Vuosi komeettalaskeutumisesta: Philaen lento on paljastunut oletettua rajummaksi

Tasan vuosi sitten Rosetta-komeettaluotaimen pieni Philae-laskeutuja hiipui Churyumov-Gerasimenkon pinnalla.

Se onnistui paitsi laskeutumaan komeetan ytimen pinnalle, vaikkakin pomppien, ja pystyi käymään läpi lähes kokonaan sille asetetut tieteelliset tavoitteet ennen kuin sen pariston lataus putosi niin alas, että laskeutuja meni automaattisesti uneen.

Viime kesänä laskeutujaan onnistuttiin olemaan uudelleen yhteydessä useampaankin kertaan, mutta sillä ei päästy tekemään uusia varsinaisia havaintoja ennen kuin yhteys jälleen kadotettiin.

Juuri nyt uudelleen lähemmäksi komeettaa tullut Rosetta on jälleen kuuntelemassa uudelleen olisiko Philae edelleen hengissä. Jo kesällä sen radiolaitteissa havaittiin vikaa, joten voi olla, että laskeutuja on hereillä, mutta ei vain pysty kommunikoimaan Rosetta-luotaimen kanssa.

Vuoden kuluessa kuitenkin Philaen huiman pomppulaskeutumisen kulku on onnistuttu selvittämää varsin tarkasti, ja se on paljastunut oletettuakin rajummaksi. 

Pieni, pippurinen pikkulaskeutuja sai kestää kovia iskuja ja pyöritystä, mutta tämä vain lisää kunnioitusta sitä ja sen suunnittelijoita kohtaan: kyseessä on ehdottomasti eräs jännimmistä laskeutumisista minkään aurinkokunnan taivaankappaleen pinnalle!

Laskeutumisen kulku selviää alla olevasta videosta.



Philae osui komeetan pinnalla hyvin tarkasti ennalta tarkoitettuun paikkaan Agilkiaksi nimetyllä alueella, mutta se ei onnistunut kiinnittymään pintaan, vaan pomppasi uudelleen lentoon ja päätyi kahden uuden pomppauksen kautta kenossa olevaan asentoon Abydos-nimen saaneelle alueelle.

Kuten Rosetta-tiimi totesikin laskeutumisen jälkeen, he saivat yhden laskeutumisen hinnalla kolme sellaista: jokaisesta kerrasta saatiin hieman lisätietoa pinnasta. Etenkin ensimmäisestä, sillä Rosetta kuvasi pomppausjäljet ja sen kuvista löydettiin myös pinnan päällä “lentänyt” laskeutujakin.

LaskeutumisreittiKolme kiinnittäytymismenetelmää petti

Silti se, että Philae ei onnistunut kiinnittymään pintaan ensimmäisellä kerralla oli luonnollisesti pettymys, sillä tuolla paikalla laskeutujaan olisi todennäköisesti voitu olla yhteydessä pitempään. Siellä sen aurinkopaneelit olisivat varmaankin tuottaneet tarpeeksi sähköä ja yhteydenpito olisi ollut suoraviivaista.

Laskeutujalla oli kolme tapaa kiinnittäytyä komeetan pintaan. Ensimmäinen oli pieni rakettimoottori, joka olisi työntänyt sitä alaspäin pienessä painovoimakentässä. Se, että se ei toiminut, tiedettiin jo laskeutumiseen lähdettäessä, koska moottorin polttoainejohdon avaaminen ei onnistunut yrityksistä huolimatta.

Ongelman ratkaisuyrityksiin olisi kuitenkin mennyt liikaa aikaa ja tulos oli erittäin epävarma, joten laskeutumiseen päätettiin ryhtyä ilman rakettimoottoria. 

Valitettavasti vain kaksi muutakin menetelmää pettivät. Pienet harppuunat, joiden tarkoitus oli ankkuroida laskeutuja pintaan, eivät lauenneet. Joko pienet räjähdyspanokset olivat tulleet tehottomiksi pitkän planeettainvälisen lennon aikana, tai niihin laukaisusignaalin vievät johdot olivat haperoituneet.

Kolmas menetelmä, laskeutumisjalkojen päässä olevat ruuvit, eivät puolestaan toimineet, koska laskeutuja pomppasi uudelleen lentoon ja koska pinta oli erittäin kovaa. 

Mikäli laskeutujaan saadaan uudelleen yhteys, on lennonjohtajien mukaan eräs ensimmäisistä tehtävistä yrittää uudelleen laukaista harppuunat. Paitsi että ne voisivat kiinnittää Philaen pintaan nykyiselle paikalleen, voisivat harppuunoissa olevat anturit kertoa mikä on lämpötila komeetan pinnan alla.

Uusi yhteysyritys

Chury-komeetan aktiivisuus on ollut laskussa elokuussa olleen perihelin jälkeen ja etenkin viime viikkoina komeetta on rauhoittunut olennaisesti.

Siksi Rosettaa on voitu tuoda vähitellen lähemmäksi komeetan ydintä. Viime viikon lopulla etäisyys oli enää noin 170 km.

Kesällä olleiden yhteyksien tarkempi tutkiminen on paljastanut, että yksi Philaen kahdesta radiolähettimestä ja yksi kahdesta vastaanottimesta eivät toimineet. Lisäksi jäljellä olevan lähettimen kanssa oli ongelmia.

“Toisinaan se ei mennyt päälle suunniteltuun tapaan tai se lakkasi toimimasta aiottua aikaisemmin, joten todennäköisesti menetimme sen vuoksi useita yhteysmahdollisuuksia”, selittää Philaen tekninen johtaja Koen Geurts ESAn tiedotteessa.

“Meillä on nyt aikaa vain noin tammikuun loppuun saakka saada yhteys uudelleen, sillä sen jälkeen laskeutujan sisälämpötila laskee niin alas, että se ei voi toimia. Raja on -51°C.”

Lennon loppua jo suunnitellaan

Samalla kun laskeutujaan yritetään saada vielä yhteyttä, kaavaillaan itse Rosetta-luotaimen ensi vuoden tehtäviä jo tarkasti. 

