Komeetta 3I/ATLAS

KAK – Ensimmäinen tähtienvälisestä avaruudesta tullut komeetta, 3I/ATLAS, ohitti tänään Marsin suhteellisen läheltä. Etäisyyttä Marsiin oli vain noin 0,19 au (30 miljoonaa km) kello 4 UTC aikaan (kello7 Suomen aikaa). Komeetan nopeus Marsin suhteen oli noin 86 km/s. Komeetan liikerata on päinvastainen kuin Marsin liikesuunta Auringon ympäri, joten kohtaamisnopeus on melkoisen suuri.

NASAn julkaisema kuva komeetta 3I/ATLAS:sta. Kuvassa näkyy koma ja siitä lähteä pyrstö. Taustataivaan tähdet näkyvät viiruina kaukoputken seuratessa komeettaa. Kuva NASA.

Komeetta on siis retrogradisella radalla, radan inklinaatio on 135,5°. Tämä tarkoittaa sitä, että komeetan liikesuunta on Aurinkokunnan yleistä liikesuunnan suhteen vastakkainen. Tästä johtuu, että myös havaintoikkunat ovat suhteellisen lyhyitä Aurinkokuntamme komeettoihin verrattuna.

Marsin kiertoradalla ja Marsin pinnalla olevat luotaimet tekevät havaintoja komeetan ollessa Marsia lähimmillään. Luotaimia ei kuitenkaan ole suunniteltu komeettojen havaitsemiseen, joten niillä on hyvin rajalliset kyvyt tehdä merkittäviä havaintoja.

Marsin kiertoradalla olevilla ESA:n Mars Express ja ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) ovat avainasemassa havaintojen teossa. Myös Marsin kiertoradalla oleva Mars Reconnaissance Orbiter:n on tarkoitus tehdä havaintoja komeetasta. Näillä laitteilla on mahdollista havaita komeetan komaa ja pyrstöä, jotka koostuvat pölystä ja kaasuista, sillä ne ovat näkyviä luotainten kameroissa. Lisäksi luotaimissa on spektrografeja, joilla voidaan tehdä havaintoja vedestä ja hiilidioksidista ja muista haihtuvista kaasuista. Lisäksi niiden avulla on mahdollista tehdä pitkittäishavaintoja, kuinka koman ja pyrstöjen kirkkaudet muuttuvat sinä aikana, kun komeetta on luotainten havaintolaitteiden näkyvissä.

Komeetta saavuttaa perihelin lokakuun 29. päivänä. Silloin sen etäisyys Auringosta on 1,356 au (203 456 000 km) ja komeetan nopeus on noin 68 km/s. Perihelin jälkeen komeetan rata vie sen kauemmaksi Auringosta ja lopulta komeetta poistuu Aurinkokunnasta.

Marsin jälkeen komeetta tulee Jupiterin läheisyyteen, vaikka ohitus tapahtuukin melko kaukaa. Lyhimmillään komeetan ja Jupiterin välinen etäisyys on maaliskuun 16. päivänä 2026. Silloin näiden kappaleiden välinen etäisyys toisistaan on 0,359 au.

Saturnuksen radan komeetta ylittää heinäkuussa 2026, Uranuksen toukokuussa 2027 ja Neptunuksen maaliskuussa 2028. Nämä Aurinkokuntan uloimmilla radoilla olevat planeetat ovat kaikki kaukana komeetasta sen ylittäessä niiden radat.

Komeetan rata on merkitty punaisella viivalla ja himmeällä harmaalla on merkitty ekliptikantaso ja siihen liittyvät pystysuorat viivat kertovat radan korkeuden ekliptikan suhteen. Komeetta (liike vasemmalta oikealle) on tähän asti ollut ekliptikan eteläpuolella mutta Marsin ohittamisen jälkeen se siirtyy ekliptikan pohjoispuolelle. Kuvakaappaus Van Buiten komeettasivun ratalaskurista.

Maan suhteen komeetta on kaiken aikaa melkoisen kaukana. Lyhimmillään komeetan etäisyys Maasta on joulukuun 19. (2025) päivänä, jolloin sen etäisyys on 1,797 au. Suuresta etäisyydestä johtuen, komeetan kirkkaus on vähäinen. Tänään se näkyisi parhaimmillaan noin m_v=12,7 kirkkaudella, etäisyyden ollessa noin 2,492 au. Lisäksi sen deklinaatio on pieni ( –10° 38’). Lisäksi sen havaitsemisen tällä hetkellä estää Auringon läheisyys. Seuraavan kerran komeettaa voidaan havaita Maasta marraskuusta alkaen, jolloin sen kirkkauden arvioidaan olevan suurin, noin m_v=11,5.

