Tähtienvälinen meteoroidi hipaisi maapallon ilmakehää

Viime syksynä, lokakuun 23. päivän iltana kello 23.38 Tampereen Ursan revontulikameroihin tallentui selkeä viiru (kirkkaus noin -3^m). Samainen viiru tallentui videokameraan Vaalassa, Nyrölässä ja järjestelmäkameralla otettuun kuvaan (Kari Haila) Sastamalassa. Oli selkeä sää ja revontulet taivaalla. Monet tavallisella kameralla varustautuneen harrastajat olivat kuvaamassa revontulia, joten meteorin viiru tallentui myös moniin muihinkin kuviin.

Tampereen Ursan revontulikameraan tallentunut valoviiru osoittautui harvinaiseksi tähtienvälisen avaruuden kappaleen aiheuttamaksi. Kuva © Tampereen Ursa ry.

Aluksi kyse näytti olevan aivan tavallisesta meteorista, tosin sen lentorata muodostui epätavallisen pitkäksi. Epätavallisen pitkä lentorata sai Ursan tulipalloryhmän jäsenet, Jaakko Visuri ja Markku Siljama ensimmäisten joukossa, pohtimaan sitä, että voisiko kyse olla ns. maapallon hipojasta. Nämä hipojat ovat sellaisella radalla, että ne saapuvat maapallon ilmakehään hyvin loivassa kulmassa (tässä tapauksessa noin 3,6 asteen kulmassa), siis lähes maanpinnan suuntaisesti. Hipaisija kuitenkin yleensä päätyy takaisin avaruuteen, sillä lentokorkeus ei välttämättä alene merkittävästi yläilmakehässä tapahtuvan lennon aikana. Tässä tapauksessa alenema oli vain 14 km.

Meteorin loppu näkyy tässä länsikameran kuvassa himmeänä viiruna. Kameroiden kelloajat ja siitä johtuen aikaleimat poikkeavat hieman toisistaan Kuva © Tampereen Ursa ry.

Siljaman ja kumppanien laskelmat osoittivat, että meteoroidin näennäinen nopeus oli selvästi sen verran suuri (näennäinen nopeus 74,2 km/s, geosentrinen 73,2 km/s ja heliosentrinen nopeus 43,5 km/s), että se pystyisi pakenemaan Aurinkokunnasta. Seuraava kysymys olikin se, mistä moinen huikea nopeus johtui? Oliko kappale tullut Aurinkokuntaamme tähtienvälisestä avaruudesta vai oliko jokin planeetoista ollut radan varrella ja kiihdyttänyt nopeuden erityisen suureksi?

Useat kysymykset siis vaativat vastausta ja koko tulipalloryhmä pääsi töihin käsiksi. Aluksi kerättiin kaikki saatavilla oleva kuva-aineisto ja niiden avulla määritettiin lentorata ja rata Aurinkokunnassamme mahdollisimman tarkasti. Osoittautui, että lentorata oli Haapajärveltä Kristiinankaupunkiin ja meteorin alin piste oli 112,6 km korkeudella, jossa se myös katosi kuvista. Ilmakehässä meteori näkyi kaikkiaan noin viisi sekuntia ja näkyvän radan pituudeksi tuli noin 410 km. Ratamääritys osoitti, että planeettojen lähiohituksia ei ollut tapahtunut, joten alkoi näyttää siltä, että kappale oli tullut Aurinkokuntaamme tähtienvälisestä avaruudesta. Toinen vaihtoehto olisi, jos se kuului Aurinkokuntaamme, niin silloin sen alkuperä oli kaukana Oortin pilvessä ja sen rata oli hyperbolinen. Kappaleen kooksi arvioitiin noin 1 kg luokkaa oleva massa.