Tarkoituksena on tulla komeettaytimen aktiivisuuden rauhoituttua lähelle ydintä ja kuvata sitä tarkasti hyvinkin läheltä.

Samoin Rosetta aiotaan ohjata ainakin kerran vielä noin 2000 kilometrin päähän komeetasta tutkimaan sen pyrstöä ja ympärillä olevaa kaasua sekä hiukkasia. 

Koska Rosetta toimii aurinkopaneeleista saatavalla sähköllä, se ei voi toimia enää pitkään ensi vuoden lopun jälkeen. Komeetan mukana ollessaan se joutuu kauemmaksi Auringosta kuin se oli lentomatkallaan kohti komeettaa. Silloinkin se joutui olemaan horroksessa osan ajasta, koska se ei saanut tarpeeksi energiaa toimiakseen.

Tarkoituksena onkin tuoda luotain hyvin lähelle komeettaa ensi vuoden syyskuun lopussa ja ohjata se törmäämään rauhallisesti komeetan pinnalle hallitusti. 

Sitä ennen, todennäköisesti ensi elokuussa, Rosetta ohjataan ensin hyvin soikeille kiertoradoille komeettaytimen ympärillä, jolloin se tulee vain noin kilometrin päähän pinnasta. Näin pinnasta saadaan erittäin tarkkoja kuvia ja kiinnostavia havaintoja.

Sen jälkeen syyskuun lopussa luotain törmäisi pinnalle. Se tekisi havaintojaan loppuun saakka. 

Vaikka on todennäköistä, että Rosetta rikkoontuisi törmäyksessä, on mahdollista, että se voisi jatkaa toimintaansa myös pinnalla.  

Tähän mennessä luotain on osoittautunut todella kovaksi luuksi.

Tänään Maan ohi menevä kappale on kallomainen kuollut komeetta

Kuollut komeetta
Kuollut komeetta

Epävirallisesti Halloween- ja myös Spooky-asteroidiksi ristitty 2015 TB145 sujahtaa tänä iltana alle puolen miljoonan kilometrin etäisyydeltä Maan ohi.

Vasta kolme viikkoa sitten löytynyt kiertolainen on mitä ilmeisimmin komeetta eikä asteroidi. Mutta ajankohtaan sopivasti – tänään on sattumoisin sekä Halloween että pyhäinpäivä – kyseessä on kuollut komeetta.

Animaatio pyörivästä kappaleesta

Planetary Science Instituten tutkija Vishnu Reddy on tehnyt kappaleesta NASAn infrapunateleskoopilla spektrihavaintoja, joiden perusteella se muistuttaa koostumukseltaan hiilipitoisia meteoriitteja.

"Kappale heijastaa kuusi prosenttia siihen osuvasta auringonvalosta. Se vastaa tuoretta asfalttia, joka mielletään varsin tummaksi, mutta on silti kirkkaampi kuin keskivertokomeetta, joka heijastaa ainoastaan 3–5 prosenttia valosta takaisin", vertailee Reddy. "Sillä perusteella kappale näyttäisi olevan komeetta, mutta kun sillä ei ole havaittavissa komaa, sen voi päätellä olevan kuollut komeetta."

Kuolleesta komeetasta on tehty havaintoja myös Arecibon 305-metrisellä radioteleskoopilla. Tutkamittausten perusteella kappaleen läpimitta on noin 600 metriä ja se pyörähtää akselinsa ympäri noin viidessä tunnissa.

Tutkakuvasta ja sattuvasta ajankohdasta päätellen maailmankaikkeudella on sittenkin huumorintajua...

Odotettavissa on myös "Kuolleen komeetan paluu", sillä kappale palaa Maan läheisyyteen syyskuussa 2018. Silloin sen pienin etäisyys Maasta on kuitenkin paljon suurempi kuin tämänpäiväisen ohituksen aikana: noin 38 miljoonaa kilometriä eli neljännes Maan ja Auringon välimatkasta.

Kuva: NAIC-Arecibo/NSF

Pyhäinpäivän asteroidin rata selvillä: menee ohi, mutta läheltä

Maa ja 2015 TB145 -kartta
Maa ja 2015 TB145 -kartta

Onko se komeetta vai asteroidi, se ei ole sinänsä tärkeää: olennaista on se, että se menee ohi. Virallisesti edelleen asteroidinimeä 2015 TB145 kantava kohde lähestyy Maata ja ohittaa meidät lauantaina 31. lokakuuta. Lähimmillään se on noin klo 19 Suomen aikaa.

Kyseessä on noin 400 metriä halkaisijaltaan oleva kappale, joka löydettiin lokakuun 10. päivänä Havaijilla olevalla Pan-STARRS -teleskoopilla. Sen rata selvisi varsin hyvin jo seuraavana vuorokautena, jolloin muiden muassa Euroopan avaruusjärjestön maapalloa mahdollisesti uhkaavia kappaleita kartoittava ja seuraava keskus myös teki siitä havaintoja Teneriffalla olevalla teleskoopillaan.

Kohde näkyy alla olevassa animoidussa kuvassa keskellä: kun tähdet pysyvät paikallaan (tosin ilmakehän väreilyn vuoksi hieman pomppien), on keskellä oleva piste selvästi liikkeessä.

GIF-animaatio tähtivalokuvasta

Kappaleen ja Maan välimatka on noin 480 000 km, mikä on Aurinkokunnan mittakaavassa hyvin vähän, mutta silti Maan kannalta turvallinen etäisyys. Koska 2015 TB145:n rata on hyvin soikea ja kallellaan planeettojen ratatasoon nähden, ja koska sen nopeus ohituksen aikaan on varsin suuri (noin 35 km/s), on se todennäköisesti enemmän komeetta kuin asteroidi. 

Niiden välinen ero on yleistäen vain jään määrä: komeetat ovat jäisempiä ja asteroidit kivisempiä. Suurin osa kappaleista on jotain siltä väliltä.

Mikäli kappale törmäisi Maahan, olisi siitä joka tapauksessa harmia. Todennäköisesti Tunguskassa vuonna 1908 Maahan törmännyt kappale oli komeetta, kun taas vuonna 2013 Tšeljabinskissa pudonnut kappale oli nähtävästi asteroidi.