Joulukuussa komeetasta voisi tehdä havaintoja kohtalaisen kokoisella harrastaja kaukoputkella. Etäisyyden ollessa lyhin (19.12.2025) komeetan lasketaan olevan kirkkaudeltaan m_v=13,7. Valokuvaamalla ja pinoamalla muutaman kymmen kuvaa, sen pitäisi tulla näkyville kohtalaisen helposti. Joulukuussa komeetan deklinaatio on noin 7° ja se kasvaa hiljalleen ajan kuluessa, joten Suomesta se näkyy kohtalaisella korkeudella. Havaintoaika vain on aamuyöstä tai varhain aamulla (etelämerdiaanin ylitys on noin kello 5.20), jolloin komeetta on korkeimmillaan horisontista 35° (Tampere) korkeudella.

 

Kuinka suuri on komeetta 3I/ATLAS?

Kuten aina, uuden kohteen koko kiinnostaa niin tutkijoita kuin maallikkojakin. Komeetat ovat erityisen vaikeita kohteita, sillä ne ovat lähes aina niin pieniä kappaleita, että itse komeettaydintä on lähes mahdotonta nähdä. Pienen koon lisäksi ytimen havaittavuutta vaikeuttaa komeetan ympärille kehittyvät kaasukehä, jonka kirkkaus estää ytimen näkymisen melko tehokkaasti.

Elokuussa 2025 julkaistujen Hubble-havaintojen perusteella ytimen säde on enintään 2,8 km, jos oletetaan albedon olevan 0,04. Tämä antaa ylärajaksi halkaisijan noin 5,6 km. Samassa analyysissä alaraja saatiin noin 0,16 km:n säteelle. Tämä riippuu siitä, mitä haihtuvia aineita (vesijää, hiilimonoksidi) komeetassa on.

Parhaiden havaintojen perusteella 3I/ATLAS:n ytimen koko on todennäköisesti alle 5 – 6 km halkaisijaltaan. Arviot pienemmästä ytimestä, noin kilometrin luokkaa, ovat täysin mahdollisia. Suuret, kymmenien kilometrien kokoluokkaa olevat vaihtoehdot jäävät vähemmän todennäköisiksi, mutta niitä ei voi täysin sulkea pois ennen kuin lisähavaintoja saadaan.

 

Lähteet

·         ArXiv: Hubble observations of interstellar comet 3I/ATLAS

·         ArXiv: SPHEREx observations of 3I/ATLAS

·         Astrobiology.com: Hubble makes size estimate of interstellar comet 3I/ATLAS (2025-08-29)

·         Avi Loeb (Medium): Is the nucleus of 3I/ATLAS 15 kilometers in diameter?

·         astro.vanbuiten.nl

 

 

Auringonpimennyksen aikana hyvin harvinainen tilanne valokuvattavaksi

Ensi maanantaina 8.4. tapahtuu täydellinen auringonpimennys, jollainen tuskin koskaan toistuu. Itse auringonpimennyksessä ei ole mitään kummallista, reilun neljänminuutin kestoltaan (täydellisen pimennyksen kesto) sijoittuu keskikastiin. Sen sijaan taivaalla täydellisen pimennysvaiheen aikana on nähtävissä hyvin paljon muuta. Valitettavasti emme pysty näkemään pimennystä täällä Suomessa, mutta puolen sataa suomalaista on Yhdysvalloissa Ursan järjestämällä pimennysmatkalla, joten ehkäpä saamme myös tuoreita terveisiä siitä mitä todella taivaalla näkyi.

Täydellisen pimennyksen reitti  on piirretty kaavioon sinisellä viivalla ja Kuun varjon muotoa kuvaavilla ellipseillä. Kuva NASA/Eclipse We Site.

Täydellinen pimennysalue kulkee Meksikosta koilliseen ylittäen Yhdysvallat ja Kanadan itärannikkoa ja päättyy Pohjois-Atlantille. Pimennys on pitkäkestoisin Meksikon pohjoisosassa ja se tapahtuu 21.17.44 Suomen aikaa.

