Heinäkuussa Pluton ohi lentänyt New Horizons lähettää kuviaan takasin Maahan ja NASA julkistaa niitä omaan, rauhalliseen tahtiinsa. Tänään vuorossa olivat kuvat, jotka osoittavat  jälleen kerran kuinka omituinen paikka Pluto on – ja jotka todennäköisesti ovat huikeimpia ohilennon aikana otettuja kuvia. Kuvat otettiin vastaan 13. ja 14. syyskuuta.

Niissä näkyy Pluton auringonlasku, eli maisemaa kuvattuna silloin, kun New Horizons oli liikkumassa radallaan kääpiöplaneetan varjoon. 

Kuvissa näkyvät jäiset vuoret, typpijään virrat ja usvaa, mihin pitkät, unenomaiset varjot lankeavat. Kuvia katsoessa kannattaa muistaa, että Auringon valoa Plutossa on vain saman verran kuin täysikuu valaisee muuten pimeää yötä. Valoa on vähän, ja se tuo kuviin oman, omituisen tunnelmansa.

Otsikkokuvassa oleva otos on kenties upein. Sen luotain otti noin 15 minuuttia sen jälkeen, kun se oli lähimpänä Plutoa 14. heinäkuuta. Kuvan ottamisen aikaan New Horizons oli noin 18 000 kilometrin päässä Plutosta. Koska hetki, jolloin Aurinko painuu horisontin taakse, on erittäin kiinnostava, katsoi luotain silloin taaksepäin ja sai napattua tämän kuvan, missä Pluto on näyttää selvästi kolmiulotteiselta. Se onkin, mutta luonnollisesti varjot saavat kuvan näyttämään hieman epätodellisen upealta.

Kuvassa näkyy Sputniktasangoksi kutsuttu jäälakeus oikealla. Siitä nousee vasemmalla näkyvä, jopa 3,5 kilometrin korkeuteen nouseva vuoristo, johon kuuluu etualalla oleva Norgay Montes ja taaempana oleva Hillary Montes. Montes tarkoittaa vuoristoa, ja samaan tapaan Sputniktasankoa voi kutsua nimellä Sputnik Planum.

Nasan New Horizons -luotain jatkaa heinäkuisen ohilentonsa aikana ottamien kuvien lähettämistä Maahan ja kuvia käsitellään sekä julkistetaan nyt vähitellen. Tuoreimpia kuvia julkistettiin tänään illalla Suomen aikaa, ja niissä Pluto näyttää samanlaiselta kuin aiemminkin ja niitä voi luonnehtia yhdellä sanalla – hämmentävää.

Olennaisinta näissä uusissa kuvissa on se, että Pluton pinta on hyvin vaihteleva ja monipuolinen kokoelma erityyppistä geologiaa sekä harmaan sävyjä sysimustasta täysvalkoiseen. Pinnalla lienee siis jäätä ja tummia hiilivety-yhdisteitä, ja lisäksi kääpiöplaneetta on selvästikin jäähtymässä: sen kaasukehä lienee härmistymässä pinnalle. On todella kiinnostavaa nähdä väläys tästä hetkestä.

Viime viikonlopun aikana Maahan saapuneissa kuvissa on dyynejä, tasankoalueille imeytynyttä typpijään virtausta ja vuoristoalueita olennaisesti aiempaa paremmalla erotuskyvyllä kuvattuna. Näissä kuvissa erottuu 400 metriä kooltaan olevia yksityiskohtia. On selvää, että pinnalla joko on ollut ohilennon aikaan tai suhteellisen vähän aikaa sitä ennen vielä nesteen virtausta. 

Pinta on kaikkine ilmiöineen hyvin vaihtelevaa ja pienenkin alueen sisällä voi olla tasankoa, jäätikköä, vuoristoa ja virtaama-alueita.

Silmiinpistävää on myös se, että pinnalla ei ole paljoakaan kraattereita, joten näkyvä pinta on varsin nuorta.

Tosin voi olla, että koko vaalea jäätikköalue onkin suuri jään peittämä kraatteri, törmäysallas, jonne johtaa virtaamauomia – siis jokia. Kuvien perusteella on vaikea päätellä onko se pohjaansa asti jäässä, vai olisiko siellä ollut ohilennon aikaan jopa nestemäistä ainetta (typpeä?). Vai onko kaasukehä härmistymässä juuri matalammille alueille, kuten tähän altaaseen?