2015 TB145:n suhteen ei kuitenkaan ole odotettavissa harmeja, koska sen rata on sellainen, ettei se tule törmäämään varmasti Maahan ainakaan sataan vuoteen. Se kuitenkin osoittaa taivaan tarkkailun tärkeyden: tämä vaarallisen kokoinen kappale löydettiin vain 21 vuorokautta ennen ohitustaan, eikä siitä ollut aiemmin mitään tietoa. 

Aurinkokunnassa on arviolta noin 5000 kappaletta, jotka jossain vaiheessa kulkevat vaarallisen läheltä maapalloa, mutta niistä vain osa on toistaiseksi löydetty. Tällä hetkellä ei ole tiedossa kuitenkaan yhtään kappaletta, joka olisi mahdollisesti törmäämässä Maahan.

Tätä ohikiitäjää tarkkaillaan parhaillaan aktiivisesti ja lauantaina useat teleskoopit sekä tutkat kuvaavat sekä mittaavat sitä hyvin tarkasti. Sen jälkeen tiedämme onko se enemmän komeetta kuin asteroidi, vaiko päinvastoin.

Uusia tietoja lokakuun lopussa Maan ohi lentävästä kohteesta

Kerroimme pari päivää sitten vast'ikään löytyneestä asteroidista, joka lentää lokakuun 31. päivänä varsin läheltä maapalloa.

Taivasta automaattisesti tarkkaileva Pan-STARRS -havaintolaite äkkäsi tämän varsin suurella nopeudella meitä kohden tulleen kappaleen 10. lokakuuta. Kun sen rata ja perustiedot oli saatu nopeasti selvitettyä, annettiin sille nimi 2015 TB145.

Koska tämä noin 400 metriä läpimitaltaan oleva kappale lentää Maan ohitse (täysin turvallisesti ja vaaratta) noin 480 000 kilometrin päästä pyhäinpäivänä 31.10., kutsutaan sitä nyt Halloween-henkisesti myös "Spooky" -nimellä.

Yleensä tällaiset Maan vierestä kulkevat kappaleet ovat pienikokoisia asteroideja, mutta tuoreiden havaintojen mukaan Spooky saattaakin olla komeetta. Kummatkin ovat Aurinkokunnassamme olevia pienkappaleita, joista komeetoissa on hieman enemmän vesijäätä kuin kivimäisiä silikaatteja, kun taas asteroideissa suhde on päinvastoin.

Varsin monet kappaleet ovat itse asiassa jossain niiden välillä, ja niitä kutsutaan komeetoiksi jos niille syntyy jonkinlainen pyrstö aineesta, jota Aurinko kuumennuksellaan irrottaa niiden pinnalta.

Toinen tyypillinen ero komeettojen ja asteroidien välillä on niiden radat: komeetat ovat tyypillisesti soikeammalla radalla, ja etenkin kun ja jos soikean radan kaukaisin kohta ulottuu varsin kauas, on niiden nopeus täällä sisemmällä varsin suuri. Monasti komeettojen radat myös ovat hieman enemmän kallellaan planeettojen keskimääräiseen ratatasoon.

Juuri näin näyttää olevan tässä Spookyn tapauksessa. Sen rata on kallellaan ja sen nopeus on noin 35 km/s.

Ohilennon aikaan kappale ei tule näkymään paljain silmin ja vain suuremmilla kaukoputkilla. Koska näin läheltä tapahtuvat ohilennot (etäisyys on vain noin 1,3 kertaa Kuun etäisyys) ovat harvinaisia, tullaan kappaletta tutkimaan tarkasti niin kookkailla ammattilaisteleskoopeilla kuin tutkillakin. 

Ja jos kyseessä tosiaankin on komeetta, niin tapaus on vieläkin kiinnostavampi!

Alla on karkea kartta 2015 TB145:n radasta Maan luona.

Kosminen törmäys tappoi dinot - ja paljon muutakin

Asteroiditörmäys
Asteroiditörmäys

65 miljoonaa vuotta sitten nykyisen Jukatanin niemimaan kohdalle iskeytyi reilun kymmenen kilometrin läpimittainen asteroidi. Se päätti dinosaurusten valtakauden – joskin Deccanin laavapurkauksia Intiassa on pidetty mahdollisena lisätekijänä joukkotuhon taustalla.

Maapallolla on tapahtunut useita muitakin massasukupuuttoja, mutta niiden yhteyttä kosmisiin kolareihin on ollut hankala löytää ja ajatus on ollut kiistanalainen. 

Lopullista varmuutta ei ole vieläkään, mutta uuden tutkimuksen mukaan sekä asteroidien tai komeettojen iskuja että eliökunnan joukkotuhoja näyttää tapahtuneen jokseenkin säännöllisesti noin 26 miljoonan vuoden välein.

Tutkimuksen kohteena oli 260 miljoonan vuoden mittainen ajanjakso, johon osuu useita suuria sukupuuttoaaltoja. Michael Rampino ja Ken Caldeira ovat analysoineet sekä kosmisten törmäysten että joukkotuhojen ajallista jakautumista. 

"Korrelaatio törmäysjälkien muodostumisen ja tuhojen välillä on viimeisten 260 miljoonan vuoden aikana hätkähdyttävä ja viittaa syy-seuraus-suhteeseen", arvioi Rampino.

Graafissa vaaka-akselilla on aika miljoonissa vuosissa ja pystyakselilla miljoonassa vuodessa syntyneiden kraattereiden lukumäärä. Nuolilla on merkitty joukkotuhojen ajankohdat.

Säännönmukaisuus saattaa liittyä kiertoliikkeeseemme Linnunradan keskuksen ympäri. Auringon kulkiessa kotigalaksimme tiheän tason läpi Aurinkokunnan ulko-osissa lymyävään Oortin komeettapilveen kohdistuu vetovoimavaikutuksia, joiden seurauksena planeettajärjestelmän sisäosiin syöksyy ajoittain komeettaparvia.