Varsinaisesti pimennys alkaa eteläisellä Tyynellämerellä kello 16.38.44 UT aikaa Kuun varjon koskettaessa merenpintaa. Varjo siirtyy kohti koillista ja saavuttaa Meksikon rannikon hieman ennen pimennyksen pisintä kestoa, joka tapahtuu kello 18.17.13 UT aikaa. Varjon liike jatkuu tämän jälkeen Yhdysvaltojen puolelle, josta se siirtyy Kanadan rajan yli noin kello 19.20 UT. Kanadan Atlantin puoleisen rannikon varjo jättää taakseen noin kello 19.40 UT ja varjo erkaantuu jälleen merenpinnasta kello 19.55.29 UT aikaa Pohjois-Atlantilla. Islannissa on mahdollisuus havaita pimennyksen viimeisiä hetkiä auringonlaskun aikaa, jolloin noin 50 % Auringosta on peittyneenä Kuun taakse.

Kuvakaappaus Skysafari-ohjelman ruudulta, jossa näkyy runsaasti kohteita pimentyneen Auringon ympärillä. Tämä on todella harvinainen tilanne, joka tuskin koskaan tulee toistumaan. Kuva © Kari A. Kuure/SkySafari7.

Täydellisellä pimennysvyöhykkeellä on taivaalla näkyvissä myös muita kohteita. Kuun takaa loistavan koronan lisäksi siitä ylös ja oikealla pitäisi näkyä komeetta 12P/Pons-Brook, joka viimeisimpien havaintotietojen mukaan on kirkastunut paljain silmin näkyväksi. Sen vieressä vasemmalla on kirkkaana näkyvä Jupiter, jota voi käyttää kiintopisteenä komeetan etsinnässä, jos komeetan kirkkaus ei aivan silmiin pistävä olisikaan. Jupiterista hieman ylös ja vasemmalle on Uranus, jonka sinivihreä väri paljastaa planeetaksi paljain silmin katselevalle. Kiikarilla se tietysti näkyisi loistavasti, jos joku malttaisi koronan ihastelulta sitä taivaalta etsiä.

Komeettaa ja Jupiteria lähempänä Auringon koronaa on Merkurius, joka sekin pitäisi helposti näkyä paljain silmin. Auringosta oikealle ja alas on näkyvissä kirkas Venus, josta ei voi erehtyä. Edelleen samaan suuntaan mentäessä seuraavana on vuorossa Neptunus, joka kuitenkin on aivan liian himmeä näkyäkseen paljain silmin. Samaan suuntaan edetessä seuraavana ovat Saturnus ja Mars, jotka ovat hyvin lähellä toisiaan. Kaikki nämä kohteet ovat siis hyvin lähellä zeniittiä, joten paras havaintoasento on makuullaan tai ainakin puolimakaavassa asennossa esimerkiksi retkituolissa istuen.

Monipuolisen ja monikohteisen havainnoinnin ongelmaksi voi osoittautua, että havaintoaika jää vain reilun 4 minuutin mittaiseksi ja itse koronan ilmiöitäkin pitäisi ehtiä havaitsemaan ja ihastelemaan. Ratkaisun voisi tuoda valokuvaaminen ja videoiminen. Kamera raksuttelemaan kuvia peräjälkeen omia aikojaan tai videota tallentamaan tai molemmat). Neptunus saattaa näilläkin keinoin olla vaikea kohde saada kuviin, sillä kaikkien kohteiden kirkkaudet ovat hyvin erilaisia ja vaativat erilaisia valotuksia. Tarvittaneen kaksi kameraa erilaisilla valotusajoilla kuvia ottamaan. Neptunus ja Uranus ovat himmeimpiä mutta ei Marsin ja Saturnuksenkaan kirkkaudet kovin suuria ole. Aina kuitenkin kannattaisi yrittää, sillä tämä tilanne ei toistu ehkä koskaan.

Saturnuksen Mimas-kuulla onkin valtameri jäisen pinnan alla

Tutkimustyö, jota johti tohtori Valéry Lainey Observatoire de Paris-PSL:stä ja julkaistiin Naturessa (maksumuuri), paljastaa "nuoren" valtameren, joka muodostui vain 5–15 miljoonaa vuotta sitten.

