lähiasteroidi

Maan vastikään ohittaneella asteroidilla olikin yllättäen mukana kaksi kaveria

Pe, 09/08/2017 - 13:17 By Jarmo Korteniemi
Kuva: NAICObservatory / NASA

Maan ohi sujahti noin viikko sitten 4,5 -kilometrinen asteroidi. Tutkaluotaukset paljastivat sen olevan harvinainen kolmoisasteroidi.

Asteroidi 3122 Florence ohitti maapallon historiallisen läheltä syyskuun ensimmäisenä päivänä. Ohituksen aikana siltä löydettiin kaksi kuuta. Ne arvioidaan kooltaan 100–300 -metrisiksi. Kuut kiertävät "emoaan" 8 ja 22–27 tunnin pituisilla radoilla. Näistä sisempi on tiettävästi tiukin rata, joka Maan lähiasteroidin kuulta on ikinä havaittu.

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.

Kuva: Tomruen / Wikimedia Commons
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)

Hämmentävää: Maapallolla saattaa olla väliaikaisia kuita

Ke, 04/20/2016 - 08:04 By Jarmo Korteniemi
Kuva: Yuliya Kozhemyako / NASA  / GSFC Vis Studio / Suomi NPP / Jarmo Korteniemi

Kuuta kiertämästä on juuri löydetty outo asteroidi. Eikä tämä vielä mitään: jo vuosikausia on huhuttu, että Maalla olisi yksi tai jopa useita asteroidikuita. Mistä näissä väitteissä on kyse?

Silloin tällöin kuulee väitettävän, että Maalla olisi useita kuita. Lähialueilta kun löytyy asteroideja, jotka vaikuttavat tavalla tai toisella olevan planeettamme kiertolaisia. Kuuluisin esimerkki on Cruithneksi nimetty omituinen järkäle, jota myös usein kutsutaan "toiseksi kuuksemme".

Kaikkein tuorein huhu koskee paljon pienempää kappaletta, joka kiertäisikin Maan sijasta Kuuta. NASA on kyllä suunnitellut vielä joskus hilaavansa Kuun kiertoradalle asteroidin, mutta tämä veijari odottaa siellä jo ihan luonnostaan.

Vai odottaako?

Hevosenkengät ja troijalaiset nuijapäät

Muutama asteroidi kiertelee avaruudessa "munuais-" ja "hevosenkenkäradoilla", aivan Maan seutuvilla.

Kun tällaista asteroidia seurataan riittävän pitkään maakeskisestä näkövinkkelistä, sen rata näyttää piirtävän taivaalle munuaisen ääriviivojen muotoista kuviota (oikealla). Joillain asteroideilla kuvio tosin näyttää enemmän ellipsiltä tai linnunmunalta.

Oli kuvio mikä tahansa, se näyttää lisäksi liukuvan avaruudessa. Jos kappale löytyy aluksi aivan planeetan edestä, se kulkee hieman Maata nopeammin ja siirtyy siksi vuosien mittaan eteenpän, hivuttautuen Auringon taakse ja ottaen lopuksi Maan kiinni lähes kierroksella. Tämän jälkeen se hidastaa ja palaa samaa tietä takaisin, kiihdyttääkseen lopuksi uudelleen. Hevosenkenkänimitys tulee juuri tästä Auringon takana toistuvasti tehdystä U-mutkasta.

Kuvia klikkaamalla voi katsella asiaa havainnollistavia animaatioita.

Ylivoimaisesti suurin hevosenkenkäradalla oleva kappale on viisikilometrinen 3753 Cruithne, jolta edestakaisen U:n  kierto vie 770 vuotta. Cruithne tunnistettiin jo vuonna 1986, sittemmin vastaavanlaisia mutta pienempiä asteroideja on löydetty kourallinen lisää.

Hevosenkenkäradoilla on myös sukulaisia, nuijapääratoja. Sellaisia pitkin kulkevat troijalaisiksi kutsutut asteroidit.

Troijalaisetkin käyttävät samaa rataa planeetan kanssa, mutta pysyvät kiinteästi joko sen edessä tai takana. (Tarkalleen ottaen ne liikkuvat Lagrangen pisteiden L4 ja L5 ympärillä, piirtäen vuosien saatossa avaruuteen nuijapään muotoisia kuvioita.) Maalta on löydetty vasta yksi troijalaisseuralainen L4-pisteessä. Alla video sen liikkeistä.

Vaikka Maa selvästi säänteleekin näiden asteroidien liikkeitä, ne eivät missään mielessä ole kuita. Ne kun eivät ikinä kierrä planeetan ympäri.



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.

Kuva: K. Teramura / Havaijin yliopisto

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.

Haluatko lähettää taideteoksesi avaruuteen? Nyt se onnistuu.

Ti, 02/23/2016 - 12:43 By Markus Hotakainen
OSIRIS-REx-luotain Bennu-asteroidilla

NASA on käynnistänyt kampanjan, jossa kuka tahansa voi lähettää OSIRIS-REx-luotaimen mukana tekemänsä piirustuksen, maalauksen, valokuvan, runon, laulun tai lyhyen videon Bennu-asteroidille.

#WeTheExplorers-kampanjassa toivotaan yleisöltä teoksia, jotka kuvaavat, miten itse kunkin elämässä tulee esiin tutkimusmatkailun luonne ja henki. Lähetetyt taideteokset talletetaan muistisirulle, jonka rinnalla matkaan lähtee toiselle sirulle tallennetut yli 442 000 nimeä. Ne kerättiin vuonna 2014 osana “Messages to Bennu” eli ”Viesti Bennulle” -kampanjaa.

Koko nimeltään Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer on määrä laukaista matkaan kuluvan vuoden syyskuussa, jolloin se saapuisi määränpäähänsä vuonna 2018 ja toisi ottamansa noin 60 gramman näytteen takaisin Maahan vuonna 2023.

Bennu on noin puolen kilometrin kokoinen, hieman pitkulainen asteroidi. Se on niin sanottu lähiasteroidi (NEA eli Near-Earth Asteroid): Bennu kiertää radalla, jonka keskietäisyys Auringosta on 1,13 kertaa Maan keskietäisyyttä suurempi. Asteroidin rata on kuitenkin soikea, joten lähimmillään se tulee noin 15 miljoonaa kilometriä Maan radan sisäpuolelle. Bennun kiertoaika on 437 vuorokautta.

Nimensä Bennu on saanut egyptiläisen mytologian jumalhahmolta. Bennu-lintu liitettiin Aurinkoon, luomiseen ja uudestisyntymiseen. Se on ollut mahdollisesti esikuvana antiikin Kreikan Feeniks-tarulle. 

"Avaruustutkimus on luonteeltaan luovaa toimintaa", toteaa Dante Lauretta, OSIRIS-REx-projektin päätutkija. "Kutsumme koko maailman osallistumaan tähän huimaan seikkailuun lähettämällä taideteoksensa OSIRIS-REx-luotaimen mukana avaruuteen, missä se säilyy vuosituhansien ajan."

Oman teoksensa voi lähettää twitterin tai instagrammin kautta. Aikaa on 20. maaliskuuta saakka. Tarkemmat ohjeet löytyvät tästä linkistä.

Lisätietoja OSIRIS-Rex-luotaimesta ja sen tulevasta lennosta löytyy NASAn sivuilta.

Kuva: NASA