Mitä Etelämantereelta oikein löytyikään?

Kerroimme keskiviikkona Etelämantereelta löydetystä oudosta pyöreästä jäljestä. Kaksi kilometriä leveä piirre löytyi saksalaisen Alfred Wegener -instituutin tutkijoiden tehdessä rutiinimittauksia lentokoneesta.

Päivitys 25.1.2015: Uudempi juttumme löydetystä pyöreästä piirteestä kertoo uusista käänteistä mysteerin selvittämisessä.

Poiketen aiemmista tiedoista, rinkula ei ilmeisesti olekaan syntynyt vuonna 2004 havaitussa räjähdyksessä. Tutkijat ovat nimittäin löytäneet sen jo paljon vanhemmistakin satelliittikuvista.

Päätimme Tiedetuubissa paneutua asiaan hieman tarkemmin. Tässä jutussa mietitään, mistä löydössä voi olla kysymys. Siitä on tosin julkaistu tietääksemme vain yksi ainoa kuva, joten tiedot ovat varsin spekulatiivisia.

Löytöpaikka merellä

Löytö tehtiin merellä Prinsessa Ragnhildin rannikon tuntumasta, suoraan Afrikan Hyväntoivonniemeltä etelään. Tarkemmin seutu on nimeltään Roi Baudouin plateau de glace. Suomalaisittain tämä tarkoittaa "Kuningas Baudouinin jäätikköhyllyä".

Jäähylly syntyy, kun paksu mannerjää valuu maalta merelle. Koko yhtenäinen jäämassa liikkuu alituiseen kohti ulappaa. Ulapan reunalla jäähylly on jo osaksi haurastunut ja lohkeileekin jäävuoriksi.

Jään paksuus on hyllyllä hieman pienempi kuin mantereella, mutta siltikin satoja metrejä, ehkä jopa kilometrin. Kyse on siis hyvin paksusta meren päällä kelluvasta jääkannesta. Osa hyllystä voi tosin raapia pohjaa ja olla jopa hetkittäin siinä kiinnikin.

Mitä kaikkea löytö ei ole?

Kyse ei ole ainakaan vastikään jään alla tapahtuneesta tulivuorenpurkauksesta tai kuuman lähteen aiheuttamasta jään sulamisesta. Alapuolelta sulaminen romahduttaisi jään pinnalle kattilamaisen ja halkeamien reunustaman painauman. Nyt löydetty varsin tasainen piirre ei näytä paikalliselta sulamiselta. Kaiken kukkuraksi lähimmät tunnetut tulivuoret sijaitsevat tuhansien kilometrien päässä, merten keskiselänteillä ja Etelämantereen vuoristoisilla niemimailla.

Myöskään jään läpi törröttävä vuorenhuippu ei oikein sovi kuvaan. Koska jää liikkuu, pilkottavan saarekkeen perään jäisi ulappaa kohti osoittava vana. Tällaisesta ei ole raportoitu, eikä sellaista näy julkaistussa kuvassakaan.

Jään alla tapahtuva pyörteily, tai vaikkapa kaasupurkaus merenpohjasta voisi aiheuttaa jotain nähdyn kaltaista. Näin siis siinä tapauksessa, että kyse olisi muutaman metrin paksuisesta merijäästä - sellaiseen voisi helposti syntyä jotain uuveavannon tapaista. Paksun jäähyllyn tapauksessa tämä ei liene mahdollista.

Jäätiköiden pinnalta löytyy toisaalta jäätä monissa värisävyissä. Tämä johtuu pintarakenteesta, jääkiteiden kokoluokista ja -muodoista sekä epäpuhtauksista. Nyt kuvattu rengas voisikin olla vaikkapa iso pakkaantunut nietos, joka on vuosien saatossa sulanut hieman eri tavoin kuin ympäröivä jääkenttä. Tai päinvastoin. Tuo ei kuitenkaan selittäisi kuvassa näkyviä kirkkaita alueita: nyppylöitä, joita on satunnaisesti vain hailakan renkaan sisällä. Kohoumat vaikuttavatkin olevan useiden metrien korkuisia kinoksia. Kyse lienee lumesta, joka on kasautunut tuulen vaikutuksesta suurten jäälohkareiden ympärille.

Otsikkokuva: Tehostettu vääräväriversio lentokoneesta napatusta kuvasta, sekä kuvasta erottuvien piirteiden yksinkertaista tulkintaa. Tarkempi kuva aukeaa klikkaamalla. Alkuperäinen versio kuvasta löytyy aiemmasta jutustamme.