Cassini-luotain valokuvasi Mimasin myös infrapunaisen valon aallonpituuksilla. Kuvaukset paljastivat, että kuun lämpöjakauma on hyvin erikoinen. Oletuksena on vasemmassa yläkulmassa oleva kaavio lämpöjakaumasta mutta oikealla ylhäällä on se mitä todellisuudessa havaittiin. Alarivissä on vasemmalla Mimas näkyvässä valossa ja oikealla näkyvän valon ja infrapunaisen valon yhdistelmäkuva. Selittyykö lämpöjakauma valtameren olemassaololla, vai täytyykö siihen etsiä aivan uudenlainen selitys? Vastausta emme vielä tiedä. Kuva NASA/JPL.

"Mimas on pieni kuu, vain noin 396 kilometriä halkaisijaltaan, ja sen voimakkaasti kraatteroitunut pinta ei antanut minkäänlaista vihjettä alla olevasta merestä", sanoo tohtori Nick Cooper, tutkimuksen toinen kirjoittaja ja kunniatutkija tähtitieteen yksikössä Lontoon Queen Mary -yliopiston fysikaalisten ja kemiallisten tieteiden korkeakoulussa. "Tämä löytö lisää Mimasin eksklusiiviseen kuiden kerhoon, joilla on sisäiset valtameret, mukaan lukien Enceladus ja Europa, mutta ainutlaatuisella erolla: sen valtameri on huomattavan nuori, ja sen arvioidaan olevan vain 5-15 miljoonaa vuotta vanha."

Nuori ikä, joka on määritetty yksityiskohtaisella analyysillä Mimasin vuorovesivuorovaikutuksista Saturnuksen kanssa, viittaa äskettäin muodostuneeseen valtamereen, joka perustuu odottamattoman epäsäännöllisyyden löytämiseen sen kiertoradalla. Tämän seurauksena Mimas tarjoaa ainutlaatuisen ikkunan valtamerten muodostumisen alkuvaiheisiin.

Havainto tehtiin analysoimalla NASAn Cassini-avaruusaluksen tietoja, joka havaitsi Saturnusta ja sen kuita yli vuosikymmenen ajan. Tutkimalla tarkasti Mimasin kiertoradan vähäisiä ​​muutoksia tutkijat pystyivät päättelemään piilotetun valtameren olemassaolon ja arvioimaan sen koon ja syvyyden.

Havainto viittaa siihen, että jopa pienet, näennäisesti passiiviset kuut voivat sisältää piilotettuja valtameriä, jotka pystyvät ylläpitämään elämän kannalta välttämättömiä olosuhteita.

Miksi sitten valtameri on nuori, sillä itse kuu on paljon vanhempi, joten valtamerenkin pitäisi olla muutamaa kymmentä miljoonaa vuotta vanhempi? Vastaus liittyy Mimasin rataan. Sen on ajateltu olleen lähes pyöreä mutta Saturnuksen kahden muun kuun, Enceladuksen ja Tethysin kanssa kieroaikaresonanssiin joutuneen Mimasin rata muuttui enemmän elliptiseksi. Pyöreällä radalla vuorovesivoiman vaikutus kuuhun oli vähäinen ja se pysyi kylmänä, jäisenä kappaleena.

Elliptisellä radalla oleva Mimas alkoi lämmetä vuorovesivoiman muuttaessa kuun ytimen muotoa jatkuvasti. Rata muutos tapahtui arviolta 50 miljoona vuotta sitten. Lämmennyt ydin sulatti sen ympärillä olevaa jäätä ja vasta muutama miljoona vuotta sitten, sula meri saavutti noin 20 – 30 km syvyyden.

Mimasin pyöriminen itsensä ympäri on synkronista sen kiertoaikaan Saturnuksen ympäri. Toisin sanoen, se kääntää aina saman puolen kohti Saturnusta, siis samaan tapaan kuin Kuu kääntää aina saman puolen kohti Maata. Mimas ei kuitenkaan aivan täydellisesti noudata suuntaustaan kohti Saturnusta, vaan sillä on sen verran suuri libraatio (asennon huojahtelu), että se ei noudata kiinteän kappaleen käyttäytymistä, vaan se selittyy nestemäisellä merellä jääpeitteen alla.

Tutkijat tekivät toisenkin simulaation Mimasin rakenteesta. Sen mukaan nykyiset ratamuutokset selittyisivät sillä, että kuun kivinen ydin olisi muodoltaan hyvin litistynyt munamainen tai lähes pannukakkumainen. Tämä ei tunnu kovinkaan järkevältä oletukselta, joten paljon parempi selitys kuun ratamuutoksille on sula valtameri jääkuoren alla.