Heinäkuussa upeasti Pluton ohi lentänyt New Horizons -luotain jatkaa parhaillaan ohilennon aikana keräämiensä tietojen ja ottamiensa kuvien lähettämistä takaisin Maahan, mutta samalla tutkijat ovat etsineet luotaimelle kiihkeästi uutta kohdetta.

New Horizons on hyvässä kunnossa ja se voisi tehdä vielä paljon muutakin kuin vain mitata tyhjää avaruutta (mikä sinälläänkin on erittäin kiinnostavaa, etenkin aurinkokunnan ulko-osissa). Ongelmana on ollut vain se, että luotain lähetettiin nopeasti tutkimaan Plutoa, eikä sen rataa voitu säätää sellaiseksi, että samalla kertaa olisi automaattisesti voitu käydä tutkimassa kaikkein kiinnostavimpia Pluton seutujen muita kappaleita.

Nyt kuitenkin on löytynyt yksi mahdollinen ohilentokohde: se on ns. Kuiperin vyöhykkeessä sijaitseva pieni kappale, 2014 MU69, joka tunnetaan myös nimellä PT1, eli ”potential target 1”, ”mahdollinen kohde numero 1”. Otsikkokuvassa on taiteilijan hahmotelma luotaimesta lentämässä PT1:n ohi.

Se kiertää Aurinkoa noin 1600 miljoonaa kilometriä kauempana kuin Pluto. Halkaisijaltaan se on todennäköisesti vain noin 45 kilometriä, joten se on olennaisesti suurempi kuin komeetat ja samalla paljon pienempi kuin esimerkiksi Pluto. Se lienee siten tyypillinen Neptunuksen radan ulkopuolella sijaitsevassa Kuiperin vyöhykkeessä oleva kappale.

Kappale oli jo aiemmin listattujen mahdollisten kohteiden luettelossa, mutta nyt New Horizons on valinnut sen ehdotukseensa, jonka se lähettää NASAlle. USA:n avaruushallinnon tulee hyväksyä tarjous, jotta se voisi rahoittaa lennon jatkon. Siitä päätettäessä ehdotus joutuu kamppailemaan vähistä rahoista monien muiden kiinnostavien ehdotusten kanssa, eikä sen läpimeno ole itsestään selvää. 

Tosin jo olemassa olevan, toimivan ja erittäin vaikeasti saavutettavaa kohdetta tutkivalla hankkeella on varsin suuri todennäköisyys tulla hyväksytyksi, etenkin kun kustannukset kokonaan uuden lennon tekemiseen verrattuna ovat pienet.

Jos ehdotus hyväksytään, lentää New Horizons PT1:n ohi tammikuun 1. päivänä vuonna 2019. 

Tai itse asiassa luotain tulee joka tapauksessa lentämään kappaleen ohi, sillä jotta rata saadaan muutettua sopivaksi ohilentoa varten, pitää New Horizons -luotaimella tehdä ratamuutos nyt loka-marraskuussa: sen jälkeen se on joka tapauksessa sopivalla radalla, ja rahoituksesta riippuu tekeekö luotain havaintoja vai ei.

Vaikka ratamuutosta nyt tänä vuonna voi pitää pienenä painostuksena NASAn suuntaan, on ratamuutos samalla helpoin ja vähiten polttoainetta kuluttava, kun se tehdään mahdollisimman aikaisesti. 

Olisi varsin suuri ihme, jos NASA antaisi toimintakykyisen luotaimen lentää PT1:n ohi ilman pientä lisärahoitusta.

Pluto on jo yllättänyt monta kertaa, mutta tänään illalla Suomen aikaa julkistetut kuvat ja mittaustiedot ovat jälleen aivan ällistyttäviä: Pluton pinnalla näyttää olevan liikkuvia jäävirtoja ja sen kaasukehä on usvainen.

