxima Centaurin seutuvilla oikein on?

Itse tähti on paljon Aurinkoa pienempi punainen kääpiö. Ihmissilmin Aurinko näyttäisi samalla etäisyydellä lähes 20 000 kertaa kirkkaammalta.

Auringon paikalle vaihdettuna Proxima taas näkyisi meillä paljon täysikuuta pienempänä, mutta 20 kertaa kirkkaampana.

Äkäpussi, jota ei varmasti kesytetä

Naapuritähtemme on suurin piirtein Auringon ikäinen tai hieman vanhempi. Se kuitenkin jaksaa porskuttaa menemään vielä pitkään senkin jälkeen kun oma aurinkokuntamme on paistettu loppuun. Proximan kaltaiset tähdet elävät useita biljoonia (n·1012) vuosia, eli satoja kertoja pidempään kuin Aurinko.

Pitkän iän mahdollistaa pieni koko. Tähdellä ei ole varsinaista pysyvää ydintä, vaan konvektio sekoittaa sen materiaa koko ajan. Juuri siksi Proxima pystyy polttamaan lähes kaiken vetynsä heliumiksi. Auringossa ei kiertoa tapahdu, ja sen ytimeen kertyvä helium ajaa oman tähtemme lopun tielle kun vasta vain kymmenys sen polttoaineesta on käytetty.

Proxima ei kuitenkaan ole mikään itse rauhallisuus. Sillä on nimittäin pahoja raivonpuuskia.

Tähdellä on aika ajoin hyvin voimakkaita flare- eli soihtupurkauksia. Ne ovat punaisille kääpiöille varsin tyypillisiä. Tutkimusten mukaan Proximan aktiivisuus seuraa noin 450 vuorokauden sykliä, mutta muutoin soihdut ovat täysin ennustamattomia.

Purkaus syntyy, kun tähden magneettikenttä muuttuu ja napsahtaa äkisti. Magneettisen energian vapautuminen kuumentaa pintaa paikallisesti. Tähden materiaa sinkoutuu hyvin kauas, joskus laajaltakin alueelta. Purkaus nostaa tähden kirkkautta kymmeniä, ehkä satojakin kertoja normaalista. Koko episodi voi olla ohi minuuteissa, suurimmat yleensä tunneissa.

Kuva: Jarmo Korteniemi

Kiertolainen? Vettä? Elämää?

Huhujen mukaan Proximaa kiertää maankaltainen planeetta elämänvyöhykkeellä. Eli alueella, jolla voi esiintyä nestemäistä H2O:ta.

Koska Proxima Centauri on pieni ja heikkotehoinen, elämänvyöhyke on erittäin lähellä sitä. Siellä kiertävän planeetan "vuosi" olisi vain muutamien päivien mittainen. Ja juuri tästä syystä sen havaitseminen onkin osoittautunut hyvin vaikeaksi. Kiertolainen on niin lähellä Proximaa, että sitä ei ole helppoa havaita nykylaitteilla.

Millaista tuollaisella planeetalla olisi? Arvaillaanpa valistuneesti.

Emotähti näyttäisi sieltä katsottuna massiiviselta. Se olisi useita kertoja suurempi kuin miltä Aurinko meille näyttää. Läheisyyden vuoksi valaistus olisi lähes samaa luokkaa kuin meillä -- jos siis ei huomioi, että Proximan loiste värjää kaiken punaiseksi. Otsikkokuvassa on hahmoteltu näkymien vertailua siellä ja täällä. (Kuvan oikealla puolella on kaksi erikokoista tähteä, jotka vastaavat näkymää mallinnetun elämänvyöhykkeen ulko- ja sisälaidoilla.)

Elämänvyöhykkeen rajat eivät ole millään muotoa selviä. Ne riippuvat täysin tarkastellusta asiasta ja käytetyistä parametreista. Eri mallit antavat Auringonkin elämänvyöhykkeelle täysin toisistaan poikkeavia arvoja. Alla olevasta kuvasta voi nähdä mallien olevan samaa mieltä vain yhdestä asiasta: Oma planeettamme sattuu aina oikein kivasti elämänvyöhykkeelle.

