lähiasteroidi

Löytö tehtiin Goldstonen radioteleskooppijärjestelmällä Mojaven aavikolta Kaliforniasta. Lyhimmillään välimatkaa asteroidiin oli vain 7 miljoonaa kilometriä, eli 18 Kuun etäisyyttä. Goldstonen erotuskyky oli tuolloin noin 75 metriä.

Emokappale itse on yleismuodoltaan pyöreähkö. Se on kraatterien täplittämä ja sen päiväntasaajaa pitkin kulkee harjanne. Asteroidi pyörähtää akselinsa ympäri kerran 2 tunnissa ja 24 minuutissa.

Kuiden avulla 3122 Florencen massa ja tiheys pystytään määrittelemään tarkemmin kuin muutoin. Samalla päästään käsiksi myös sen todennäköiseen rakenteeseen ja koostumukseen.

Asteroidikolmikon seuraamista oli tarkoitus jatkaa Arecibon radioteleskoopilla aina lauantaihin 8.9. asti. Näin radat ja massat tarkentuvat entisestään. Jää kuitenkin nähtäväksi, kuinka paljon sillä ehdittiin 3122 Florencea tutkia, sillä Arecibo jouduttiin sulkemaan turvallisuussyistä jo 5.9., johtuen Puerto Ricon ylittäneestä Irma-hurrikaanista.

3122 Florencen rata lähiplaneettoihin nähden (Tomruen / Wikimedia Commons)

Asteroidi löydettiin vuonna 1981. Se on nimetty brittihoitaja Florence Nightingalen mukaan. Kuilla ei ole vielä nimiä, mutta niitä kutsutaan yleisen käytännön mukaan betaksi ja gammaksi, emoasteroidia taas alfaksi.

Maan lähialueiden yli 16 000 asteroideista 62:lla on kuita, mutta vain kahdella muulla niitä tiedetään olevan kaksi. 1994 CC (0,7 km, kuut vähintään 50-metrisiä) tulee ohittamaan Maan 6,5 Kuun etäisyyden päästä vuonna 2074. 2001 SN₂₆₃(2,8 km, kuut 0,8 ja 0,4 km) taas ei ikinä tule 20 Kuun etäisyyttä lähemmäs Maata.

3122 Florence käy lähes yhtä lähellä Maata (7,5 milj. km päässä) uudelleen tasan 50 vuoden kuluttua. Vakituisten lähiohitusten ja jättimäisen kokonsa vuoksi se luokitellaan varmuuden vuoksi "mahdollisesti vaaralliseksi" asteroidiksi, joita seurataan erityisen tarkkaan.

Asteroidin (tai sen kuiden) törmäyksestä ei ole Maassa uhkaa ainakaan lähimpien vuosisatojen aikana. Törmyksen sattuessa emokappale synnyttäisi noin 50-kilometrisen kraatterin ja merkittävää tuhoa vielä 1000 km päässä. Kuiden räjähdysenergiat olisivat pienempiä, minimissään joitain megatonneja TNT:tä, enimmillään tuhatkunta Mt TNT (joka synnyttäisi 5-kilometrisen kraatterin).

Lähde: Jet Propulsion Laboratory

Otsikkokuva: Arecibon teleskoopilla otettu tutkakuva 3122 Florencesta (NAICObservatory / NASA)

Näennäissatelliitit

Toisten asteroidien rata vie ne kerran vuodessa kuitenkin Maan ympäri. Niidenkin radat piirtävät avaruuteen munuaista tai muuta säännöllistä kuviota, mutta nyt planeetta jää ääriviivojen sisälle. Eivätkö ainakin nämä ole nyt sitten planeettamme kiertolaisia?

Eivät. Ne ovat näennäissatelliitteja. (Joissain yhteyksissä myös hevosenkenkäradoilla kiertäviä kappaleita ja troijalaisia kutsutaan näennäissatelliiteiksi, mutta tämä on väärä tulkinta -- vaikka ne kaikki samaa porukkaa toki ovatkin.)