Kuva: Alex Alishevskikh / Wikimedia Commons

Yllä: Tšeljabinskin yllä räjähti helmikuussa 2013 20-metrinen asteroidi, tiputtaen maahan ison kasan meteoriitteja. Etelämantereen yllä on voinut näkyä samanlainen savuvana kun pyöreä rakenne syntyi. Kuva: Alex Alishevskikh

Törmäysjälki?

Yksinkertaisin vaihtoehto piirteille on jonkin tömähtäminen taivaalta jäälakeudelle. Pikaisen nettihaun perusteella sinne ei kuitenkaan ole tippunut lentokoneita eikä viime vuosina satelliittejakaan. Eikä sellaista jättikonetta toisaalta olekaan, jonka jäänteet leviäisivät noin näyttävästi kahden kilometrin levyiselle alueelle.

Käytännössä todennäköisin vaihtoehto onkin tutkijoiden uumoilema avaruudesta tulleen kappaleen törmäys. Aluksi he luulivat tapahtuman sopivan yksiin vuoden 2004 meteorihavainnon kanssa, mutta piirre osoittautuikin pian vanhemmaksi.

Tutkijat sanovat löytäneensä pyöreän jäljen jo vuonna 1996 otetuista satelliittikuvista (kuvaa ei tosin ole vielä julkistettu). Piirre on siis ehtinyt muokkautua jäälakeudella ainakin 18 vuotta, kenties kauemmin. Vaikka jäähyllyn pinnalle ei juuri kerrykään uutta pysyvää jäätä (se kun on jäätikködynamiikassa massahävikin aluetta), vuosittain satava ja sulava lumipeite on yhdessä tuulen kanssa pehmentänyt alkuperäistä piirrettä jo huomattavasti. Jäähylly on lisäksi liikkunut kohti ulappaa tuona aikana ehkä muutamien kymmenien kilometrien matkan.

Todennäköisesti kyse ei ole varsinaisesta törmäyskraatterista, vaikka näin onkin raportoitu mm. Daily Mailin, New Scientistin ja Discovery Newsin toimesta. Kraatteri olisi luultavasti vielä vuosikymmentenkin jälkeen selvä maljamainen heitteleen ympäröimä painauma. Nyt löydetty piirre on tuollaiseen sijaan tasainen, lukuunottamatta keskeltä löytyviä suuria lumikinoksia.

Kaksikilometrisen kraatterin syntyyn olisi vieläpä tarvittu suuri, vähintäänkin satametrinen asteroidi tai komeetta. Tarkka koko riippuu monista asioista: tiheydestä, koostumuksesta, nopeudesta ja tulokulmasta. Räjähdyksen ääni olisi kuultu muilla mantereilla, ja höyrypilvikin olisi varmasti helposti havaittu hyvin kaukana. Tunguskan räjähdys ja Krakatau-tulivuoren purkaus jäisivät tuollaisen rinnalla kuin hiiren aivastuksiksi, vaikka nekin kuuluivat jopa tuhansien kilometrien päässä. Törmäyskraatterin syntyä olisi vaikea olla huomaamatta, edes Etelämantereella.

Sen sijaan pienempi, kymmenien metrien kappale kuitenkin hidastuisi ilmakehässä huomattavasti. Palasten tömähdykset jäähyllylle voisivat hyvinkin aiheuttaa jotain löydetyn rengasmuodostelman kaltaista. Luminyppylöiden ytimessä voisi olla törmäyksissä pinnasta irti lohjenneita jäänpalasia. Tummat läiskät taas voisivat olla suurimpien kappaleiden aiheuttamia kuoppia tai hajonneiden kivien pölyjäänteitä. Ympärillä oleva pyöreä rakenne voi kertoa joko ilmaräjähdyksessä tai maahan tippumisessa lähteneestä paineaallosta.

Toivoa sopii, että tutkijat palaavat pian paikalle ja raportoivat näkemästään. Löytö lienee varsin ainutlaatuinen - oli se mikä tahansa. (Paitsi jos se osoittautuukin alueella käyvien tutkimusmatkalaisten varikoksi, josta innostuneilla tutkijoilla ei vain sattunut olemaan tietoa...)

Päivitys 25.1.2015: Uudempi juttumme löydetystä pyöreästä piirteestä kertoo uusista käänteistä mysteerin selvittämisessä.