Rampino ja Caldeira totesivat, että tutkittuna ajanjaksona on tapahtunut kuusi massasukupuuttoa, joiden aikoihin kosminen pommitus on ollut tavallista voimakkaampaa. Tutkijoiden mukaan kuudesta suurimmasta kraatterista, jotka ovat syntyneet viimeisten 260 miljoonan vuoden aikana, peräti viisi osuu yksiin joukkotuhojen kanssa.

"Tällainen kuoleman ja tuhon kosminen sykli on ilman muuta vaikuttanut elämän historiaan omalla planeetallamme", Rampino päättää.

Tutkimuksesta kerrottiin Royal Astronomical Societyn uutissivuilla ja se on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä.

Kuvat: Don Davis/NASA [asteroiditörmäys]; Michael Rampino/NYU [graafi]

Outo tähti kutkuttelee median sensaationappulaa

Kuva: Kevin Gill / Flickr
Kuva: Kevin Gill / Flickr

Nopealla silmäyksellä tähti KIC 8462852 on normaali keltavalkoinen F3-luokan kääpiötähti. Se on jonkin verran Aurinkoa suurempi ja kirkkaampi, pyörähtää akselinsa ympäri kerran hieman alle vuorokaudessa, ja liikkuu varsin hitaasti meistä poispäin. Tähti sijaitsee liian kaukana näkyäkseen paljain silmin. Hyvällä teleskoopilla sen voi kuitenkin erottaa Joutsenen tähdistössä.

Neljän vuoden seurannassa se on kuitenkin osoittautunut yhdeksi oudoimmista tunnetuista tähdistä. Ehkä kaikkein oudoimmaksi.

KIC 8462852 on epäsäännöllisesti muuttuva tähti. Tähden kirkkaus, eli siitä meille tuleva säteilyvuo, pienenee aika ajoin. Sekä muutoksen voimakkuus että kesto vaihtelevat: Tähden säteily on pitkään tasaista, kunnes äkillisesti pienenee jopa viidenneksellä. Himmeneminen on tähän mennessä kestänyt pisimmillään 80, lyhimmillään 5 vuorokautta. Sitten kirkkaus palaa ennalleen, kuin mitään ei olisi tapahtunut.

KIC 8462852
Tähden tyyppi F3 V/IV
Ominaisnopeus +4 km/s
Pyörähdysaika n. 0,88 vrk
Etäisyys Auringosta n. 1480 vv
Sijainti taivaalla Joutsen
Näenn. magnitudi 11,7

Toisin kuin muilla muuttuvilla tähdillä, KIC 8462852:n valokäyrän muutokset ovat outoja. Ne eivät selity tähden toiminnalla, eivätkä ne ole kiertävien planeettojenkaan aiheuttamia näennäisefektejä.

Tutkimuksessa mukana ollut Turun yliopiston tutkija Heidi Korhonen ihmettelee havaintoja yhä:

”Löytö on todella mielenkiintoinen. Emme ole koskaan ennen nähneet vastaavanlaisia himmenemisiä tähdissä. Ne ovat todellakn jotain epätavallista ja mysteeristä. Mietimme useita selitysvaihtoehtoja, ja tarkistimme myös tarkasti, ettei kyse ollut instrumenttivirheistä. Emme keksineet mitään keinoa, jolla itse tähti voisi tehdä ja aiheuttaa himmenemiset. Oma osuuteni keskittyi juuri tähden tarkempaan tutkimiseen. Ainoana jäljelle jäävänä selityksenä ovat mahdolliset tähden ympärillä olevat tekijät.”

Juuri tuo tekee tähdestä oudon. Aika ajoin jotain tulee juuri KIC 8462852:n ja meidän väliimme. Jokin peittää ajoittain merkittävän osan tähden kirkkaudesta. Tai oikeastaan näyttää siltä, että kyse on monista pienemmistä joistain, joiden yhteinen muoto lisäksi muuttuu.

Laskelmien mukaan varjostava materia lienee alle 25 astronomisen yksikön (AU) päässä tähdestä. Täkäläisittäin se vastaisi aluetta jossain Neptunuksen radan sisäpuolella.

Tähti aiheuttaa mediahepulin

Pian tiedejulkaisun käsikirjoituksen julkaisun jälkeen The Atlantic teki uutisen aiheesta. Siinä haastateltiin SETI-tutkija Jason Wrightiä, joka kommentoi löytöä ulkopuolisena asiantuntijana: ”tämä näyttää joltain, mitä vieraan sivilisaation voisi olettaa rakentavan”. Hän visioi, että kyse voisi olla jonkinlaisesta Dysonin pallon (tai -kehän tai -parven) tyylisestä valtavasta rakennelmasta. Sellainen olisi todiste maanulkoisen elämän jättiprojektista, jolla valjastetaan tähden energiaa erittäin tehokkaasti käyttöön.

Villin spekulaation siivittämä uutinen sai oitis paljon palstatilaa. Juttua lainasivat pian ainakin Al Jazeera, The Express, FOX News, The Independent parissakin artikkelissa, sekä ties mitkä muut mediat. Kaikki otsikoivat juttunsa toinen toistaan villimmin. Suomeksi uutista ovat levittäneet ainakin Tekniikka ja Talous, Kauppalehti, MTV, Iltalehti ja Voice.

Lausuntoja on kuitenkin paisuteltu suuresti. Alusta lähtien.

Wright pahoittelee aikaansaamaansa mediasotkua blogissaan: ”Olen hieman nolostunut kaikesta siitä vähemmän vastuullisesta uutisoinnista, joka liioittelee näitä todisteita. Etenkin siksi, ettei meillä ollut mitään valmiina näytettäväksi kollegoillemme, jotta he voisivat antaa medialle omia valistuneita näkemyksiään aiheesta.” Hän julkaisi oman artikkelinsa vasta tänään (16.10.), ja siinä KIC 8462852 on vain pienessä sivuosassa. Tähti on yksi esimerkki monista mahdollisuuksista, miltä keinotekoinen ”megarakennelma” voisi ensi silmäyksellä meiltä katsottuna näyttää. Wright myös toteaa, että varmistukseen tarvittaisiin havainto keinotekoisesta signaalista. Sellaista ei ole.

Wright myös tarkentaa Business Insiderille, että ”pistäisin sen todennäköisyyden, että kyse on maanulkoisesta elämästä, hyvin pieneksi.”