Onko Proximan planeetan pinnalla sitten todella virtaavaa vettä? Kallioita, rantoja, meriä, eliöitäkin? Nuo riippuuvat monesta tekijästä. Esimerkkeinä ovat vaikkapa planeetan koko, koostumus, kaasukehä ja magneettikenttä, kehityshistoria, ja moni muu.

On kuitenkin kaksi asiaa, jotka voivat vähentää tuon planeetan elinkelpoisuutta todella roimasti.

Planeetta voi ensinnäkin olla vuorovesivoimien ansiosta lukkiutunut jumiin niin, että se pitää aina saman puolensa kohti Proximaa. Silloin tähdenpuoleinen puoli paahtuisi ja varjopuoli jäätyisi. Jos planeetalla ei ole lämpöjakaumaa riittävästi tasaavaa vesi- tai kaasukehän kiertoa, elämänvyöhykkeellä olemisesta ei ehkä olisi mitään iloa.

Toiseksi, ja tärkeämpänä, Proxima voi tehdä soihtupurkauksillaan elämän kertakaikkisen mahdottomaksi. Eniten ongelmia aiheuttavat soihtujen röngenpulssit, jotka voivat haitata niin kotoperäisten eliöiden kuin satunnaisten matkailijoidenkin oleskelua pinnalla. Säteily on purkauksen aikaan yhtä voimakasta kuin Auringolla, mutta tuolla ne jouduttaisiin kokemaan paljon Merkuriusta lähempänä.

Planeetalla mahdollisesti kehittyneet eliöt ovat toki voineet vuosimiljardien aikana kehittyä kestämään purkauksia, tai jopa pakenemaan niitä. Aika näyttää, millaista tuolla siis oikeasti on.

Niin, ja onko siellä edes mitään planeettaa.

Muut jutut aihepiiristä: • (1) Huhu Proxima b:stä? • (2) Tähti Proxima Centauri • (3) Proximan planeetta varmistettu • (4) Infografiikka • (5) Lähimmät tähdet • 

Kirjoittaja on koulutukseltaan tähtitieteilijä ja planeettatutkija.

Kuvat: Jarmo Korteniemi / Tiedetuubi

Elämälle on 8,8 miljardia vaihtoehtoa

To, 05/19/2016 - 09:46 Markus Hotakainen
Elinkelpoinen eksoplaneetta

Eksoplaneettoja metsästävän Kepler-avaruusteleskoopin aineistosta on löytynyt paitsi parituhatta varmaa tapausta, myös vastaus kysymykseen "kuinka paljon Linnunradassa on elämälle suotuisia planeettoja".

Vaikka kyse on arviosta, joka perustuu hyvin pieneen otokseen kaikista Linnunradan tähdistä, Geoff Marcyn johtama tutkijaryhmä pitää sitä luotettavana.

Kotigalaksissamme on noin 200 miljardia tähteä, joista noin viidennes muistuttaa keskeisissä suhteissa Aurinkoa. Keplerin havaintojen perusteella noin 22 prosentilla näistä tähdistä on maankaltaisia planeettoja sopivalla etäisyydellä. 

Tästä saadaan yksinkertaisella laskutoimituksella elämän kannalta suotuisten planeettojen lukumääräksi 8,8 miljardia.

Tällaisia "elämänkeitaita" on todennäköisesti paljon enemmänkin, sillä myös muiden kuin auringonkaltaisten tähtien ympärillä voi olla olosuhteiltaan leppoisia planeettoja.

Aikaisemman tutkimuksen mukaan punaisista kääpiötähdistä, jotka ovat auringonkaltaisia tähtiä monilukuisempia, noin 15 prosentilla on sopivalla etäisyydellä kiertäviä maankaltaisia planeettoja.

Jos ne otetaan lukuun, kasvaa elämälle suotuisten planeettojen määrä Linnunradassa kymmeniin miljardeihin. Puhumattakaan siitä, että nyt pohditaan meidän tuntemamme kaltaisen elämän elinolosuhteita.

Toistaiseksi tunnemme elämää vain täällä maapallolla, joten on mahdoton arvioida, millä todennäköisyydellä näillä miljardeilla elinkelpoisilla planeetoilla todella on elämää - ja millaista se on. 