Mutta mitä mieltä olivat muut tutkijat, olisivatko he samaa mieltä asiasta? Tulipalloryhmällä on aikaisemminkin ollut yhteyksiä eripuolille maapalloa, joten oli luontevaa pyytää espanjalaisia kollegoita mukaan tutkimaan tapausta. Suomesta luovutetun aineiston perusteella Espanjan havaintoverkon johtaja Josep Maria Trigo-Rodríguez Katalonian avaruustutkimuksen instituutista (IEEC) kertoi heidän tutkimuksensa olevan samansuuntainen, meteoroidi oli mitä suurimmalla todennäköisyydellä tullut tähtienvälisestä avaruudesta. WAU!

Tapaus on ensimmäinen laatuaan, joka on a) harrastajien tekemä löytö ja b) ylipäätään ensimmäinen havainto näin pienestä kappaleesta. Kaikkia tunnetaan viisi tähtienvälisestä avaruudesta tullutta kappaletta. Kaksi näistä on Papua-Uusi-Guinea 2014 ja Portugali 2017 yllä havaitut kappaleet, mutta ne havaittiin Yhdysvaltain sotilaallisilla satelliiteilla ja tietoja niistä on tihkunut hyvin niukasti. Aikaisemmista radiohavainnoista tiedetään, että hyvin nopeasti liikkuvia pieniä kappaleita on aikaisemminkin liikkunut maapallon läheisyydessä, mutta ne ovat olleet yksittäisiä tapauksia ja niiden tutkiminen lähemmin on tietysti ollut mahdotonta.

Kaikki nämä havainnot yhdessä tietysti osoittavat sen, että emme elä kovinkaan täydellisessä kuplassa, vaan Aurinkokuntamme on vahvassa vuorovaikutuksessa myös tähtienvälisen avaruuden kanssa. Tällaisesta vuorovaikutuksesta on myös isompien kappaleiden osalta hyviä esimerkkejä. 1I/Oumuamua vuonna 2017 ylitti uutiskynnyksen ja sen kulkua Aurinkokunnassamme seurattiin tiedotusvälineissä hyvin tiiviisti. Erityisesti kappaleen koko ja muoto aiheutti villejä spekulaatioita sen alkuperästä ja rakenteesta. Loppujen lopuksi se paljastui litteähköksi levyksi ja on tällä hetkellä poistumassa Aurinkokunnastamme. Toinen kappale mutta ei aivan yhtä suurta huomiota saanut oli komeetta 2I/Borisov vuonna 2019. Olisiko mahdollista, että Suomessa havaittu tähtienvälinen meteoroidi luetteloitaisiin 3I/Ursa:ksi, jäänee nähtäväksi?

Mutta tarina saa jatkoa. Barcelonan autonomisen yliopiston (UAB) tukija Eloy PeñaAsension on tekemässä väitöskirjaansa ja tästä tapauksesta laadittu tutkimusraportti tulee osa sitä. Aikaisemmin hän on tutkinut yhdessä Trigo-Rodríguezin kanssa Yhdysvaltojen satelliittidataa. Raportin kirjoittajiksi on myös merkitty espanjalaisten lisäksi suomalaiset tulipalloryhmän jäsenet: Jaakko Visuri (Ursa), Maria Gritsevich (Ursa/ MML/Paikkatietokeskus/Helsingin yliopisto Fysiikanlaitos), Markku Siljama (Ursa), Jarmo Moilanen (Ursa, MML/Paikkatietokeskus/Helsingin yliopisto Fysiikanlaitos), Harri Kiiskinen (Jyväskylän Sirius) sekä Markku Lintinen (Tampereen Ursa).

Lähteet

1.       Tähdet ja avaruus -lehti no. 2/2023: Mikko Suominen ja Marko Pekkola: Suomen yllä viiletti tähtienvälinen meteoroidi.

2.       54th Lunar and Planetary Science Conference 2023: E. Peña-Asensio & All: The Finnish Hyperbolic Grazing meteor: Are Interstellaer Earth Imapactors Biased?

3.       Tampereen Ursa revontulikamerat (kuva).