Uusia kuita Jupiterille

Minor Planet Center (MPC) on kirjannut Scott Sheppard:in (Carnegie Institute for Science) havaitsemat 12 uutta kuuta Jupiterille. Sheppard teki havaintonsa vuosia 2021 ja 2022. Näiden havaintojen myötä Jupiterin kuiden määrä kasvoi 92 kuuhun aikaisemmasta 80:stä ja ylitti Saturnuksen 83 kuun määrän. Havainnot palauttivat kartalle myös kuun S/2003 J 10, josta havaintoja ei oltu saatu 18 vuoteen.

Kaaviossa on esitetty vain osa Jupiteria kiertävien kuiden radoista. Galilein kuiden radat ovat pieniä punaisia ympyröitä kuvan keskellä.

Kaikki nyt havaitut kuut kiertävät Jupiteria hyvin kaukana ja tästä syystä niiden kiertoaika on yli 340 vuorokautta. Yhdeksän näistä kuista ovat kaikkein etäisimpiä ja niiden kiertoaika on yli 550 vuorokautta. Tähän etäiseen ryhmään kuuluu kaikkiaan 71 kuuta. Etäiset kuut ovat todennäköisesti Jupiterin kaappaamia, sillä niiden kiertosuunta on myötäpäivään (takautuva liikesuunta), eli vastakkaiseen suuntaan kuin yleinen kiertosuunta (etenevä suunta) Aurinkokunnassamme on (jos katsotaan järjestelmäämme ratatason yläpuolelta pohjoissuunnasta). Kaikki takautuvaan suuntaan kiertävät kuut ovat hyvin pieniä, vain viisi on halkaisijaltaan suurempia kuin 8 km.

Kolme uusista kuista ovat etenevään suuntaan kiertäviä. Näiden kuiden arvioidaan syntyneen sinne alueelle missä ne edelleenkin ovat. Sheppardin mukaan lähempänä Jupiteria kiertävien pienien kuiden havaitseminen on vaikeaa, sillä Jupiterin kirkas hajavalo peittää alleen himmeiden kuiden havaitsemista.

Jupiterin kuut ovat jakautuneet selviin ryhmiin. Himalia-ryhmään kuuluu (tällä hetkellä) yhdeksän kuuta. Niiden etäisyys Jupiterista on 11—12 miljoonaa km. Kauempana, noin 17 miljoonan km:n etäisyydellä on Carpo-ryhmä, johon kuuluu vain kaksi kuuta. Themisto-kuu (Ø n. 9 km) kiertää Jupiteria Himalia-ryhmän ja Galileon kuiden välisessä aukossa, noin 7,5 miljoonan km etäisyydellä Jupiterista. Tämä aukko näyttää olevan tyhjä muista kuista, mutta havainnot ovat vaikeita hajavalon vuoksi, joka estää pienien, alle 3 km kokoisten kuiden näkymisen. Jupiterin kuiden ryhmiä on kolme muutakin, joista Ananke-ryhmä on runsain, lähes yhtä runsas Pasiphae-ryhmä ja Carme-ryhmä. Kaikki nämä ryhmät kiertävät Jupiteria 15 – 35 miljoonan km etäisyydellä.

Pieni Valetudo-kuu (Ø 1 km) kiertää etenevästi Jupiteria 19 miljoonan km etäisyydellä. Sen rata kuitenkin ylittää muutaman takautuvaan suuntaan liikkuvan kuun radan. Ratojen ylitys muodostaa törmäysvaaran, jolloin törmäävät kuut voivat pirstoutua kokonaan. Kuiden jäännökset voisivat muodostaa ainakin väliaikaisen ja hyvin himmeä renkaan Jupiterin ympärille. Luonnollisesti pirstoutuneen aineen määrä enimmilläänkin olisi hyvin pieni, joten mitään Saturnuksen renkaiden tapaista kirkasta rengasjärjestelmää ei todennäköisesti syntyisi.

Jupiterin kuujärjestelmässä on vielä näiden pienten kuiden lisäksi jo Galileo Galilein löytämät neljä suurta kuuta (Io, Europa, Ganymedes ja Kallisto) ja niiden ratojen sisäpuolella kiertävät Metis, Adrastea, Amalthea ja Thebe.

