Helium-ilmakehä supermaa-eksoplaneetalla

KAK – Tutkijat ovat ensimmäistä kertaa havainneet ilmakehän kiviplaneetalla, joka sijaitsee tähtensä elinkelpoisella vyöhykkeellä. Kyseessä on eksoplaneetta LHS 1140 b, joka kiertää punaista kääpiötähteä noin 50 valovuoden päässä Maasta.

LHS 1140 b on niin sanottu supermaapallo: sen massa on yli viisinkertainen Maahan verrattuna ja säde noin 1,7 kertaa suurempi. Havaintojen perusteella sillä on kivinen rakenne sekä ohut, pääosin heliumista koostuva ilmakehä. Planeetta saattaa sisältää myös vettä, sillä sen kiertorata sijaitsee tähden elinkelpoisella vyöhykkeellä.

Eksoplaneetan ilmakehää voidaan havaita ylikulun aikana spektrografisesti. Tähdestä mitattua spektrijä verrataan ennen ja ylikulun aikana, jolloin niiden erot paljastavat eksoplaneetan mahdollisen ilmakehän ja sen koostumuksen. Kuva NASA:n Ames-tutkimuskeskus.

Tutkijat havaitsivat (i) planeetan yläilmakehää analysoimalla tähden valoa ylikulun aikana. Ilmakehä absorboi tiettyjä valon aallonpituuksia, mikä paljasti heliumin esiintymisen. Tutkijat havaitsivat myös, että planeetan yläilmakehästä karkaa heliumia avaruuteen noin 100 000 kg/s (ii) . Tämä heliumin karkaaminen on ensimmäinen suora todiste siitä, että LHS 1140 b:llä on ilmakehä.

Tutkijoiden kehittämien mallien mukaan ilmakehä voi olla suurelta osin heliumia, koska alkuperäinen vety on karannut avaruuteen miljardien vuosien aikana. Tätä heliumvaltaisuutta ei kuitenkaan ole vielä voitu suoraan vahvistaa havainnoilla.

Löytö on merkittävä, koska tähän asti ilmakehiä on onnistuttu havaitsemaan vain suurilla kaasujättiläisillä tai erittäin kuumilla planeetoilla – ei kiviplaneetoilla, jotka sijaitsevat elinkelpoisella vyöhykkeellä.

Tutkimus viittaa siihen, että LHS 1140 b on onnistunut säilyttämään ilmakehänsä yli kolmen miljardin vuoden ajan, vaikka punaisten kääpiötähtien voimakas säteily yleensä kuluttaa planeettojen ilmakehiä. Seuraavaksi tutkijat aikovat selvittää tarkemmin, voisiko planeetalla olla meriä tai muita elämälle suotuisia olosuhteita.

Löytö osoittaa myös, että maanpäällisillä teleskoopeilla voidaan tehdä merkittäviä havaintoja eksoplaneettojen ilmakehistä, eikä pelkästään avaruusteleskoopeilla kuten James Webb -teleskoopilla.

___ 

i Tutkimus on julkaistu Science -lehdessä ja on luettavissa AAAS:n EurekAlert sivulla (16.7.2026)

ii 100 000 kg/s vaikuttaa suurelta määrältä, mutta planeetan mittakaavassa se on melko pieni vuoto. Nykyisellä nopeudella heliumilmakehä ei katoa nopeasti, ja juuri siksi tutkijat päättelevät, että planeetta on kyennyt säilyttämään ilmakehänsä miljardien vuosien ajan. Suurin osa vedyn ja mahdollisesti myös heliumin menetyksestä tapahtui todennäköisesti miljardeja vuosia sitten, jolloin säteily oli huomattavasti voimakkaampaa.

