NASA synnytti uutistulvan tyhjästä

NASAn uutisointi menee, jos nyt ei usein, niin silloin tällöin aivan överiksi. Näin kuitenkin tapahtui eilen (24.8.2020) kun NASA tiedotti, että Vaalipäivän asteroidi ei törmää maapalloon. Maailman lehdistö tarttui aiheeseen ja lukemattomien lehtien otsikoissa kerrotaan NASAn uutisoineen asteroidista.

NASAn kuvituskuva asteroidista. Kuva NASA.

En onnistunut jäljittämään alkuperäistä tai edes sellaista uutista, joka ei ollut saanut alkuaan NASAn tiedotteesta. NASAn Twitter-tilillä on twiitattu jotain aiheesta, mutta sitäkään en päässyt kaivelemaan, kun en ko. firman palveluja käytä.

Mistä siis on kysymys? Tarkkaan ottaen kohun aiheena oli pienen pieni, halkaisijaltaan noin 2 metrinen kivenmurikka, joka havaittiin avaruudesta vuonna 2018. Se sai luettelotunnuksekseen 2018 VP1, jolloin siitä tuli Apollo-luokan asteroidi. Sen kaksivuotinen rata tuo sen maapallon lähelle ja ohitus tapahtuu vain päivää ennen Yhdysvaltain presidentin vaalia marraskuun 2 päivänä. Siitä nimitys Vaalipäivän asteroidi. Ohitusetäisyys on 4 994,76 km.

NASA laskee törmäykselle todennäköisyyden 1:240, joten kovin suuresta todennäköisyydestä ei ole kysymys. Jos törmäys todennäköisyyden vastaisesti tapahtuisi, mitään dramaattista ei tapahtuisi. Asteroidi, tai pitäisikö puhua meteoroidista, on kooltaan niin pieni, että se hyvin suurella todennäköisyydellä tuhoutuisi ilmakehässä täysin. Ainoastaan siinä tapauksessa, että kappale koostuisikin rauta-nikkeliseoksesta, suurempia kappaleita voisi päätyä maanpinnalle. Rautameteoroiditkin ovat hyvin huokoisia kappaleita, joten nekin pirstoutuvat ilmakehässä alkuperäistä paljon pienemmiksi kappaleiksi.

Jotta asian merkitys selvenisi, täytyy vielä kertoa, että tämän kokoisia ja paljon suurempiakin kappaleita menee maapallon ohi päivittäin, joskus jopa useita. Jotkut näistä lähelle tulevista kappaleista päätyvät maapallon ilmakehään ja tuhoutuvat niiden pudottua riittävän syvälle ilmakehään. Yleensä tuhoutuminen tapahtuu viimeistään 20 – 40 km korkeudella ja vain pölyä laskeutuu myöhemmin maanpinnalle. Tšeljabinskin asteroidin koko oli noin 20 metriä ja se pirstoutui ilmakehässä noin 20 km korkeudella helmikuussa 2013.

Asteroidin lähiohitus

Sunnuntaiaamuna (16.8.2020) kello 7.09 Suomen aikaa maapallon ohitti pieni asteroidi 2020 QG vain hieman alle 3000 km korkeudelta^[1]. Asteroidin kooksi arvioitiin 2 – 5 meträ, joten kovin suurta vahinkoa (jos lainkaan) se ei olisi saanut aikaan, vaikka joitakin kappaleita olisikin päätynyt maanpinnalle, tai tässä tapauksessa eteläiseen Tyyneen mereen asti.

Asteroidin lähiohitus tapahtui sunntaina kello 4.09 UTC aikaan. Kuva esittää astyroidin rataa (valkoinen viiva) suhteessa maapallon rataan (sininen viiva). Lisäksi kuvaan on merkitty Kuun rata. Pisteet viiveoilla esittävät kohteiden paikkoja ko. ajanhetkellä. Kuvakaappaus JPLn Small-Body Database Browserista.

Suurin ongelma tässä tapauksessa oli kuitenkin se, että asteroidi havaittiin vasta kun kuusi tuntia oli kulunut lähiohituksesta. Se lähestyi maapalloa ns. Auringon suunnasta, joten sen havaitseminen optisilla kaukoputkilla oli ja on mahdotonta. Vaikka maapallolla on toiminnassa kymmeniä asteroidien etsimis- ja kuvausohjelmia, yksikään niistä ei voi tehdä havaintoja ja löytöjä päivätaivaalta.