Päivitys 16.6.2016: Uusin tällainen kappale on nimeltään 2016 HO₃, josta lisää toisessa jutussamme.

Kierto Maan ympäri erottuu selvästi ainoastaan maakeskisessä ja tasoksi painetussa koordinaatistossa. Rata koostuu etenevien silmukoiden liikkuvasta sarjasta, joka muistuttaa planeettojen näennäisiä ratoja taivaallamme. Tätä tuijottaessa selvempiä (ja todellisempia) vaihtoehtoja ei tule helposti mietittyä, mutta mysteerin ratkaisi aikoinaan jo Kopernikus.

Aurinkokeskisesti katsottuna asia ratkeaa. Näennäissatelliitin rata on varsin yksinkertainen ellipsi, jonka toisesta polttopisteestä löytyy Aurinko.

Aurinko vaikuttaa asteroidien ratoihin paljon Maata enemmän. Näin siis kaikkialla, paitsi alueella, joka ulottuu 1,5 miljoonan kilometrin (0,01 astronomisen yksikön eli AU:n) päähän Maasta. Tuolta kohdalta löytyy tähden ja planeetan painovoimia-alueiden tasapainoraja eli "Hillin säde". Kuu sijaitsee jämäkästi rajan tällä puolen, asteroidit toisella.

Monet asteroidit kyllä tekevät ohilentoja rajan sisäpuoleltakin, mutta niin pikaisesti ettei Maa ehdi niihin kunnolla vaikuttaa.

Kaikki yllä luetellut asteroidit kiertävät siis Aurinkoa, yhden kierroksen kerran noin 365 päivässä, 1:1 -resonanssissa Maan kanssa. Vaihe kuitenkin kestää usein vain kosmisen silmänräpäyksen, ehkä satoja tai tuhansia vuosia.

Radat muuttuvat hitaasti toisenlaisiksi: Hevosenkenkäradoilta siirrytään helposti näennäissatelliiteiksi, radat typistyvät nuijapäiksi, joskus murikat . Resonanssin suhdelukukin voi ajan kanssa muuttua aivan muuksi.

Hetkelliset kuut

On kuitenkin yksi asteroidityyppi, jonka edustajista voidaan ihan oikeasti puhua myös kuina. Tällaisia ovat muutaman metrin läpimittaiset väliaikaiset minikuut.

Minikuut ovat alkujaan aivan tavallisia asteroideja. Niiden rata kuitenkin tuo ne hyvin hitaasti Hillin säteen sisäpuolelle, ja näin ne joutuvat Maan ja Kuun ympäri kieppuvalle radalle. Ne poistuvat omille teilleen yleensä alle vuodessa, sillä monimutkainen rata on varsin epävakaa.

Maapallolla pitäisi olla kiertoradallaan koko ajan vähintään yksi tällainen minikuu – tilastollisesti ja keskimäärin siis. Näin vihjaa Helsingin yliopiston tutkjan Mikael Granvikin kollegoineen tekemä mallinnus (yllä havainnekuva, tekijänä K. Teramura / Havaijin yliopisto).

Pienen kokonsa vuoksi minikuut ovat vaikeita havaittavia. Useita mahdollisia ehdokkaita on kyllä löydetty, mutta suurin osa niistä on todennäköisemmin Apollo-lentojen rakettien osia. Suuri osa niistä päätyi Auringon kiertoradalle ja palaa aika ajoin Maan vaikutuspiiriin. Ja ne ovat suurina ja kirkkaina helpommin havaittavia kuin joskus tummatkin pikkuasteroidit.

Toistaiseksi vain yksi minikuulöytö on varmistettu. Nimellä 2006 RH₁₂₀ tunnettu kappale kierteli planeettaamme muutaman kerran vuosina 2006–2007. Vajaan vuoden jälkeen se sinkoutui takaisin Aurinkoa kiertävälle radalle. Se tulee Maan läheisyyteen jälleen vuonna 2028, mutta on tuolloin hieman liian kaukana tullakseen kaapatuksi uudelleen.