3I/ATLAS-komeetan alkuperästä uusia vihjeitä

 information@eso.org lehdistötiedote 6. heinäkuuta 2026, Turku

Tähtitieteilijät ovat tehneet tarkkoja havaintoja 3I/ATLAS-komeetan koostumuksesta Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope -teleskoopilla (ESO:n VLT). Kohde on kaikkein kirkkain havaittu tähtienvälinen komeetta. Tiettyjä kemiallisia tunnusmerkkejä havaitsemalla he päättelivät, että 3I/ATLAS on todennäköisesti peräisin vanhan tähtijärjestelmän ulko-osista. Tämä on ensimmäinen tämäntyyppinen havainto Aurinkokunnan ulkopuolella muodostuneesta komeetasta. Tulokset valottavat tämän komeetan muodostumishistoriaa uudella tavalla ja viittaavat siihen, että se saattaa olla paljon Aurinkoa vanhempi.

 

Tässä kuvassa näkyy osa tähtienvälisen 3I/ATLAS-komeetan spektristä, joka on otettu 6.–26. joulukuuta 2025 ESO:n Very Large Telescope, eli VLT-teleskoopin UVES-instrumentilla. Tähtitieteilijät tutkivat UVES-instrumentin avulla syanidin spektriä. Syanidi on molekyyli, joka koostuu yhdestä hiiliatomista ja yhdestä typpiatomista. Tarkemmin sanottuna he mittasivat niiden isotooppisuhteita, eli saman atomin eri muotojen suhteellisia määriä. Nämä suhteet ovat herkkiä niille olosuhteille, joissa 3I/ATLAS muodostui, eikä niiden odoteta muuttuvan paljoakaan komeetan liikkuessa avaruudessa.

Spektrissä on piirteitä, jotka johtuvat 12C:stä, hiilen isotoopista, jossa on 6 protonia ja 6 neutronia, sekä 13C:stä, jossa on sen sijaan 7 neutronia. Nämä piirteet ovat hyvin heikkoja, mutta tähtitieteilijät tietävät tarkasti juuri ne aallonpituusalueet, joilta niitä kannattaa komeetan spektristä etsiä. Summaamalla yhteen useita spektrejä kohinaa saadaan pienennettyä, jolloin spektrin todelliset piirteet erottuvat paremmin.

Tutkimusryhmä teki vastaavia mittauksia kahdella typen isotoopilla, 14N:llä ja 15N:llä. Vertaamalla 12C/13C- ja 14N/15N-suhteita aurinkokunnan komeetoissa ja nuorten tähtien ympärillä olevissa materiakiekoissa mitattuihin arvoihin tutkimusryhmä päätteli, että 3I/ATLAS on todennäköisesti muodostunut paljon Aurinkoa vanhemman tähden ympärillä olevan kiekon ulko-osissa. Kuva ©

ESO/C. Opitom, J. Manfroid et al. Comet image: O. Hainaut.

 

Tähtienväliset komeetat ovat jäisiä kappaleita, jotka ovat muodostuneet jonkin muun tähden kuin Auringon ympärillä, ja joita toisinaan tulee myös omaan Aurinkokuntaamme. ”Ne ovat kuin planeettojen muodostumisprosessien fossiileja. Tämä tapahtui hyvin kaukana, mutta meillä on mahdollisuus tutkia sitä nyt paljon lähempää”, sanoo tähtitieteilijä Cyrielle Opitom, tutkija Edinburghin yliopistosta, Yhdistyneestä kuningaskunnasta. Opitom johti 3I/ATLAS-komeetasta tehtyä tutkimusta yhdessä belgialaisen Liègen yliopiston Jean Manfroidin ja Damien Hutsemékersin kanssa. Tutkimus on tänään julkaistu Nature Astronomy -lehdessä.