Lähivuosina tähän saattaa tulla muutos, sillä NASA on kehittämässä avaruuskaukoputkea, joka tekisi asteroidien etsintää avaruudesta, jolloin valoisa ilmakehä ei häiritse havaintoja. Tosin NASAn tehtävänä on etsiä vain yli 140 metrisiä järkäleitä, joiden lasketaan aiheuttavan kaupunkien kokoisella alueella merkittävää tuhoa ja ihmishenkien menetyksiä. Hyvällä onnella paljon pienemmätkin asteroidit tulevat havaituksi ennen maapallon ohitusta. NASAn avaruuskaukoputken arvioidaan valmistuvan vuoteen 2025 mennessä.

Mitä voitaisiin tehdä, jos NASAn alarajalle sijoittuva asteroidi havaitaan olevan suoralla törmäyskurssilla maapallon kanssa? Maapallon pinta-alasta noin 70 % on merta ja sen lisäksi on jonkin verran asumattomia vuoristoja, aavikkoja ja erämaita, joten törmäävän asteroisin mahdollisuus osua asutuskeskuksiin on suhteellisen pieni (ei kuitenkaan nolla). Tämä osumismahdollisuus oli melkein toteutua helmikuussa 2013 Tšeljabinskin kohdalla. Kaikeksi onneksi lähes 20 metrin asteroidi meni kuitenkin ohi ja pirstoutui ilmakehässä hieman kaupungin ulkopuolella. Vaurioita kuitenkin syntyi paineaallon vaikutuksesta ja yli tuhat ihmistä loukkaantui mm. särkyvistä ikkunoiden sirpaleita.

Vastausta kysymykseen on hieman vaikea antaa, sillä kaikki mahdolliset toimenpiteet vaativat aikaa toteuttamiseen. Usein aikaa ei kuitenkaan ole käytettävissä kovin paljoa, sillä nykyisin uudet asteroidit löydetään yhä useammin vain hyvin lyhyen ajan varoitusajalla ennen lähiohitusta. Esimerkiksi heinäkuussa 2019 havaittiin 130 metrinen asteroidi 2019 OK alle viikkoa ennen, kun se ohitti maapallon vain 72 400 km etäisyydeltä. Nykytekniikalla torjuntaan vaaditaan aikaa yleensä kymmeniä vuosia, joskus vielä pitempään. Kaiken lisäksi ensimmäistäkään testiä käytettävien torjuntatoimien toimivuudesta ei ole tehty, joten toistaiseksi olemme vain hyvän onnen varassa.

 

Huomautukset

[1] Ohitusetäisyydeksi JPL:n Small-Body Database Browser antaa 6,22×10^-5 au eli noin 9 305 km maapallon keskipisteestä, joka vastaa noin 2 945 km korkeutta. 

Huomaa, että mainitun sivuston ratapiirroksia tekevä ohjelma laskee mm etäisyyksiä hyvin pienellä tarkkuudella. Samalta sivulta löytyy taulukkomuodossa tarkemmat luvut.

 

Supernovan SN1987A:n synnyttämä neutronitähti löytyi

Helmikuussa 1987 nähtiin Suuressa Magellanin pilvessä (LMC) supernova^[1]. Sen etäisyys on 167 644 valovuotta ja supernovan kirkkaus oli sen verran voimakas, että sitä voitiin havaita paljain silmin päivällä.

Yhdistelmäkuva radioaalloilla, näkyvän valon ja röntgensäteilyn aallonpituuksilla supernovajäänne SNR 1987A:sta. Kuva  (ALMA [ESO / NAOJ / NRAO], P. Cigan ja R. Indebetouw; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton; NASA / ESA).

Supernovan syntyi jättiläistähden, Sandulek 69 202, ytimen luhistuessa^[2]. Tähden massa oli noin 20 kertainen verrattuna Aurinkoon. Suurin osa tästä tähden massasta sinkoutui avaruuteen muodostaen räjähdyspaikan ympärille nopeasti laajenevan kuoren (SNR), joka näkyy meille hienona helminauhana.

Supernovan kirkkauden laannuttua ja supernovajäänteen laajennuttua ja hieman himmennyttä, tutkijat odottivat näkevänsä sen mitä tähdestä oli jäljellä. Sandulekin massaisen tähden supernovan jäännösten joukosta pitäisi löytyä joko neutronitähti tai joissakin tapauksissa musta aukko. Mitään ei kuitenkaan näkynyt.

Viime marraskuussa (2019) Cardiffin yliopiston tutkija Phil Cigan tutkimusryhmineen ilmoitti havainneensa kirkkaan möykyn jäännösten ytimestä. Havainto tehtiin Atacama Large Millimeter / submillimeter Array Chilessä sijaitsevilla radioteleskoopeilla. Havainto sopi muuten melko hyvin siihen malliin, jota tutkijat soveltavat supernoviin. Kuitenkin osoittautui, että möykky oli aivan liian kuuma ollakseen pölypilven peittämä neutronitähti.