Kuva: 20 vuoden aikana Maan ilmakehässä räjähtäneet asteroidit infraääniverkoston havaitsemina. Lähde: NASA/JPL.

Saturnuksen kuun synty ja tuho

Saturnukselle syntyi vastikään uusi kuu. Se tosin havaittiin vasta kun kuu oli hajonnut kahdeksi kappaleeksi.

Löytö julkaistiin tiedelehti Icaruksessa.

Artikkelin pääkirjoittaja Carl Murray hämmästelee löydöstä: "Emme ole ikinä nähneet mitään tämän kaltaista. Voi olla, että katselemme [kuun] syntymää; sitä, kun kappale on juuri siirtymässä pois renkaista ja aloittamassa elämäänsä oikeana kuuna, muiden joukossa."

Epävirallisesti Peggyksi nimetty pieni kappale on vain alle kilometrinen. Se kiertää Saturnusta noin 137 000 kilometrin etäisyydellä. Kuusta ei ole vielä saatu suoria kuvia, mutta sen vaikutus voitiin havaita selvästi.

Päivälleen vuosi sitten Saturnusta kiertävä Cassini-luotain nappasi rutiininomaisen kuvan planeetan komeista renkaista. Aivan niiden reunalta paljastui yllättäen outo ja kirkas tihentymä. Tutkijat innostuivat havainnosta ja laskivat oudon ilmestyksen rataa taaksepäin selvittääkseen mistä se oli peräisin. Kun ennustetta verrattiin aiemmin otettuihin kuviin, sama piirre voitiin havaita - vaivoin - aina vuodesta 2005 lähtien. Se oli tosin ollut huomattavasti himmeämpi, eikä siksi ollut herättänyt kenenkään huomiota.

Taiteilijan näkemys Saturnuksen renkaiden olemuksesta. Renkaat ovat vain satoja metrejä paksut, ja koostuvat erikokoisista jääpalasista.

Vuonna 2013 mäjähti

Ratkaisu löytyy kuun liikkeistä. Se etääntyi koko ajan Saturnuksesta, ja aiheutti kulkiessaan pienoisia häiriöitä renkaiden rakenteessa. Tammikuussa 2013 lähes huomaamaton piirre muuttui kirkkaaksi, kymmenisen kilometriä leveäksi ja 1200 kilometriä pitkäksi pitkulaiseksi läiskäksi. Paras selitys on, että kuu hajosi kahteen osaan.

Hieman eri ratoja kulkeneet palaset kyntivät aikansa rengasta vierekkäin, aiheuttaen siinä kirkkaan tihentymän.

Tämän jälkeen piirre vaipui lähes olemattomiin. Ainakin toinen palasista hajosi joko kokonaan, tai, todennäköisemmin, pääsi lopullisesti pois renkaista.

Peggyn hajoamisen syytä voi vain arvailla. Todennäköisesti se osui johonkin tavallista suurempaan järkäleeseen. Saturnuksen renkaista löytyy kaikenkokoista tavaraa, aina murusista pikkukuihin.

Cassini sukeltaa lähemmäs renkaiden reunaa vuoden 2016 lopulla. Jos Peggystä on mitään jäljellä, se saadaan toivottavasti tuolloin kuvattua.

Nyt nähty rakentumisen ja tuhoutumisen dynamiikka raottaa ovea muidenkin kuiden kehitykselle. Myös ne ovat nimittäin syntyneet rengaskiekossa, törmäillen pienempiin ja isompiin jääpalasiin, ja kasvattaen samalla hitaasti kokoaan. Tulevaisuudessa ei Saturnuksen ympärille kuitenkaan voi enää syntyä uusia isoja kuita. Materiaali kun alkaa tutkijoiden mukaan olla hyvin vähissä.

"Peggy" on yksi Saturnuksen ympäriltä löydetyistä noin 150 pikkukuusta, joista suurin osa kiertää renkaiden lomassa. Lisäksi planeetalla on noin 60 suurempaa kuuta. Niistä isoin, Titan, on läpimitaltaan yli 5 000 kilometriä.

Eurooppalais-yhdysvaltalainen Cassini-luotain on tutkinut Saturnusta ja sen ympäristöä kymmenen vuotta. Luotain laukaistiin avaruuteen vuonna 1997.