Jotain osviittaa antaa syvä hiljaisuus, joka kosmoksessa tuntuu vallitsevan. Ainakaan teknisesti pitkälle kehittyneitä, tähtienväliseen viestintään kykeneviä sivilisaatioita ei ole vilisemällä. 

Tutkimus on julkaistu Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedelehdessä.

Kuva: IAU/L. Calçada

Valtava lisäys eksoplaneettojen määrään: lähes 1300 uutta havaintoa yhdellä rysäyksellä

Ti, 05/10/2016 - 23:13 Jari Mäkinen


Tänään viettäessämme tavallista tiistaita, tapahtui jotain varsin harvinaislaatuista: eksoplaneettalistaan lisättiin kertaheitolla yli tuhat uutta, jotain muuta tähteä kuin Aurinkoa kiertävää planeettaa. Nämä ovat olleet jo jonkin aikaa listalla varmentamattomina, mutta nyt ne saivat virallisen eksoplaneetan tittelin.


Kepler-teleskooppitiimi julkisti tänään 1284 uutta eksoplaneettaa. Samalla Keplerin löytämien eksojen määrä enemmän kuin tuplaantui.

Nyt vahvistettu lista perustuu heinäkuussa 2015 tehtyyn 4302 mahdollisen uuden eksoplaneetan listaukseen, joista 1284 on nyt varmistettu uusilla havainnoilla ja analyyseillä 99 %:n todennäköisyydellä todellisiksi havainnoiksi. 1327 ei läpäisyt tiukkaa seulaa, mutta voi olla, että osa niistä varmentuu myöhemmin eksoplaneetoiksi.

707 on todennäköisimmin jonkinlaisia muita ilmiöitä tai virhehavaintoja, ja loput 984 oli jo aikaisemmin varmennettu eksoplaneetoiksi, mutta jotka nyt saivat virallisen statuksen.

Näistä uusista eksoista 550 ovat mahdollisesti Maata muistuttavia kiviplaneettoja ja yhdeksän niistä on oman keskustähtensä ympärillä radalla, jolla mahdollisesti vesi voisi pysyä nestemäisenä planeetan pinnalla. Ne ovat siis mahdollisesti elinkelpoisia. Aiemmin tällaisia eksoplaneettoja tiedetään olevan 21 kappaletta.

Kaikenkaikkiaan tähtitieteilijät ovat löytäneet lähes 5000 mahdollista eksoplaneettaa, joista yli 3200 on todettu lisähavainnoin ja analyysein todellisiksi havainnoiksi; loput odottavat vielä varmistusta. Virallisista eksoplaneetoista peräti 2325 on Kepler-teleskoopin löytämiä.

Keplerin työ ei ole ollut pelkkää menestystä, sillä se on ollut muutamaan kertaan vaikeuksissa. Viimeisin tällainen tapaus oli viime kuussa, kun 8. huhtikuuta Kepler joutui niin sanottuun hätämoodiin, jolloin se lopetti havaintonsa ja jäi odottamaan lennonjohdon apua. Tällainen tilanne saattaa johtua esimerkiksi kosmisen säteen osuttua kriittiseen osaan tietokoneissa.

Teleskooppi saatiin lopulta takaisin käyttöön 22. huhtikuuta, mutta valitettavasti sitä ennen Kepler käytti huomattavan paljon polttoainetta asennonsäätöönsä, mikä lyhentää sen käyttöaikaa.

Tätä ennen Keplerillä oli vaikeuksia muun muassa vuonna 2013, kun sen asennonsäätöön käyttämä gyroskooppi rikkoontui. Lennonjohto keksi kuitenkin tavan jatkaa havaintoja ilman sitä.

Teleskooppi laukaistiin avaruuteen vuonna 2009 ja sen odotetaan toimivan ainakin tämän vuoden loppuun – ei huonommin satelliitilta, joka suunniteltiin toimimaan vain kolme ja puoli vuotta!