”Homma on päässyt vähän käsistä”, Wrightin kollega Kimberly Cartier jatkaa mediakohusta. Hän painottaa, että ”selvennyksen vuoksi sanottakoon, ettemme minä tai Jason yritä todistaa, että kyse on alienien jättirakennelmasta – muttemme myöskään pysty sulkemaan sitäkään mahdollisuutta täysin pois”.

Kyse siis on siitä, että tutkijat pitävät mielensä avoimina moniselitteisten aineistojen edessä. Villitkin ideat pidetään elossa testausta varten. Kun kaikkia vaihtoehtoja mietitään, päästään varmempaan lopputulokseen. Riittämätön ja epäselvä data ei kuitenkaan todista ufohenkilöiden tai avaruuden jättiarmadan olemassaolosta – vaikka media kuinka haluaisi mässäillä ajatuksella

Kummankin jutun vertaisarviointi on lisäksi vielä kesken. Tutkijat joutunevatkin vielä viilaamaan argumenttejaan ennen kuin tiedeyhteisö ottaa heidän tulkintansa täysin vakavasti.

Yllä: Tähden valokäyrä ja sen yksityiskohtia. Huomaa pystyakselien erilaiset skaalat. Lähde: Boyajian ja kumpp., 2015.

Jotain siellä silti on

”Media on tainnut jo keksiä tästä kaiken sanottavan. Scifin ystävänä alienin jättimäinen rakennustyömaa kyllä kuulostaa mieltä kutkuttavalta vaihtoehdolta”, Korhonen heittää pilke silmäkulmassa. ”Tutkijana pidän kuitenkin kaikkein paljon todennäköisempänä selityksenä sitä, mitä julkaisussakin päättelemme.”

Tutkimuksessa, jossa Korhonenkin on mukana, löytöä pyöritellään avoimesti monelta kantilta. Siinä käydään läpi erilaisia vaihtoehtoja himmenemiselle. (Kannattaa huomata, että tuo eroaa radikaalisti Wrightin lähtökohdasta, jossa pyritään selittämään havaitut signaalit alieneilla.)

Kyse ei ole eksoplaneetasta, sillä sellaiset kulkisivat säännöllisin väliajoin tähden editse. Eikä suurikaan planeetta edes onnistuisi peittämään tähdestä kuin ehkä muutaman prosentin. Nyt havaittu on jotain suurempaa.

Tähden ympärillä oleva massiivinen ja paakkuinen kaasusta ja pölystä koostuva kertymäkiekko voisi selittää havainnot. Mutta kun tähti ei ole riittävän nuori, eikä ympäröivästä kiekosta ole mitään havaintoja. Samainen päättely sulkee muutamia muitakin skenaarioita pois laskuista. Esimerkiksi törmäykset asteroidien tai planeettojen kesken.

Vahvin ehdokas himmenemisen aiheuttajaksi on jättimäinen komeettojen pilvi. Tässä mallissa jokin lähitähden gravitaatio saa komeettaytimet liikkumaan kohti KIC 8462852:a. Lähemmäs päästyään komeetat hajoavat, ja synnyttävät epäsäännöllisen ja alati muuttuvan hiukkaspilven. Alustavasti näyttääkin siltä, että KIC 8462852:n lähellä (alle 1000 AU:n päässä) on himmeä M-luokan tähti. Ei ole kuitenkaan täysin varmaa, ovatko tähdet yhtä kaukana, vai ovatko ne vain lähes samalla linjalla Maasta katsottuna.

Komeettaideassa on kuitenkin edelleen ongelma – ja sama olisi keinotekoisten rakennelmienkin kanssa. Mikä ikinä tähden säteilyä blokkaakin, lämpenee varsin nopeasti, ja alkaa siksi säteillä infrapunasäteilyä (koska mustan kappaleen säteily). Mitään infrapuna-alueen ylimäärää ei kuitenkaan tähden tienoilta ole havaittu. Mikään selitetyistä malleista ei siis vielä pysty selittämään täysin kaikkea havaittua.

Oli kyse sitten massiivisesta komeettaryöpystä, törmäyksistä tai jostain aivan muusta, tapahtuma on sattunut tähden kehityksen aikaskaalassa vastikään. Muutoin ainepilvi olisi ehtinyt kasautua yhteen tai tippua tähteen. Se, että ihmiskunnan onnistuu todistaa tällaista tapahtumaa, on varsin harvinaista. Toisaalta Kepler-avaruusteleskooppi, jolla löydöt tehtiin, seuraa samanaikaisesti noin 150000 tähteä. Suuri lukumäärä nostaa todennäköisyyksiä, että jollain niistä sattuu jossain vaiheessa jotain harvinaista.

”Joka tapauksessa kyse on todella kiinnostavasta mysteeristä, jonka selvittämiseen tarvitsemme lisää havaintoja”, Heidi Korhonen summaa tilanteen.

Lisätutkimuksia on luvassa, jos tai kun rahoitus vain löytyy.

Kepler-avaruusteleskooppi on kehitetty eritoten eksoplaneettojen löytämiseen.

 

Päivitys klo 20.20: Lisätty kommentti infrapunaongelmasta.

Otsikkokuva: Kevin Gill / Flickr

Rosetta lähtee tutkimaan komeetan pyrstöä

Rosetta ja komeetta kuvakoosteena
Rosetta ja komeetta kuvakoosteena
Muutoksia pinnalla

Ensi keskiviikkona 23. syyskuuta komeetta Churyumov-Gerasimenkoa tutkiva Rosetta-luotain ottaa etäisyyttä kohteeseensa: se etääntyy komeettaytimestä noin 1500 kilometrin päähän ulottuvalle radalle, jolla se pystyy tutkimaan hyvin komeetan pyrstöä ja lähiavaruutta.

Komeetta oli elokuussa ratansa Aurinkoa lähimmässä kohdassa, perihelissä, ja se oli silloin aktiivisimmillaan. Tämä aktiivisuus jatkuu edelleen ja juuri nyt kannattaa tutkia tarkemmin sitä, kuinka siitä irtoaa kaasua ja hiukkasia – millainen on komeetan pyrstö.