Outo marsilainen kivi kummastuttaa

Kuva: NASA / JPL

NASAn Opportunity-kulkija on löytänyt Marsista oudon kiven. Se poikkeaa kaikista tähän asti tutkituista. Ja lisäksi se näyttää ilmestyneen tyhjästä.

Kivi on oudon värinen. Se on vaaleampi kuin ympäröivä hiekka ja muut alueen kivet - lähes valkoinen. Siinä on alustavien tutkimusten mukaan hyvin paljon rikkiä, mangaania ja magnesiumia. Koostumus on erilainen kuin mikään aiemmin tutkittu.

Kivi huomattiin, kun Opportunity kääntyi katsomaan 12 päivää aiemmin kuvaamaansa aluetta. Paikalle oli tupsahtanut uusi, vähän nyrkkiä pienempi murikka.

Opportunity on tutkinut Marsin pintaa tasan kymmenen vuotta. Sinä aikana se on ajellut 38.73 kilometriä. Laitteen alkuperäiseksi toiminta-ajaksi uumoiltiin kolmea kuukautta.

Kiven outo alkuperä

Mistä valkoinen kivi on oikein tullut? Mahdollisuuksia on monia.

Yksi vaihtoehto on, että kivi on avaruudesta tippunut meteoriitti.

Todennäköisyys meteoriitin tippumiselle aivan kulkijan viereen on kuin useampi lottovoitto peräkkäin. Epätodennäköinen siis. Toiseksi, kivi ei juuri näytä meteoriitilta. Vuonna 2005 Opportunity löysi ensimmäisen varmistetun meteoriitin Marsista. Koripallon kokoinen mötikkä oli tuolloin lojunut paikallaan jo jonkin aikaa, päätellen sitä osaksi peittävästä tomusta. Mutta silti sillä oli jäljellä selvä tumma sulamiskuori. Nyt löytynyt valkea kivi on paljon pienempi, ja tuoreempi - eikä sillä ei ole minkäänlaista kuorta.

Toinen mahdollisuus: Isompi törmäys heitti kiven jostain kauempaa.

Voi olla, että johonkin lähistölle on tippunut isompi meteoriitti. Jos törmäys kaivaisi maahan muutaman metrin kraatterin, se viskaisi ympärilleen paljon pintakiveä. Tämäkin on toki epätodennäköistä, mutta hieman uskottavampaa. Suorat havainnot törmäyksistä nimittäin kertovat, että Marsiin törmää vuosittain noin 200 parimetristä murikkaa. Tästä asiasta saadaan varmuus, kun planeettaa kiertävät satelliitit ottavat alueen yltä uusia kuvia.

Jos lähelle olisi todella syntynyt uusi kraatteri, nyt löytynyt kivi voisi olla peräisin ehkä muutaman metrin syvyydestä. Syvemmältä kuin mihin Opportunity-vanhus ikinä olisi omin voimin päässyt. Niin syvältä, että sieltä voisi löytyä jotain näinkin odottamatonta. Kulkijalla tulee tuolloin kiire lähteä nilkuttamaan kohti uutta kraatteria. Pari päivää sitten syntynyt kraatteri olisi ainutlaatuinen tutkimuskohde millä planeetalla tahansa.

Kolmantena, ja todennäköisimpänä vaihtoehtona, pidetään kiven sinkoutumista kulkijan renkaasta. Tällöin kuitenkin ihmetyttää, miksi kiven koostumus on niin erilainen kuin kaikki muu Marsissa. Opportunity on nimittäin tehnyt kaikkensa jotta löytäisi erikoisia kiviä. Sen renkailla on tarkoituksella kaivettu kuoppia jotta päästään kurkistamaan pintatomun alle, ja sen instrumenttikädellä on käännelty ja raaputeltu kiviä. Paljon outoa on löytynyt, mutta ei mitään yhtä outoa kuin nyt.

Opportunity on siis joko etsinyt väärästä paikasta, väärällä tavalla, tai sitten valkoinen kivi on todella harvinaista laatua.

Olisi varsinaista hullun tuuria, jos nyt, kymmenen vuoden tutkimuksen jälkeen, se kaikkein oudoin löytyisi vain sattumalta.

Yksi vaihtoehto voidaan kuitekin sulkea pois. Kyse tuskin on kulkijan alituiseen ympäriinsä surraamiseen suivaantuneesta paikallisesta, joka olisi koettanut heittää kulkijaa kivellä. Ympärillä kun ei näy ainoatakaan jalanjälkeä.