Kaukainen, käytännössä geologisesti kuolleeksi taivaankappaleeksi oletettu Pluto on paljastunut aktiiviseksi paikaksi, missä on paksuhko kaasukehä, monimuotoisia maisemia pinnalla sekä kenties myös jännittäviä kemiallisia reaktioita.

Noin 130 kilometrin korkeudelle kääpiöplaneetan pinnasta ulottuva usva (otsikkokuvassa) on kenties suurin yksittäinen löytö, joista tänään julkistetuissa kuvissa ja tiedoissa kerrottiin. Kuten aiemmin Saturnuksen kuun Titanin havainnoista on huomattu, on usvamainen kaasukehän alaosa kenties tyypillinen piirre aurinkokunnan ulko-osien suurille kappaleille.

Kuten Titanilla, on myös Pluton usvassa selviä kerroksia: tihein osa ylettyy noin 50 kilometrin korkeudelle ja toinen raja on 80 kilometrin korkeudessa. Selvästikin kaasukehän tiheys (ja lämpötila?) nousee alaspäin tultaessa, joten pinnalla on kenties myös nestemäisiä aineita – ennen kaikkea typpeä. 

NASA on julkistamassa huomenna perjantaina lisää viimeviikkoisen Pluton ohilennon aikana otettuja kuvia, mutta New Horizons -tiimi julkisti jo nyt yhden väläyksen tulevasta: kuvassa näkyy jäävuoria Pluton "sydämen", Tombaugh Region reunalla.

Kyseessä eivät ole samat vuoret, joista saatiin kuvia jo viime viikolla; ne ovat 110 kilometrin päässä näistä nyt kuvista havaituista vuorista. Vuoret ovat mahdollisesti jopa 1,5 kilometriä korkeat ja koostuvat oletettavasti jäästä, joka Pluton hyytävässä kylmyydessä käyttäytyy kuin peruskallio täällä maapallolla. 

Pluton pinnanmuotojen nimet ovat aiheuttaneet kuluneen viikon aikana paljon hämmennystä, joten tässä lyhyt kertaus: Pluton huomiota herättävä, hieman sydämeltä näyttävä muodostelma on nimetty Pluton löytäjän Clyde Tombaughin mukaan Tombaugh Regioksi, eli Tombaughin alueeksi. Sen sisällä oleva, viime viikon kuvissa hyvin näkyvä laaja tasanko on puolestaan Sputnik Planum, eli Sputniktasanko. Sen viereltä löytyneet korkeat vuoret on nimetty Edmund Hillaryn parina Mount Everestille nousseen nepalilaisen Tenzing Norgayn mukaan.

Kuvassa näkyville vuorille ei ole annettu vielä nimiä, mutta varmastikin huomenna sellaiset tullaan kuulemaan.

Huomiota herättävää kuvassa on se, että siinä näkyy selvästi kraatterien täplittämää, tummaa pintaa vasemmalla, ja nuorempaa jäätikköä oikealla. Keskialueella on selvästi kraattereita, joiden sisällä on selvästi nuorta, vaaleaa sedimenttiä (tai jäätä). Tutkijoiden kannalta juuri tämä raja-alue vanhan pinnan ja nuoren jäätikö välillä on erittäin kiinnostava, koska siinä paitsi näkee mitä Pluton "todellinen" pinta on, niin myös millaiset voimat mylläävät jäätikköä sekä kuinka paljon aurinkokunnan ulko-osissa on ollut meteoripommitusta vuosimiljardien kuluessa – tai mahdollisesti onko Pluto syntynyt aikanaan lähempänä Aurinkoa ja joutunut jostain syystä hyvin soikealle radalleen vasta myöhemmin.

Kuvassa tumma alue vasemmalla on miljardeja vuosia vanhaa, kun taas vaalea jäätikkö oikealla ei ole kuin maksimissaan 100 miljoonaa vuotta vanhaa. 

Pluton lähiohituksesta on tätä kirjoitettaessa kulunut vain nelisen vuorokautta, mutta New Horizons -lennon tutkijaryhmä suunnittelee jo tulevaisuutta.

Luotaimesta on saatu tähän mennessä vain vajaat 2% sen keräämistä tiedoista takaisin Maahan, ja arvion mukaan tämän heinäkuun loppuun mennessä luku on jo 5%. Loput tiedot – ja niiden mukana kaikkein kiinnostavimmat lähikuvat – tulevat seuraavien kuukausien aikana ja kestää ensi vuoden loppuun saakka saada kaikki tiedot talteen.