3I/ATLAS on kolmas havaittu tähtienvälinen kohde 1I/ʻOumuamuan ja 2I/Borisovin jälkeen. Se löydettiin, kun se oli lähestymässä Aurinkoa. Se pysyi Aurinkokunnassamme riittävän pitkän ajan, jotta tähtitieteilijät pystyivät tutkimaan sitä tarkasti. Vaikka kahden ensimmäisen tähtienvälisen kohteen koostumuksen mittaaminen oli vaikeaa näin ei ollut 3I/ATLASin kohdalla.  Ensimmäisen komeetan tapauksessa tähtitieteilijät eivät havainneet kaasua ja toinen oli liian himmeä. Kohteen ennennäkemättömän kirkkauden ansiosta tutkimusryhmä pystyi mittaamaan komeetan isotooppisuhteita, eli saman alkuaineen eri muotojen suhteellisia määriä.

Tutkimusryhmä mittasi ESO:n VLT-teleskoopin UVES-instrumentilla komeetan ympärillä olevassa kaasussa esiintyvien syanidimolekyylien hiili- ja typpi-isotooppisuhteita. Näiden suhteiden tiedetään paljastavan vihjeitä komeetan alkuperästä, sillä ne reagoivat hyvin herkästi muodostumisympäristön fysikaalisiin olosuhteisiin, jotka eivät todennäköisesti juurikaan muutu komeetan vaeltaessa avaruudessa.

”Toisin kuin Aurinkokuntamme komeetoilla, tällä tähtienvälisellä vierailijalla on epätavallisen korkeat hiili- ja typpi-isotooppisuhteet”, kertoo Liègen yliopiston tutkija ja yksi tutkimuksen kirjoittajista Aravind Krishnakumar. Martin Cordinerin Yhdysvaltain NASA:n Goddard Space Flight Centeristä tekemässä vastaavassa tutkimuksessa, joka julkaistiin viime kuun lopulla Nature-lehdessä, havaittiin samanlainen hiilen isotooppisuhde sekä kohonneet deuteriumin, eli raskaan vedyn, pitoisuudet [1]. Tutkimuksessa käytettiin James Webb -avaruusteleskoopin havaintoja. JWST on Yhdysvaltain, Euroopan ja Kanadan avaruusvirastojen yhteishanke.

Opitomin tutkimusryhmän havainnot viittaavat kokonaisuutena siihen, että komeetta on todennäköisesti muodostunut vanhan, ”matalan metallipitoisuuden” tähden ulkoalueilla. Matalan metallipitoisuuden tähdissä on vain vähän heliumia raskaampia alkuaineita, ja niiden uskotaan muodostuneen aikana, jolloin maailmankaikkeus oli paljon nuorempi ja kemiallisesti köyhempi kuin nykyään. Tutkimusryhmä epäilee, että 3I/ATLAS on siten peräisin tähdestä, joka on huomattavasti Aurinkoamme vanhempi. ”3I/ATLAS on todella jännittävä mahdollisuus toisen planeettakunnan koostumuksen tutkimiseen. Tällainen järjestelmä muodostui kauan ennen kuin Aurinkomme ja Aurinkokuntamme olivat edes olemassa”, sanoo yksi tutkimuksen kirjoittajista, Helsingin yliopiston tutkija Rosemary Dorsey. Eri tutkimusryhmien tulokset viittaavat siihen, että 3I/ATLAS on yli kaksi kertaa Auringon ikäinen.

Kun 3I/ATLAS etääntyy Auringosta ja himmenee vähitellen, sen havainnot VLT:llä myös hiipuvat. ESO:n tulevalla Extremely Large Telescope, eli ELT-teleskoopilla voidaan tehdä vastaavia havaintoja myös tulevista tähtienvälisistä kohteista, jotka ovat 3I/ATLAS-komeettaa himmeämpiä. ”Tähtienvälisten kohteiden tutkimusala on vielä hyvin nuori, emmekä oikeastaan tiedä, mitä odottaa. Joka kerta, kun uusi kohde löydetään, saamme uusia yllätyksiä”, Opitom toteaa lopuksi.

