Kallisto

Aurinkokunnassa oli neljä miljardia vuotta sitten viisi jättiläisplaneettaa. Sitten tapahtui jotain ja jäljelle jäivät Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus.

Planeettajärjestelmämme ei ole aina ollut yhtä seesteisen rauhaisa kuin nykyisin. Aurinkokunnan hurjassa nuoruudessa planeettojen etäisyydet Auringosta vaihtelivat ja etenkin jättiläisplaneettojen vaeltelu sai aikaan paljon vahinkoa – tai riippuu tietysti näkökulmasta.

Toronton yliopiston tutkijat ovat selvittäneet syypään siihen, miksi yksi jättiläisplaneetta on kadonnut kokonaan. Ensimmäisen kerran viidennen kaasuplaneetan taannoista olemassaoloa uumoiltiin vuonna 2011, mutta epäselvyyttä on ollut siitä, mikä sai sen häipymään näistä maisemista.

Ilmeisiä kiusaajakandidaatteja on ollut kaksi: Jupiter ja Saturnus. Kumpikin on riittävän iso, jotta ne voivat vetovoimallaan vaikuttaa merkittävästi muiden Auringon kiertolaisten ratoihin ja liikkeisiin. 

"Todisteemme viittaavat Jupiteriin", arvioi Ryan Cloutier Toronton yliopiston tähtitieteen ja astrofysiikan laitokselta. 

Keskeisenä tekijänä arvoituksen ratkaisussa olivat viattomat sivulliset: jättiläisplaneettojen kuut. Aiemmissa tutkimuksissa on tarkasteltu ainoastaan planeettojen vaikutusta toisiinsa läheisten ohitusten aikana, mutta nyt kuvaan otettiin mukaan myös jättiläisplaneettojen kuut.

Kun kaksi jättiläisplaneettaa ohittaa toisensa riittävän läheltä, vetovoima voi singota toisen niistä radalle, jolla sen nopeus riittää voittamaan Auringon vetovoiman. Silloin planeetan kohtalo on sinetöity: se kiitää ulos Aurinkokunnasta tähtienväliseen avaruuteen.

Cloutier tarkasteli kollegoineen tietokonesimulaatioiden avulla, miten likeinen ohitus vaikuttaisi Jupiterin Kallisto-kuuhun ja toisaalta Saturnuksen Japetukseen. Olisivatko niiden nykyiset radat mahdollisia, jos kaukaisessa menneisyydessä lähietäisyydeltä olisi kulkenut jättiläisplaneetta?

"Totesimme, että Jupiter voisi singota viidennen jättiläisplaneetan kauas avaruuteen ja pitää silti Kalliston itseään kiertävällä radalla", toteaa Cloutier. "Sen sijaan Saturnuksen tapauksessa se olisi hyvin vaikeaa, sillä Japetukseen olisi kohdistunut suuria häiriöitä ja se olisi päätynyt radalle, joka poikkeaa huomattavasti nykyisestä."

Näyttää siis vahvasti siltä, että Jupiter on ainoa mahdollinen ehdokas Aurinkokunnan ulosheittäjäksi. 

Tutkimuksesta kerrottiin Toronton yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: NASA/JPL/Space Science Institute

Aurinkokunnan suurimmalla planeetalla Jupiterilla on myös suuri kuuperhe. Tavallisella kiikarilla erottuvat jo Jupiterin suurimmat kuut. Itse asiassa ne näkyisivät juuri ja juuri paljain silminkin, ellei Jupiterin loiste peittäisi niitä alleen.

Jupiterilla on neljä suurta kuuta, joista kookkain, Ganymedes, on suurempi kuin Merkurius-planeetta. Toiseksi suurinkaan, Kallisto, ei ole kuin hivenen Merkuriusta pienempi. Io ja Europa ovat puolestaan samaa kokoluokkaa kuin oma Kuumme.

Galileo Galilei löysi Jupiterin neljä suurinta kuuta tammikuussa 1610 alkeellisella kaukoputkellaan; sen vuoksi niitä sanotaan myös Galilein kuiksi. Galilei itse nimesi ne suojelijansa, de Medicien ruhtinassukuun kuuluneen Ferdinand I:n, mukaan ”Medicin tähdiksi”, mutta nimitys ei vakiintunut. Neljän suuren kuun lisäksi Jupiterin ympäriltä on löydetty tähän mennessä 59 pienempää kuuta ja määrä todennäköisesti kasvaa.

Galilein kuut ovat maailmoina hyvin erilaisia. Ion pinnalla on runsaasti aktiivisia tulivuoria, joista virtaa laavaa ja suihkuaa rikkiä. Keltainen rikki antaa Iolle sen luonteenomaisen värin. Io on aurinkokunnan tuliperäisin kappale ja sen pinnalla on hyvin vähän meteoriittikraattereita, sillä ne ovat peittyneet laavavirtojen alle.

Europa on puolestaan kylmä kiertolainen. Sen jäisen kuoren alla on silti todennäköisesti sulaa, nestemäistä vettä, joka muodostaa sadan kilometrin syvyisen valtameren. Sitä olisi kuitenkin hyvin vaikea tutkia luotaintenkaan avulla, sillä jääkuoren paksuus on noin 20 kilometriä.

Ganymedeen pinnan alla saattaa niin ikään velloa meri, mutta sen pinta on meidän Kuumme tavoin muinaisten meteoriittikraattereiden peitossa. Myös Kallisto on kraattereiden peittämä ja se onkin Aurinkokunnan kraatterisin kappale. Kalliston pinnan täytyy siksi olla iältään hyvin vanha eikä pinnanmuodoissa ole tapahtunut muutoksia miljardeihin vuosiin.