Yksi tuoreimmista Maahan saaduista kuvista on yllä oleva "jäähyväiskuva", jonka New Horizons otti Plutosta ja Kharonista niistä etääntyessään tiistaina.

Luotain kuvaa ja mittaa vielä parin kuukauden ajan aktiivisesti, eli tietoja saadaan vielä lisää, mutta sen jälkeen huomio kääntyy sadonkorjuuseen: tutkijaryhmä hajotetaan, kun yksittäiset tutkijat alkavat analysoida saatuja kuvia ja tietoja sekä pohtia mitä kaikkea ihmeellistä Plutosta löytyikään. Tähän mennessä olemme kuulleet vain pikaisesti saatuja ensikommentteja, emme pohdittuja ja muihin havaintoihin suhteutettuja tuloksia.

Lennonjohto puolestaan keskittyy "vain" lataamaan tietoja Maahan sekä tekemään silloin tällöin mittauksia, jotka kertovat aurinkokunnan ulko-osien säteily- ja hiukkaspitoisuuksista sekä magneettikentästä. 

Samalla tähtitieteilijät koettavat löytää New Horizonsille uutta ohilentokohdetta. Tiedetään, että ulkoaurinkokunnassa ns. Kuiperin vyössä on monia kappaleita – kenties jopa Plutoakin suurempia – ja olisi erinomaista, jos luotain voitaisiin ohjata lentämään sellaisen ohitse. Paitsi että kohteiden löytäminen on hankalaa, tekee yrityksestä vieläkin haasteellisemman se, että luotaimen rataa ei pysty muuttamaan kovinkaan paljoa. Kappaleen siis pitäisi olla jotakuinkin nykyisen lentoradan tienoilla.

Onkin todennäköisintä, että New Horizons liittyy Voyagerien 1 ja 2 sekä Pioneer-luotainten 10 ja 11 joukkoon ja lentää yksinkertaisesti tehtävänsä nyt suoritettuaan ulos aurinkokunnasta. Se ei kuitenkaan saavuta koskaan Voyagereita, sillä ne saivat jättiläisplaneettojen ohilennoistaan niin paljon lisää vauhtia, että ovat nopeimpia ihmiskunnan tekemiä laitteita – vaikka New Horizons laukaistiin matkaan vauhdikkaammin.

Luotain saavuttaa sadan AU:n etäisyyden vuonna 2038 ja jos se on silloin toiminnassa, se voi tutkia heliopaussia – aluetta aurinkokunnan ja tähtienvälisen avaruuden välillä – samaan tapaan kuin Voyagerit tekevät nyt. Ja sen jälkeen luotain pullahtaa alueen läpi itsekin interstellaariseen avaruuteen.

Laskeutuja Kharoniin?

Pluto-lennon "isä" Alan Stern on suunnitellut jo mahdollista seuraajaa New Horizons -luotaimelle. Hän ehdottaa Kharon-kuun pinnalle lähetettävää laskeutujaa, joka voisi tutkia paitsi kuuta sekä sen kaasukehää, niin myös havaita jatkuvasti Plutoa. Kharon kääntää koko ajan saman puolen kohti Plutoa (samaan tapaan kuin oma Kuumme) ja siksi Pluton puoleiselta alueelta voisi katsella koko ajan kohti Plutoa.

Lento olisi varmasti kiinnostava, mutta samalla jo nyt saatujen kuvien ja tietojen mukaan Pluto vaikuttaa kovin paljon Neptunuksen Triton-kuulta, ja sinne voisi olla vieläkin jännempää mennä takaisin. Paitsi että se olisi edullisempaa, niin silloin luotain voisi tutkia myös Neptunusta sekä sen muita kuita. 

Järjestelmällisesti sanaa "planeetta" Plutosta käyttänyt Stern on luonnollisesti hyvin innostunut Plutosta, ja onkin varsin epätodennäköistä, että sinne palattaisiin pitkiin aikoihin. Triton ja ennen kaikkea Saturnuksen kuu Titan ovat varmasti listalla ennen Plutoa, niin jännittäväksi ja kiinnostavaksi paikaksi kuin se osoittautunutkin.