Viite

[1] Salazar-Manzanon ja Paneque-Carreñon johtama tutkimusryhmä käytti Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, eli ALMA-verkostoa, missä ESO on mukana kumppanina, mitatakseen raskaan (tai puoliraskaan) veden pitoisuutta 3I/ATLAS-komeetasta. He havaitsivat, että tämän tyyppisen veden pitoisuudet olivat korkeammat kuin aurinkokunnan komeetoissa.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa, joka julkaistaan Nature Astronomy -lehdessä (doi:10.1038/s41550-026-02921-7).

 

Artemis II on matkalla Kuun ympäri

KAK ‒ NASA tied. ‒ NASA laukaisi miehitetyn Artemis II -lennon kohti Kuuta keskiviikkoiltana paikallista aikaa. Space Launch System -kantoraketti nousi taivaalle Floridan Kennedy Space Centeristä. Kyseessä on ensimmäinen miehitetty Kuun ohilento yli 50 vuoteen. 

 

Artemis II -lento lähti 1.4.2026 kello 6.35 PM paikallista aikaa (kello 01.35 2.4.2026 Suomen aikaa) aluksi Maan kiertoradalle ja myöhemmin Kuun kiertävlle radalle. Kuva NASA.

 

Aluksen miehistönä ovat amerikkalaiset astronautit Reid Wiseman, Victor Glover ja Christina Koch. Mukana on myös Kanadan avaruusjärjestön Jeremy Hansen. Orion-aluksen suorituskyky ja järjestelmät testataan ensimmäistä kertaa kunnolla ihmisen läsnäololla.

 

Tätä lentoa edelsi miehittämätön Artemis I loppuvuodesta 2022. Silloin kapselin paluun jälkeen lämpökilvessä havaittiin yllättävää materiaalin lohkeamista. NASA tiukensi kilven valmistus- ja tarkastusprosesseja ja tietokonemallinnuksia päivitettiin. Itse kilven perusrakenne pysyi samana. Lisäksi paluureittiä on hienosäädetty. Näin ilmakehään tulo ei rasita alusta ja lämpökilpeä aivan sen äärirajoille.

 

Lähdön jälkeen miehistömoduuli Orion (+huoltomoduuli) asetettiin ensin elliptiselle Maan kiertoradalle. Toinen rakettipoltto nosti aluksen sitten korkealle radalle, joka vi sen noin 74 000 kilometrin etäisyyteen Maasta. Tällä radalla miehistö testaa järjestelmiä ja harjoittelee aluksen manuaalista ohjausta ennen varsinaista kuulentoa.

 

Matka Kuuhun alkaa niin sanotulla translunaarisella injektiolla. Silloin Orionin eurooppalainen huoltomoduuli käynnistää moottorinsa noin kuudeksi minuutiksi. Polton jälkeen alus on asettunut Kuun kiertävälle radalle, joka tuo sen takaisin Maahan ilman, että tarvittaisiin merkittäviä ratamuutoksia.

 

Tämä free-return -lentorata on tärkeä turvallisuustekijä. Se tarkoittaa, että jos järjestelmissä ilmenee ongelmia, Kuun gravitaatio ohjaa aluksen automaattisesti takaisin Maahan.

 

Artemis II -lennon ratasuunnitelma. Klikkaa kuva suuremmaksi yksityiskohtien selventämiseksi. Kuva NASA.

  

Suunnitelman mukaan miehistö ohittaa Kuun maanantaina 6. huhtikuuta. Tuolloin astronautit kuvaavat Kuun pintaa ja tekevät siitä havaintoja. He näkevät myös alueita Kuun tutkimattomalta etäpuolelta. 

 

Lähtö ajoittui hetkeen, jolloin Kuu on täysikuu -vaiheessa. Kun Orion on Kuun etäpuolella, valaistus on erityisen näyttävä. Osittainen valo luo pitkiä varjoja, jotka tuovat esiin kraatterien reunoja, harjanteita ja muita pinnanmuotoja, jotka jäisivät kohtisuorassa valaistuksessa helposti näkymättömiin.