Kuva: NASA/W. Stenzel (Kyseessä on piirros, mihin on koottu erilaisia näkemyksiä mahdollisista eksoplaneetoista)

Seuraavaksi kuulostellaan viestejä 20 000 punaiselta kääpiöltä

To, 03/31/2016 - 06:47 Markus Hotakainen
Allen Telescope Array

Maan ulkopuolista älyä etsivä SETI-instituutti on käynnistänyt uuden ohjelman, jolla pyritään löytämään vieraiden sivilisaatioiden signaaleja avaruuden kohinan joukosta.

SETI-projekteja on toteutettu jo vuodesta 1960 lähtien, mutta tällä kertaa tähtäimessä ovat Auringon kaltaisten tähtien sijasta punaiset kääpiötähdet.

"Punaiset kääpiöt – kosmoksen kiiluvat hehkulamput – ovat jääneet aiemmin vähälle huomiolle", toteaa Jon Richards SETI-instituutista. "Syynä on ollut se, että tutkijat ovat tehneet sinänsä järkeenkäyvän oletuksen muiden älyllisten olentojen olemassaolosta Aurinkoa muistuttavia tähtiä kiertävillä planeetoilla."

Tätä perinteistä olettamusta on tukenut se näkemys, että punaisia tähtiä ympäröiviltä elinkelpoisilta vyöhykkeiltä löytyy todennäköisesti vähän planeettoja, koska niiden tapauksessa vyöhyke on paljon kapoisempi kuin esimerkiksi kirkkaammalla Auringolla. 

Lisäksi punaista kääpiötä sopivalla etäisyydellä kiertävä planeetta olisi niin lähellä tähteä, että sen pyörimisliike olisi lukkiutunut: se kääntäisi aina saman puolen kohti tähteä. Silloin tähden toinen puoli olisi sietämättömän kuuma ja toinen jäätävän kylmä. Ei siis kovin suotuisaa elämän kannalta.

Tuoreet tutkimukset viittaavat kuitenkin siihen, että mikäli tällaisella planeetalla on meriä ja kaasukehä, lämpöä kulkeutuisi myös pimeälle puolelle, ja merkittävä osa planeetan pinnasta voisi olla asuttava.

Eksoplaneettahavainnot viittaavat myös siihen, että vähintään joka viidennellä, mahdollisesti jopa joka toisella punaisella kääpiötähdellä on planeetta elinkelpoisella, siis elämän kannalta otollisella vyöhykkeellä. Asuttavia planeettoja saattaa olla jopa enemmän kuin Auringon kaltaisilla tähdillä.

"Merkittävää on, että kolme neljäsosaa kaikista tähdistä on punaisia kääpiöitä", huomauttaa Seth Shostak SETI-instituutista. "Jos havaitsemme rajallista määrää tähtiä – vaikkapa 20 000 lähintä – niiden etäisyys on keskimäärin puolet lähimmän 20 000 Aurinkoa muistuttavan tähden etäisyydestä."

Ja mitä läheisempi tähti, sitä voimakkaampi olisi mahdollinen signaali.

Bonuksena on, että punaisten tähtien elinikä on maailmankaikkeuden nykyistä ikää suurempi: kaikki universumissa syntyneet punaiset kääpiöt loistavat edelleen. Ne ovat siten keskimäärin miljardeja vuosia vanhempia kuin Aurinko ja muut samaa kokoluokkaa olevat tähdet.

"Tämä saattaa olla ainoa tapaus, jossa vanhassa vara parempi", Shostak toteaa. "Iäkkäissä planeettakunnissa on ollut enemmän aikaa älyllisten olentojen kehittymiselle."

Etsintä tehdään SETI-instituutin ATA-teleskoopilla (Allen Telescope Array), jonka 42 antennilla pystytään tarkkailemaan kolmea tähteä samanaikaisesti. Uuden projektin on tarkoitus kestää kaksi vuotta. Kohteet valitaan kaikkiaan 70 000 punaisen tähden luettelosta ja hankkeessa hyödynnetään myös ensi vuoden elokuussa laukaistavan TESS-satelliitin (Transiting Exoplanet Survey Satellite) keräämää dataa. Sen tehtävänä on etsiä planeettoja lähitähdiltä, joiden joukossa on runsaasti punaisia kääpiöitä.