Meksikon kansallisen autonomisen yliopiston astrofyysikko Dany Pagein johtama tutkijaryhmä osoitti uudessa tutkimuksessaan, että möykky on todellakin neutronitähden ympärillä olevan pölypilvi. Sen kirkkaus on yhdenmukainen uusimpien mallien antamien tulosten mukainen hyvin nuorelle neutronitähdelle. Cardiffin tutkijaryhmä ei ollut ottanut huomioon, että pilveä lämmitti ⁴⁴Ti, jonka puoliintumisaika on 63 vuotta^[3].

Neutronitähden lämpötila on noin 5 miljoonaa Kelviniä, sen halkaisija on noin 25 km ja massa 1,38 × Auringon massa. Mielenkiintoisesti, neutronitähden nopeus on noin 700 km/s räjähdyskeskuksesta poispäin. Suuri nopeus ei sinällään ole yllätys, sillä supernovat harvoin räjähtävät täysin symmetrisesti. Epäsymmetrisessä räjähdyksessä jäljelle jäävä neutronitähti tai musta aukko saavat impulssin, joka kuljettaa niitä läpi avaruuden. Näiltäkin osin Sandulekin supernovan synnyttämä neutronitähti on hyvin tyypillinen.

Neutronitähti on siis hyvin nuori, vain hieman yli 33 vuotta. Tilastoissa se on nuorin, sillä nyt toisena oleva Cassiopeia A räjähti vuonna 1604. Supernovajäänne sijaitsee noin 11 000 valovuoden etäisyydellä Kassiopeian tähdistössä ja kokoa sillä on noin 10 valovuotta.

 

Huomautukset

[1] Supernovan tunnus on SN1987A.

[2] Supernovat, jotka syntyvät tähtien ytimen luhistuessa ovat tyypin II (kaksi) supernovia.

[3] Titaanin radioaktiivisista yhdestätoista isotoopista ⁴⁴Ti:n puoliutumisaika on pisin. Muiden isotooppien puoliintumisajat ovat vain joitakin tunteja tai jopa parisataa millisekuntia. Titaanilla on myös viisi vakaata isotooppia.

 

Demo-2 laskeutui

SpaceX-yhtiön rakentama miehistöalus Dragon (Endevour) laskeutui Meksikonlahteen Pensacolan edustalle (Florida) eilen (2.8.2020) kello 21.48 Suomen aikaa. Laskeutuminen sujui suunnitellusti. Astronautit Bob Behnken ja Doug Hurley työskentelivät Kansainvälisellä avaruusaluksella noin 62 vuorokautta^[1]. Lähtö tapahtui toukokuun 30 päivänä, joten lennon kokonaispituus oli noin 64 vuorokautta.

Demo-2-lento on päättynyt laskeutumiseen laskuvarjojen varassa Meksikonlahteen. Kuva NASA/Bill Ingalls.

Laskeutumista uhkasi trooppinen myrsky, joka ei lopulta vaikeuttanut laskeutumista lainkaan. Laskeutuminen tapahtui laskuvarjojen varassa mereen, josta miehistöalus poimittiin sitä vastaanottamassa olleeseen, tätä tarkoitusta varten suunniteltuun laivaan. Huvialukset kuitenkin ehtivät ensin laskeutuneen avaruusaluksen läheisyyteen.

Onnistunut avaruuslento oli miehistöaluksen ensimmäinen miehitetty lento avaruuteen. Tätä ennen, viime vuonna, alus teki miehittämättömän ja automaattisesti ohjautuvan lennon myös Kansainväliselle avaruusasemalle. Nyt onnistuneen lennon myötä, NASA tulee hyväksymään sen käyttöönsä, jonka uskotaan tapahtuvan lähimmän kuuden viikon aikana.

Seuraava Dragon-aluksella tehtävä avaruuslento tulee tapahtumaan ensi vuonna, luultavasti ensimmäisellä vuosipuoliskolla. Silloin lennolla on mukana myös ESAn astronautti, ranskalainen Thomas Pesquet ja lento on nimetty Alfaksi.

Yhdysvaltain ja Venäjän yhteiset huolto- ja miehistövaihtolennot jatkuvat ainakin muutaman lennon verran, kunnes nykyiset sopimukset päättyvät ja SpaceXn ja Boeing-yhtiöiden aluksien sarjatuotanto käynnistyy. Alukset ovat kuitenkin monikertakäyttöisiä, joten kovin montaa kappaletta niitä ei tarvita. NASA on maksanut Venäjälle 86 miljoonaa dollaria paikasta Sojuz-aluksessa.

 

Huomautukset

[1] Avaruusasemalla työskentelyn aikana molemmat astronautit tekivät lukuisia tutkimus ja tieteellisiä kokeita ja testejä. Behnken teki myös neljä avaruuskävelyä tehden huoltotehtäviä avaruusasemalle.