Rosetta on tutkinut komeettaa viime vuoden elokuusta alkaen läheltä (Philae-laskeutuja jopa sen pinnalta) ja tänäkin aikana  se on tutkinut eri asioita. Luotain on kartoittanut pintaa, mitannut siitä irtoavaa ainetta sekä sondannut sen sisäistä rakennetta, ja kun tutkimuksia on tehty jo yli vuoden ajan, ovat tutkijaryhmät päässeet jo havaitsemaan muutoksia komeetassa ja sen toiminnassa.

Nyt kuitenkin komeettaa halutaan katsoa kauempaa. Lähes kaikki luotaimen tutkimuslaitteet jatkavat toimintaansa myös kauempana oltaessa, mutta tällä kertaa magneettikenttää sekä hiukkasia mittaavat instrumentit ovat etusijalla. 

Kun Rosetta lähestyi Churyä, se teki paljon mittauksia, mutta silloin komeetta oli vielä rauhallinen. Nyt se on kuitenkin aktiivisimmillaan: tätä ennen ei aktiivisen komeetan ympäriltä ole saatu tietoja kuin muutaman komeetan ohilennon aikana. Lisäksi nopean läpileikkauksen sijaan Rosetta viipyy nyt usean viikon ajan tutkailemassa komeetan lähiavaruutta eri puolilla ja eri etäisyyksillä.

On erinomaisen jännittävää saada tietoa komeetan ympärillä olevasta kaasun ja pölyn alueesta, niin sanotusta komasta, sekä siitä irtoavasta pyrstöstä. Erityisen kiinnostavaa on koettaa löytää komeetan luona oleva iskuaalto, eli vyöhyke, missä aurinkotuuli, eli planeettainvälisessä avaruudessa vapaasti etenevä, Auringosta peräisin olevien varattujen hiukkasten vuo, törmää komeetan magneettikenttään.

Aalto-yliopiston avaruusplasmaa tutkiva ryhmä osallistuu Rosetta-lennon näihin tutkimuksiin ja heillekin edessä on eräs jännittävimmistä lennon vaiheista.

Kuva: Simulaatio näyttää millaiselta magneettikenttä Churyn ympärillä näyttää. Taustalla olevat viivat ovat planeettainvälistä magneettikenttää ja sokkivyöhykkeen jälkeen olevat haituvat ovat komeettaan ympäröivän magneettikentän kerääntymäalueita. Komeetan ytimen ympärillä olevan koman alueella on magneettinen tasku, missä aine pysyy varsin hyvin “vankina”.

Parin viikon mittainen retki

Se, että komeettaydin on pieni ja sillä on hyvin heikko vetovoima, tekee navigoinnista varsin hankalaa. Rosetta ei ole siksi kiertoradalla komeetan ympärillä samaan tapaan kuin luotaimen voi asettaa kiertämään planeettaa, vaan sen lentäminen vaatii lähes jatkuvaa, aktiivista radan säätöä.

Lähteminen kauemmaksi on samaan tapaan varsin monimutkainen sarja ratamuutoksia, eikä vain kiertoradan nostamista korkeammaksi, kuten planeettojen ympärillä voi tehdä. Kaikki alkaa 23.9. klo 4:30 aamulla Suomen aikaa, kun Rosettan ohjausrakettimoottorit tekevät ensimmäisen polttonsa. Niillä luotain sysätään etääntyvään liikkeeseen komeetasta.

Näillä näkymin 30. syyskuuta kauemmillaan 1500 kilometrin päässä komeetan ytimestä, jolloin se pystyy mittaamaan hyvin sokkivyöhykettä molemmin puolin.

Vyöhykkeen tarkkaan etäisyyttä ei osata sanoa, koska se riipuu aurinkotuulen voimakkuudesta ja nopeudesta, siitä kuinka paljon komeetta syöksee kaasua sekä planeettainvälisen magneettikentän voimakkuudesta. Arvioiden mukaan etäisyys on kuitenkin noin 1500 kilometriä.

Juuri nyt perihelin aikaan vyöhyke on kaikkein lähimmillään komeettaa ja voimakkaimmillaan, joten tätä retkeä kauemmaksi komeettaytimestä on suunniteltu jo pitkän aikaa. Sen ajankohdaksi valittiin juuri tämä puolisentoista kuukautta perihelin jälkeen siksi, että tärkeimmät havainnot komeetan itsensä toiminnasta ja aktiivisuudesta perihelin aikaan on nyt tehty, mutta sokkivyöhyke on silti nyt edelleen erittäin kiinnostava.

Havainnot tehtyään se sytyttää rakettinsa uudelleen ja aloittaa jälleen lähestyä hitaasti Churyä. Suunnitelman mukaan se saapuu noin 500  kilometrin etäisyydellä olevalle radalle 7. lokakuuta.

Se, kuinka siitä lähestymistä jatketaan, riippuu komeetan aktiivisuudesta. Joka tapauksessa tästä eteenpäin Churyn aktiivisuus on laskemaan päin ja tutkijoiden haaveena olisi päästä lähemmäksi komeetan ydintä mahdollisimman paljon – ei vain parempien mittaustulosten vuoksi, vaan myös siinä toivossa, että yhteys Philae-laskeutujaan saataisiin uudelleen aikaan. Viimeinen yhteys laskeutujaan oli 24. kesäkuuta ja se kesti jopa 17 minuuttia ja 11 sekuntia. 

Teoriassa olosuhteen komeetan pinnalla ovat otolliset Philaen toiminnalle aina tämän vuoden loppuun saakka, joten jos se on kunnossa ja toiminnassa, voi yhteys siihen muodostua uudelleen kunhan Rosetta tulee vain lähemmäksi komeettaa.

Muutoksia pinnalla

Kuva yllä: Rosetta on havainnut lukuisia muutoksia komeetan pinnalla kesän aikana. Yllä näistä eräs.

Huima purkaus Rosettan komeetassa

Chury 22. elokuuta 2015
Chury 22. elokuuta 2015

Komeetta Churyumov-Gerasimenkossa tapahtui viime viikonloppuna huima purkaus, josta komeettaa tutkivan Rosetta-luotaimen ottaman kuvan Euroopan avaruusjärjestö julkaisi tänään.