Uudesta hankkeesta kerrottiin SETI-instituutin uutissivuilla.

Kuva: Seth Shostak/SETI Institute

 

Onko avaruuden äly löytänyt jo meidät?

Ti, 03/01/2016 - 20:35 Markus Hotakainen
Maan ylikulku

Muita tähtiä kiertäviä eksoplaneettoja tunnetaan jo lähes 2 000. Suurin osa niistä on löydetty tarkkailemalla muutoksia tähtien kirkkauksissa, kun planeetat vaeltavat Maasta katsottuna niiden editse.

Entä jos tilanne käännetään päälaelleen? Onko jokin vieras sivilisaatio jo löytänyt maapallon samalla menetelmällä?

René Heller ja Ralph Pudritz ovat määritelleet avaruuden suunnat, mistä kannattaa etsiä älyllisiä olentoja, jotka kenties ovat jo selvillä olemassaolostamme. 

Tutkijoiden mukaan jatkossa kannattaa haravoida erityisesti alueita, joilta katsottuna Maa kulkee säännöllisesti Auringon editse.

Ajatus on sinänsä yksinkertainen ja suoraviivainen. Jos jokin kaukainen planeetta sijaitsee Maan ratatason eli ekliptikan suunnassa, sieltä nähtynä kerran vuodessa tapahtuu Maan ylikulku. Mikäli planeettaa asustaa teknisesti kehittynyt sivilisaatio, se pystyy tarkastelemaan jopa kotiplaneettamme ilmakehän koostumusta – ja päättelemään, että täällä on elämää.

Tutkimuksen kriteerinä oli, että kaukaiselta planeetalta katsottuna Maa näyttää kulkevan alle puolen Auringon säteen etäisyydeltä sen editse kiekon keskipisteestä mitattuna. Tällaiset planeetat sijoittuvat taivaalla kapeaan nauhaan, jonka pinta-ala on ainoastaan noin 1/2000 koko taivaanpallosta.

 

 

"Strategian keskeinen tekijä on rajoittaa etsintä taivaalla hyvin pienelle  alueelle. Silloin voimme kenties saada ihmisiän puitteissa selville, ovatko Maan ulkopuoliset tähtitieteilijät löytäneet kotiplaneettamme. He ovat ehkä todenneet, että Maalla on elämästä kertova ilmakehä ja yrittävät siksi saada meihin yhteyden", arvioi Heller.

Kaikki tähdet eivät ole otollisia elämän kannalta suotuisille planeetoille. Massiivisten tähtien elinkaari on todennäköisesti liian lyhyt, jotta sitä kiertävällä planeetalla ehtisi kehittyä elämää – tai ainakaan älyä – ennen kuin tähti alkaa olla jo kehityksenä loppuvaiheissa.

Tutkijat listasivat tunnetut tähdet, jotka ovat sekä taivaalla tutkimuksen rajaamalla alueella että elämän kehittymisen kannalta suotuisia. Tuloksena on 82 auringonkaltaisen lähitähden luettelo, joka voisi toimia lähtökohtana kohdennetulle SETI-tutkimukselle (Search for Extra-Terrestrial Intelligence).

Linnunradan tähdistä useimmat ovat kuitenkin Maasta katsottuna niin himmeitä, että niitä ei kyetä lainkaan havaitsemaan. Siksi tutkijat arvioivat kotigalaksimme tähtitiheyttä koskevien laskelmien perusteella, kuinka monta tähteä ekliptikan tason suunnassa on ja kuinka monella niistä voi olla planeetta, jolla on kehittynyt älyllistä elämää.

Tulos: noin 100 000.

Niiden etsimisessä tulee apuun PLATO-luotain, jonka Euroopan avaruusjärjestö ESA suunnittelee laukaisevansa vuonna 2024. Sen tavoitteena on löytää nimenomaan pieniä, maankaltaisia planeettoja. 

"PLATO saattaa nähdä sellaisten eksoplaneettojen aiheuttamia ylikulkuja, joiden mahdolliset asukit pystyisivät havaitsemaan Maan vaeltavan Auringon editse", Heller toteaa. "Silloin sekä heillä että meillä olisi mahdollisuus tutkia toistemme planeettoja."