Lisäksi ulkoaurinkokunnan tutkimukselle on yksi, yllättävä hidaste: energiapula. Kaikki luotaimet, jotka ovat lentäneet Jupiteria kauemmaksi, ovat käyttäneet sähkövirran tuottamiseen niin sanottua ydinparistoa, jonka polttoaineena on Plutonium-238. Aurinkopaneeleista ei ole iloa, koska valoa on niin vähän, eikä muita käyttökelpoisia energialähteitä ole keksitty.

Lisäksi mm. Mars-kulkija Curiosity käyttää ydinparistoa ja pienet plutonium-pohjaiset napit huolehtivat muidenkin Mars-kulkijoiden lämmittämisestä.

New Horizons -luotain on lähettänyt jälleen Maahan uusia ällistyttäviä Pluto -havaintojaan. Niistä kerrottiin juuri loppuneessa NASAn tiedotustilaisuudessa.

Pluton "sydänkuvion" kirkkaat länsi- ja keskiosat on nimetty "Sputnik Planumiksi". Alue vaikuttaa olevan kauttaaltaan hiilimonoksidi- eli häkäjään peitossa. Se on ainoa paikka missä koko pallolla ainetta on löytynyt. Häkä sublimoituu ja virtaa ylös kaasukehään.

Sputnik Planumilla risteilee suuria 20-25 km läpimittaisia monikulmioita. Niiden syntymekanismi on kuitenkin erittäin epäselvä. Polygonien läpimitta on samaa luokkaa kuin Marsistakin löydetyt "jättipolygonienkin". Samankaltaisten piirteiden löytyminen näinkin kaukaa voi auttaa hahlomaan kummankin paikan geologiaa paremmin. Tällä hetkellä selitysmalleja Pluton piirteille on useita: Kyse voisi olla joko pinnan laajamittaisesta tiivistymisestä lämpötilan vaikutuksesta, tai sitten tehostuneesta sublimoitumisesta piirteiden välisillä alueilla.

Uusimmassa Maahan lähetetyssä kuvassa näkyy Kharonin reuna-alueita. Kuva on näpsäisty 79000 kilometrin päästä, noin puolitoista tunttia ennen lähintä ohitusta.

Kuvassa näkyy enimmäkseen tasaista aluetta ja pieniä kraattereita. Lisäksi mukana on höysteenä muutamia viivoja. Ne ovat pinnassa olevia halkeamia  tai railoja, ja käytännössä jatkoa koko palloa kiertävälle halkeamavyöhykkeelle.

Oudoin piirre on kuitenkin kuvan ylälaidassa. Kyse on kuopassa olevasta vuoresta. Toistaiseksi tutkijat ovat olleet siitä ymmällään. Kyse voi olla todella oudosta kraatterista, jonka pohja on ponnahtanut takaisin ylös. Tällaisia on olemassa muuallakin, mutta yleensä ponnahdus koskee vain aivan kraatterin keskiosia. Toisaalta kyse voi myös olla pintaan vajonneesta vuoresta, kuoppaan kertuyneestä materiasta - tai jostain aivan muusta.

Monttuvuori on oudoin Kharonista löydetty piirre.

Analyysien tulokset voivat kuitenkin vielä muuttua.

New Horizons kiusoittelee tutkijoita

New Horizonsin Maahan lähettämät kuvat eivät ole missään tapauksessa vielä täysikokoisia tai -tarkkuuksisia versioita. Ne ovat enemmänkin "sneak peak" -tyylisiä kiusoittelukuvia. Kuvia on pakattu erittäin tehokkaasti, mikä lyhentää lähetysaikaa ja varmistaa edes alustavien kuvien saannin jos jotain sattuu menemään luotaimessa vikaan. Samalla pakkaus kuitenkin huonontaa kuvanlaatua roimasti.

New Horizons härnää tutkijoita lähetysohjelmistonsa mukaan. Se lähettää ensin huonon version, ja vasta jonkin ajan kuluttua paremman. Tarkimmat versiot lähetetään Maahan kenties vasta kuukausien päästä.