Rosetta oli kuvan ottamisen aikaan 336 kilometrin päässä komeetan ytimestä, sillä nyt aktiivisuuden ollessa kaikkein voimakkaimmillaan on sitä turvallisinta seurata aiempaa suuremman etäisyyden päästä.

22. elokuuta tapahtunut purkaus osoitti hyvin tämän varovaisen periaatteen tärkeäksi, sillä komeettaytimessä tapahtunut purkaus sinkosi kaasua ja pölyä kauas avaruuteen. Churystä, kuten komeettaa tuttavallisesti kutsutaan, irtoaa nyt koko ajan ainetta, joka muodostaa sille pyrstön. Itse komeetta on kuitenkin sen verran kaukana, että sitä eikä sen pyrstöä voida nähdä maapallolta paljain silmin; Rosettakaan ei näe pyrstöä kunnolla, koska se on sen verran lähellä komeettaa.

Purkaus näytti kuvien mukaan tulleen jo aiemmin aktiivisesti osoittautuneesta paikasta kaksiosaisen komeetan pinnalla sen suuremmasta osasta. Purkauspaikka on Imhotepiksi ja Khepryksi nimettyjen alueiden välissä. Itse purkaus oli sen verran voimakas, että komeettaa jatkuvasti tarkkaileva navigaatiokamera (jonka ottama otsikkokuva on) saturoitui hetkellisesti, eli purkauskohta näyttää sen kuvissa voimakkaan ylivalottuneelta.

Chury oli radallaan Aurinkoa lähimmässä osassa elokuun 13. päivänä ja siksi se on parhaillaan hyvin aktiivisessa vaiheessa. Onkin todennäköistä, että vastaavia purkauksia tapahtuu lähiviikkojen aikana enemmänkin.

Tutkijoiden kannalta juuri tällaiset purkaukset ovat erittäin kiinnostavia, sillä ne kertovat paljon paitsi komeettojen – etenkin tämän jo nyt hyvin jännittäväksi osoittautuneen Churyn – koostumuksesta, niin myös siitä dynamiikasta, mikä saa Auringon lämmityksen voimasta pinnalta räjähdysmäisen purkauksen aikaiseksi.

Usein juuri tällaiset tapaukset ovat olleet syynä siihen, että ennusteet komeettojen kirkkauden kehittymisestä ovat menneet pieleen. Toisinaan erittäin kirkkaaksi näyksi taivalla ennustettu komeetta onkin "lässähtänyt", kun suuri purkaus on kenties rikkonut sen tai sen aktiivisuus onkin lisääntymisen sijaan yllättäen hiipunut. Toisinaan puolestaan komeetta on yllättäen kirkastunut voimakkaasti ja on muuttunut pikavauhtia jopa paljain silmin näkyväksi. 

Purkausten parempi ymmärtäminen auttaisi siis paitsi selittämään komeettoja ja laajasti koko aurinkokunnan historiaa, niin myös tekemään parempia ennusteita komeettojen näkymisestä.

Rosettan ottamia kuvia kannattaa seurata vaikkapa jokainen päivä ESAn Rosetta-galleriassa, sillä tämä lento on ehdottomasti jännittävin meneillään oleva tutkimusmatka avaruudessa!

Alla on vielä animoitu kuva kaasua suihkuavasta komeetasta elokuun 12. päivältä.

Animoitu kuva purkauksesta

Kuvat: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0

Mitä Philae-laskeutujalle on tapahtunut?

Piirros heräävästä laskeutujasta
Piirros heräävästä laskeutujasta
Komeettaydin kuvattuna 7. heinäkuuta 2015

Komeetta Churyumov-Gerasimenkon pinnalla käkkivä pesukoneen kokoinen Philae-laskeutuja on vähän kuin kirjoittaja maanantaiaamuna: herää, mutta nukahtaa uudelleen, kunnes herää jälleen ja kenties ottaa vielä pienet torkut.

Nyt Philae on ollut jälleen pitkän aikaa hiljaa, ja lennonjohdossa huolestutaan – taas kerran.

Edellisen kerran laskeutujasta kuultiin 9. heinäkuuta, jolloin saadut tiedot olivat erittäin lupaavia: silloin näytti silta, että pätkittäin toiminut yhteys laskeutujan ja sen tietoja Maahan välittävän Rosetta-luotaimen välillä alkaisi toimia luotettavammin, laskeutujan olisi hyvässä kunnossa ja että sen aurinkopaneelit keräisivät sen verran runsaasti sähköä, että laskeutuja olisi päässyt tekemään tutkimustakin pian.

Nyt näin ei ole käynyt, sillä yhteyttä ei ole saatu uudelleen. Tämä on herättänyt huolestumista lennonjohdossa ja tutkijoissa, sillä Rosetta-luotain oli varta vasten siirretty sellaiselle radalle, mistä se voisi olla paremmin yhteydessä laskeutujaan.

Rosettan ratakorkeus oli jo matalimmillaan vain noin 153 km ja lentänyt suoraan laskeutumispaikan päältä.

Tämä tosin osoittautui liian matalaksi, sillä aktiivisuutensa lähes huipussa olevasta komeetasta irtaantuu runsaasti kaasua ja pölyä, jotka häiritsevät luotaimen navigointilaitteita; Rosetta suunnistaa ja määrittää asentonsa tähtien avulla, ja jos sen näkökentässä on kovasti muita kirkkaita pisteitä, se menee sekaisin. 

Aikaisemmin tämä sai aikaan luotaimen menon ns. turvatilaan, eli keskeyttämään kaikki toimintansa ja odottamaan ohjeita Maasta, mutta nyt tähtietsinten häiriöitä osattiin odottaa, ja ennen kuin tilanne tuli vakavammaksi, päätettiin ratakorkeutta nostaa noin 180 kilometrin tienoille.

Sieltä valitettavasti yhteydenpito laskeutujaan on jälleen heikompaa.