Häröilijä kiertämässä Kuuta?

Kuukin voisi periaatteessa saada hetkellisen asteroidikiertolaisen samalla tavoin. Granvikin ja kumppaneiden mallinnus antaa kuitenkin osviittaa siitä, että tapahtuma on erittäin epätodennäköinen, jopa kosmisessa aikaskaalassa. Maapallo kun aiheuttaa rataan liikaa häiriöitä.

Vastikään löydetty kohde, koodinimeltään XG02E65, on nettihuhujen mukaan juuri tällainen kappale. Kooltaan se on mallinnettuja minikuita selvästi suurempi, noin 15–25 -metrinen.

Huhu ei ikävä kyllä pidä paikkaansa. Se lienee saanut alkunsa kertautuneesta virheestä: Ensinnäkin XG02E65 on sekoitettu kohteeseen nimeltään S509356, ja toiseksi tämän S509356:n ominaisuuksia ei ole ymmärretty oikein.

Siitä nimittäin puhutaan ”cis-lunaarisena” kohteena, mikä voi ehkä innostuneelle kuulostaa Kuuta kiertävältä, mutta tarkoittaakin tylsästi sen vain kiertävän Maata, lähempänä kuin Kuu.

S509356 kiertää Maata hyvin elliptisellä radalla, 30 000 – 152 000 km:n etäisyydellä.

Kohteen alkuperästä ei ole täyttä varmuutta, osaksi siksi että noin kaukaisia seutuja ei valvota kovinkaan aktiivisesti. (Avaruusromun ja satelliittien tungos on ongelma vasta paljon lähempänä Maata.) Ratansa perusteella S509356 liittynee jotenkin Vela-satelliitteihin, ne kun kiertävät Maata samoilla seuduilla ja vastaavilla elliptisillä radoilla kuin S509356:kin.

Toimintansa jo lopettaneen Vela-projektin tarkoitus oli aikanaan valvoa ydinaseiden testausta ilmakehässä ja avaruudessa. Satelliitit olivat myös avainasemassa gammasädepurkausten löytämisessä.

Entäpä itse XG02E65-asteroidi, toinen sekaannuksessa mukana ollut kohde?

Parhaan tiedon mukaan sen virallisempi nimitys on 2016 GP₂₂₁. Se on varsin normaali asteroidi, joka viipotti Maan ohi turvallisesti 18.4.2016 vain noin puolentoista Kuun etäisyyden päästä.

Kyse tosin voi hyvinkin olla jostain muustakin asteroidista. Ihan tavallisesta sellaisesta.

Alla taulukko avaruudesta löydetyistä kappaleista, joiden rataa maapallo dominoi erityisen vahvasti tavalla tai toisella. AU tarkoittaa noin 150 miljoonaa kilometriä. Päivitys 16.6.2016: Taulukosta puuttuu kaksi asteroidia. Viimeiseksi löydetty näennäissatelliitti on nimeltään 2016 HO₃, ja se on ollut NS-luokassa ainakin sata vuotta ja tulee pysymään siinä muutamien satojen vuosien ajan. Halkaisijaltaan se on 40–100 metriä, ja etäisyys Maasta on 0,04–0,2 AU. Lisäksi taulukosta puuttuu 2014 BS45, hevosenkenkäradalla oleva 20–40-metrinen kappale. Tällä hetkellä se etääntyy Maasta ja tekee seuraavan lähikäyntinsä noin 0,015 AU:n etäisyydellä vasta vuonna 2090.

Otsikkokuva: Yuliya Kozhemyako / NASA  / GSFC Vis Studio / Suomi NPP / Jarmo Korteniemi

Taustamusiikiksi juttuun sopii hyvin "Väliaikaista", säv. M. Jurva, san. T. Pekkarinen.