 

Matkan varrella kerätään myös tärkeää dataa miehistön voinnista syvän avaruuden olosuhteissa. Mukana on muun muassa AVATAR-kokeita. Niiden tulokset auttavat suunnittelemaan tulevia, vielä pidempiä lentoja Kuuun ja Marsiin.

 

Miehitetty Artemis II -lento on ensimmäinen askel varsinaisessa Artemis -ohjelmassa. Ohjelman tavoitteena ei ole vain käydä Kuussa, vaan rakentaa sinne infrastruktuuri pitkäkestoista toimintaa varten. Kaikki tämä on samalla harjoitusta ja teknologista pohjatyötä tulevia Mars-lentoja ajatellen.

 

Mikäli kaikki etenee suunnitellusti, Orion palaa noin kymmenen vuorokauden lennon jälkeen ja laskeutuu Tyyneen mereen. Onnistuessaan tämä lento mahdollistaa Kuuhun laskeutuvien miehitettyjen lentojen aloittamisen ja pysyvän tukikohdan rakentamisen valmistelut.

 

 

 

Puhdasta rikkiä Marsissa

KAK ‒ Toukokuussa 2024 Marsissa toimiva Curiosity-kulkija rikkoi hauraan kiveltä vaikuttaneen möykyn yli. Kulkija 899 kg massa oli riittävä rikkomaan möykyn ulkokuoren ja sen sisältä paljastui kirkkaan keltaisia kiteitä. Ne osoittautuivat olevan rikkiä. Keltaisen rikkikiteiden lisäksi möykky sisälsi ruskeanpunaisia kiteitä, jotka ovat rikkiä ja siihen sekoittunutta hematiittia (Fe₂O₃). Mielenkiintoista asiassa on sekin, että möykky ei näyttäisi olevan ainoa, vaan alueella niitä on useita. 

Tältä näyttää Curiosityn paljastama rikkisulkeutuma Marsin pinnalla. Kuva NASA/JPL-Caltech/MSSS

 

Rikki on yksi tärkeimmistä alkuaineista, silloin kun puhutaan elämän esiintymisestä. Rikki muodostaa helposti sulfaatteja ja se on osana kahden erilaisen aminohapon muodostumisessa, joita tarvitaan elävien organismien syntymisessä. Rikin olemassa olo ei tietystikään osoita elämän mahdollista syntyä Marsissa, sillä siihen tarvittaisiin vielä paljon muuta. Sulfaattien olemassa olo Marsissa on jo entuudestaan tunnettu asia, joten tässä suhteessa ei mitään järisyttävää tapahtunut.

Sulfaattimineraalit syntyvät yleensä veden haihtumisen yhteydessä jos veteen on jostakin syystä liuennut rikkidioksidia. Rikkidioksidi on saattanut vapautua tulivuorista tai muista lähteistä. Maapallolla esiintyy runsaasti rikkipitoisia mineraaleja kuten kipsiä (CaSO₄·2H₂O), jarosiittia (KFe₃(SO₄)₂(OH)₆) sekä magnesium- ja rautasulfaatteja. Näitten mineraalien pelkistyminen rikiksi vaatii kuitenkin hyderotermistä vettä, johon on liuennut pelkistäviä kaasuja kuten vetyä (H) ja/tai vetysulfidia H_2​S. Joissakin tapauksissa raudan(II)-mineraalit ovat mahdollisia pelkistäviä tekijöitä. Tällaisen fluidin ei tarvitse olla erityisen kuumaa, jo noin 50 °C lämpötila on riittävä.

Marsissa tiedetään olleen aktiivisia tulivuoria satojen miljoonien tai jopa miljardin vuosien ajan. Näin ollen olosuhteet ovat todennäköisesti hyvinkin sellaisia, että puhdasta rikkiä on syntynyt ja kiteytynyt, joillakin alueilla. Tutkijat ovat esittäneet monia erilaisia prosesseja, joissa rikki voi pelkistyä tietyille alueille, joten jatkotutkimuksia varmasti tarvitaan ennen kuin voidaan varmuudella tietää, kuinka juuri Curiosityn toimialueella Gediz Vallis -kanavassa rikkikiteitä on syntynyt.