Juuri nyt käynnissä on uusi tiedotustilaisuus, jossa luultavasti kerrotaan uusista aineistoista. Palaamme siis kohta takaisin asiaan!

Hetki sitten päättyneessä NASAn tiedotustilaisuudessa paljastettiin uusia kuvia, joissa sekä Pluto, Charon että Hydra-kuu näkyvät paljon tarkemmin kuin aikaisemmissa otoksissa.

Kiinnostavimpia ovat tietysti itse kääpiöplaneetasta saadut kuvat – tai tarkemmin sanottuna kuva. Aikaisempaan verrattuna kymmenkertaisella erotuskyvyllä otetuista kuvista on toistaiseksi saatu Maahan saakka vain yksi, mutta sekin sai yleisön haukkomaan henkeään. 

Sydämenmuotoisen alueen – jolle on annettu Pluton löytäjän kunniaksi nimeksi Tombaugh Regio – etelälaidalla olevalla alueella näkyy hyvin tasaista pintaa, mutta toisaalta myös yli kolmen kilometrin korkuisia vuoria. Sen sijaan kraattereita ei näy lainkaan.

Alan Sternin, New Horizons -luotaimen päätutkijan mukaan se viittaa hyvin nuoreen, ehkä alle sadan miljoonan vuoden ikäiseen pintaan. Alue on voinut olla geologisesti aktiivinen vielä äskettäimminkin, mahdollisesti jopa parhaillaan.

Vuorten korkeus puolestaan osoittaa, että ne ovat mitä ilmeisimmin vesijäätä. Pluton pinnalla on myös typpi-, metaani- ja hiilidioksidijäätä, mutta niistä ei voi muodostua näin korkeita pinnanmuotoja. 

Muita jäitä onkin vain ohut kerros. Se puolestaan edellyttää, että etenkin typpeä ilmaantuu pinnalle jostain lisää, koska sitä on karannut vuosimiljardien kuluessa avaruuteen satojen metrien paksuista kerrosta vastaava määrä. Toistaiseksi ei tiedetä, mistä typpeä voisi pinnalle tulla, mutta nyt tutkijat tietävät etsiä kuvista esimerkiksi mahdollisia hyisiä geysirejä.

Jättiläisplaneettojen jäisten kuisten aktiivisuus johtuu vuorovesivoimien vapauttamasta lämmöstä, mutta Pluton tapauksessa tällaista lämmönlähdettä ei ole. Silti kääpiöplaneetta näyttää edelleen olevan aktiivinen, vaikka sillä on ikää saman verran kuin muillakin Aurinkokunnan kappaleilla eli yli 4,5 miljardia vuotta.

Pluton pinnan salaisuudet alkavat hiljalleen avautua tutkijoille. Osa New Horizons -luotaimen lähettämä aineistosta sopii hyvin Maasta tehtyihin tutkimuksiin. Osa taas ei sovi ollenkaan, edes toisiinsa.

Aineita pinnalla ja pinnan päällä

Kuvan keskellä näkyy "sydän".  Se on muodostunut kahdesta osasta: vasen vaikuttaa olevan valtava törmäysallas ja oikea taas laajalle levittäytyvä kraatteroitunut tasanko. Syväntä täyttävä vaalea materia on yhtälailla kaksijakoinen, mutta aineista ei ole vielä täyttä selvyyttä. Kyse voi olla typpilumesta (N₂), häkä-jäästää (CO), kummastakin, tai jostain muusta. Häkä-ideaa tukee se, että tuo aines on saatu kartoitettua jo Maasta käsin. Havaittu muoto täsmäisi hyvin ainakin vasempaan "sydämen" lohkoon.

Pluton napajäätikkö koostuu tiettävästi typpi- ja hiilidioksidijäästä. Maasta tehtyjen tutkimusten perusteella Pluton väritys muuttuu alituiseen: pohjoinen alue kirkastui ja eteläinen tummui 1993-2004, ja lopuksi koko Pluto muuttui punertavammaksi. Kyse on vuodenaikojen vaihtelun aiheuttamasta sublimaatiosta, jäätymisestä ja aineiden siirtymisestä eri alueille kääpiöplaneetan pinnalla.