Lennonjohdon mukaan pelkkä suurempi etäisyys ei kuitenkaan selitä  Philaen hiljaisuutta. Aurinkopaneelien keräämän auringonvalon määrä on muuttunut laskeutujasta saatujen tietojen mukaan eri tavalla kuin teoreettiset mallit olisivat antaneet aiheen olettaa, joten voi olla, että Philae on siirtynyt komeetan pinnalla. Tai että pinta sen ympärillä muuttuisi.

Laskeutumisen jälkeen saatujen kuvien mukaan laskeutumispaikka on hyvin rosoinen ja epätasainen, minkä lisäksi Philae oli pinnalla varsin vinossa. Komeettaytimen ollessa aktiivinen sen pinnalla tapahtuu muutoksia ja sen sisältä purkautuu kaasua, ja voi hyvinkin olla niin, että laskeutumisalueella tapahtuu jotain juuri nyt.

Jos antennin suunta siirtyy olennaisesti, ei Rosetta välttämättä pysty ottamaan yhteyttä niin hyvin kuin aikaisemmin nykyiseltä radaltaan.

Myös Philaessa on havaittu yksi selvästi yhteydenpitoa haittaava vika: yksi sen kahdesta radiolähettimestä ei toimi kunnolla, minkä lisäksi jo aiemmin tiedettiin, että toinen vastaanottimista on rikkoontunut. Ohjelmointinsa mukaisesti laskeutuja vaihtaa automaattisesti laitteita ja siten se pystyisi aina välillä kuulemaan ja lähettämään viestejä.

Philaen Maassa olevalla kaksoiskappaleella tehdään parhaillaan testejä, joiden avulla voitaisiin keksiä tapoja saada jälleen yhteys komeetan pinnalle. Mikäli se onnistuu, aikoo lennonjohto aktivoida ensinnä laskeutujan passiiviset laitteet, joissa ei ole liikkuvia osia. Suomalaistekoinen pinnan sähkönjohtavuutta mittaava laite on eräs näistä.

Koska virtaa näyttää laskeutujassa olevan niiden toimintaan riittävästi, on tarkoitus lähettää Philaeen käskyjä mittausten tekemiseen ”sokkona” ja toivoa, että laskeutuja kuulee ja tottelee. Sen jälkeen toivotaan, että yhteys saataisiin sen verran luotettavaksi, että mittaukset saataisiin muistiyksiköstä Rosetta-luotaimen kautta Maahan.

Sen jälkeen se mahdollisesti voisi jatkaa muitakin tutkimuksia, mutta tällä haavaa tärkeintä on saada yhteys toimimaan paremmin.

Philae näyttää kuitenkin olevan edelleen toimintakuntoinen, mutta sen yhteydenotot ovat olleet ”epäsäännöllisiä ja yllättäviin aikoihin”, kuten laskeutujan projektipäällikkö Stephan Ulamec sanoo ESAn blogitekstissä.

”Olemme jo useampaan kertaan pelänneet, että laskeutuja on vaiennut, mutta kerta toisensa jälkeen se on ottanut uudelleen yhteyttä.”

Itse komeetta on lähestymässä parhaillaan ratansa Aurinkoa lähintä pistettä ja siksi Rosetta tutkii sitä hyvin aktiivisesti. Lähimmillään Aurinkoa komeetta on elokuun puolivälissä. Siksi Rosetta ei voi keskittyä pelkästään yhteyden saamiseen Philaen kanssa, vaan se vuorottelee näitä sopivalla tavalla. 

Komeettaydin kuvattuna 7. heinäkuuta 2015

Kuva yllä: Komeettaydin kuvattuna 7. heinäkuuta 2015 (ESA/Rosetta/NAVCAM). Muuta kuvat: ESA ja DLR.

Philae ja Rosetta jälleen puheväleissä – uusi yhteys saatiin hetki sitten

Kuten keskiviikkona kerroimme, ei komeetta "Churyn" pinnalla hieman kellellään makaavaan Philae-laskeutujaan saatu yhteyttä viime sunnuntain jälkeen, ja silloinkin yhteys oli huono.

Hiljaisuus ei kuitenkaan ollut yllättävä tai huolestuttavaa, sillä   tietoja Maahan välittävän Rosetta-luotaimen asento ja rata eivät olleet optimaalisia yhteyden muodostumiseen.

Nyt ratamuutoksen jälkeen tilanne oli toinen, ja ESAn Saksassa, Darmstadtissa sijaitseva avaruusoperaatiokeskus ESOC saikin tänään iltapäivällä kahdesti hyvän yhteyden Rosettan kautta Philaeen.

Ensimmäinen signaali saapui klo 16:37 Suomen aikaa ja toinen klo 16:54. Kumpikin yhteyksistä kesti noin kaksi minuuttia ja niiden aikana vastaanotettiin 185 pakettia telemetriatietoja Philaen systeemien tilasta, lämpötiloista, varaustasoista ja niin edelleen.

Tietojen mukana ei ollut vielä tieteellisiä mittauksia, koska niihin laskeutuja komennetaan vasta sitten, kun sen tilasta on tarkka kuva ja yhteydenpito sen sekä Rosettan välillä on paitsi vakaa, niin myös toistuva ja ennakoitavissa oleva.

Jotta tähän päästäisiin, on Rosetta muuttamassa vielä rataansa. Se muuttaa vielä huomenna lauantaina rataansa siten, että se tulee lähimmillään 177 kilometrin etäisyydelle komeetasta ja sen sijainti on laskeutujan “yläpuolella”.

Jos tästä eteenpäin kaikki sujuu suunnitelman mukaisesti, päässee Philae jälleen työn touhuun ensi viikon aikana. Ja kuten kerroimme keskiviikon jutussamme, on ensimmäinen mittauksia tekevä mittalaite suomalaistekoinen SESAME/PP.

Syy siihen, miksi Rosetta ei voi mennä kovin lähelle komeettaa, näkyy tässä 14.6. otetussa kuvassa: komeetta Churyumov-Gerasimenko syöksee aika tavalla kaasua ja pölyä ympärilleen, ja ne voisivat olla vaaraksi Rosettalle. Etäisyys komeettaan (sen keskipisteeseen) on tässä 203 km ja kuvan leveys on 17,7 km.