 

 

Asteroidi 2024 YR4 menee Kuun ohi

KAK – NASA kertoi muutama päivä sitten (5.3.2024), että asteroidi 2024 YR4 ei tule törmäämää Kuuhun joulukuussa 2032. Päätelmä perustuu JWST:llä tehtyihin havaintoihin asteroidin radasta helmikuussa 2026.

JWST:n 18. ja 26. helmikuuta 2026 ottamat kuvat asteroidista 2024 YR4. Kuva: NASA, ESA, CSA, STScI, M. Micheli (ESA NEOCC).

 

Palataanpa historiassa hieman taaksepäin. Asteroidi löydettiin ATLAS-havaintoprojektissa Havaijilla 27. joulukuuta 2024. Ensimmäisten havaintojen perustella laskettiin asteroidin rata, ja laskelmat osoittivat suurta todennäköisyyttä Maahan törmäämiselle. Alustavien laskelmien perusteella törmäys tapahtuisi 22.12.2032.

Tällainen tieto saa tähtitieteilijät tietysti tarkistamaan laskelmiaan jatkuvasti sitä mukaa kun lisähavaintoja saadaan. Tammikuuhun mennessä lisähavainnot kuitenkin ennustivat edelleen törmäyksen suurta mahdollisuutta. Sille laskettiin jopa 3,1 % todennäköisyyttä. Yksikään muu asteroidi ei aikaisemmin ollut päässyt tällaiseen lukemaan sillä todennäköisyys vastasi Torino-asteikon lukemaa 3.

Helmikuun 2025 aika saatiin lisää havaintoja ja törmäyksen todennäköisyys ei enää vahvistunut vaan lähti putoamaan aluksi lukemaan 1,5 % ja sen jälkeen lukemaan 0,28 % ja lopulta nollaan. Maahan törmääminen ei enää ollut mahdollista ainakaan seuraavaan sataan vuoteen.

Mutta vielä ei oltu selvillä vesillä, sillä vaikka törmäys skenaario Maan kanssa poistui, törmäys Kuuhun näytti mahdolliselta. Törmäys Kuuhun sai suunnilleen saman todennäköisyys prosenttiluvun kuin mitä Maalla oli maksimissa, siis noin 4 %. Luku oli riittävän suuri, jotta tähtitieteilijät jatkoivat intensiivistä havaitsemistaan ja radan laskemista koko loppuvuoden.

Lopulta helmikuussa 2026 myös JWST:llät löytyi havaintoaikaa asteroidin havaintoihin. Havaintoja tehtiin helmikuun 18. ja 26. päivinä. Aikaisempien ja havaintojen lisäksi JWST:n havainnot näyttävät olleen riittävän tarkkoja, jotta asteroidin rata voitiin määrittää riittävällä tarkkuudella ja törmäysvaihtoehto Kuun kanssa myös poistui. Lyhimmillään etäisyys Kuuhun tulee olemaan vain noin 21 000 km 22.12.20232.

 

Lähteet:

1.  Maxime Devogèle, Olivier R. Hainaut + all: Rapid-response characterization of near-Earth asteroid 2024 YR4 during a Torino Scale 3 alert.
2.  Lesther Guillemin: City killer asteroid has 3.1% chance of hitting earth says NASA.
3.  Proto Thema: NASA has minimised the chances of the “catastrophic” asteroid hitting Earth in 2032.
4.   Paul Wiegert, Peter Brown + all: The Potential Danger to Satellites due to Ejecta from a 2032 Lunar Impact by Asteroid 2024 YR4.
5.   ESA: Asteroid 2024 YR4 will not impact the Moon.