Tutkimuksesta kerrottiin Max Planck -instituutin uutissivuilla.

Kuvat: NASA/Axel Quetz (MPIA)/Axel Mellinger, Central Michigan University

 

 

Tähdet kertovat... millaisia eksoplaneettoja niillä voi olla

Pe, 12/04/2015 - 13:50 Markus Hotakainen
Kepler-62f

Kun eksoplaneettoja löytyy kaiken aikaa lisää, voidaan yrittää selvittää, onko tietynlaisilla tähdillä tietynlaisia planeettoja. Jos jonkinlaista säännönmukaisuutta löytyy, eksojen metsästys helpottuu ja tehostuu.

Koska tähti ja sitä mahdollisesti kiertävät planeetat syntyvät samasta kaasu- ja pölypilvestä, tähden kemiallinen koostumus kertoo myös planeettojen ominaisuuksista. 

Jo aikaisemmissa tutkimuksissa on todettu, että jättiläisplaneettoja syntyy yleisimmin rautapitoisten tähtien ympärille. Pienemmät kiviplaneetat sen sijaan eivät vaadi erityistä runsautta raudan osalta.

Uudessa tutkimuksessa tarkastelua on laajennettu myös muihin alkuaineisiin. Sen mukaan tähdet, joilla on ympärillään Maan kokoluokkaa olevia kiviplaneettoja, ovat pääpiirteissään koostumukseltaan samanlaisia kuin tähdet, joilla on Neptunuksen kokoisia kiertolaisia tai ei lainkaan planeettoja. Kaasujättiläisten kiertämistä tähdistä ne kuitenkin poikkeavat selvästi.

Tutkijaryhmä keskittyi seitsemään tähteen, joilla on ainakin yksi Maata muistuttava kiviplaneetta, ja tarkasteli 19 eri alkuaineen runsauksia niiden koostumuksessa. 

Tulosten mukaan maankaltaisia planeettoja ei yleensä ole tähdillä, joissa on runsaasti esimerkiksi rautaa ja piitä. Se on yllättävää, sillä kiviplaneettojen yleisimpiä alkuaineita ovat juuri rauta ja pii.

"Planeettojen syntyyn liittyvistä tähtien ominaisuuksista käydään kiivasta kiistelyä", toteaa tutkimusta johtanut Simon Schuler. "Meidän tuloksemme tukevat teoriaa, jonka mukaan pieniä kiviplaneettoja syntyy kemialliselta koostumukseltaan hyvin vaihteleville tähdille."

"Se tarkoittaa, että pienet kiviplaneetat voivat olla vielä oletettuakin yleisempiä", lisää tutkimusryhmään kuulunut Johanna Teske.

Kun planeettoja syntyy nuorta tähteä ympäröivästä kaasu- ja pölykiekosta, on mahdollista, että planeetoiksi kasautuva aine on pois tähden koostumuksesta. Jos niin todella on, paranevat mahdollisuudet löytää uusia eksoplaneettoja, sillä niiden kiertämissä tähdissä tiettyjä alkuaineita olisi silloin tavallista vähemmän. 

Tutkituista seitsemästä tähdestä yhdessäkään ei kuitenkaan näkynyt merkkejä tiettyjen alkuaineiden vähentymisestä planeettojen syntyprosessissa. 

"Pienten planeettojen löytäminen on haasteellista, joten on hienoinen pettymys, ettemme saaneet selvää vihjettä niiden kiertämien tähtien tunnistamiseksi", Teske valittelee.

"Tuloksemme on silti tosi jännittävä, koska sen mukaan pienet planeetat ovat hyvin yleisiä ja kemialliselta koostumukseltaan vaihtelevia."

Tutkimuksesta kerrottiin Carnegie-instituutin uutissivuilla ja se on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle (Taiteilijan näkemys Kepler-62f-eksoplaneetasta, joka on ”super-Maa”. Se kiertää Aurinkoa pienempää ja viileämpää tähteä noin 1 200 valovuoden etäisyydellä.)