Uusia kuita tullaan edelleenkin löytämään niin Jupiterin kuin Saturnuksen kiertoradoilta. Kuiden ratojen lasketa on hieman vaikeaa, sillä niiden rataan vaikuttaa Jupiterin gravitaation lisäksi myös Auringon gravitaatio, joka muokkaa kaiken aikaa pienien kuiden ratoja. Näin ollen ei ole mikään ihme, jos silloin tällöin joku kuu katoaa kartalta löytyäkseen joskus myöhemmin uudelleen.

Lucy laukaistiin kohti Jupiterin troijalaisia

NASA laukaisi lauantaina 16. lokakuuta kello 12.34 Suomen aikaa uuden luotaimen kohti Jupiterin kiertoradalla kiertäviä pieniä asteroideja, jotka tunnetaan yhteisellä nimellä troijalaiset [1]. Troijalaiset ovat asteroidien kaltaisia jäänteitä aurinkokuntamme alkuajoilta.

Taiteilijan näkemys Lucy-luotaimen tekemästä troijalaisen ohilennosta. Lucy saa energiansa valtavista aurinkokeinnoista, joiden koko selittyy sillä, että Jupiterin radalla ja kauempanankin Lucyn radalla auringonvalon voimakkuus on alle 4 % siitä, mitä maapallon radalla. Kuva NASA.

Luotain on nimetty Lucyksi ihmiskunnan esi-isäksi nimetyn fossiilisen luurangon mukaan. Fossiilin löydyttyä se on muokannut ihmisen kehityshistoriaa aivan uusille urille ja näin toivotaan käyvän nyt Aurinkokunnan kohdalla. Tutkijat toivovat saavansa entistä tarkemman kuvan siitä, kuinka järjestelmämme on syntynyt ja kehittynyt.

Luotaimen matka tulee olemaan pitkä; ensimmäinen vaihe, joka sisältää kaksi ohilento maapallon kanssa tapahtuu hyvin elliptisellä Aurinkoa kiertävällä radalla. Toisen kierroksen aikana Lucy kohtaa pääasteroidivyöhykkeen asteroidin, joka tunnetaan nimellä Donaldjohansson, huhtikuun 22 päivänä vuonna 2025. Helmikuun 1. päivänä 2027 luotain saavuttaa Jupiterin radan, vaikka planeetta onkin aivan toisaalla. 

Lycy asettuu hyvin soikealle Aurinkoa kiertävälle radalle, joka vie sen useamman troijalaisen läheisyyteen.Tässä kuvaprojektiossa rata näyttää olevan kahdeksikko, mutta se johtuu siitä, että kuvan koordinaatisto on kiinnitetty Aurinko — Jupiter -akseliin  Kuva NASA.

Kesäkuun 13. — syyskuun 8. vuonna 2027 Lucy on Eurybates nimisen troijalaisen läheisyydessä tehden siitä havaintoja. Hyvin pian tämän jälkeen luotain havaitsee Polymele nimistä troijalaista syyskuun 17. — joulukuun 12. 2027. Seuraavan vuorossa on Leucus marraskuun 21. 2027 — kesäkuun 16. 2028, Orus 12.lokakuuta 2028 — 7. tammikuuta 2029. Tämän jälkeen luotaimen matka suuntautuu jälleen kohti maapalloa, jonka se ohittaa jouluun 26. päivänä vuonna 2030.

Tästä alkaa luotaimen tutkimusmatkan toinen vaihe sillä se suuntaa kulkunsa Jupiterin perässä kiertävään troijalaisalueelle. Helmikuu 2. päivä vuonna 2033 Lucy lähestyy Patroclus/Menoetius kaksoisasteroidia ja tekee havaintoja järjestelmästä huhtikuun 30. päivään vuonna 2033.

Toistaiseksi NASA ei ole julkaissut lennon jatkosuunnitelmia vuoden 2033 jälkeiselle ajalle. Jos laitteet pysyvät toimintakuntoisina ja luotaimen ohjauspolttoainetta on riittävästi, niin on hyvinkin mahdollista, että luotain saa uusia tehtäviä. Sopivia asteroideja löytynee hyvinkin helposti.

Huomautukset

[1] Troijalaiset ovat joukko asteroideja, jotka kiertävät planeettojen radan tuntumassa Aurinkoa ja ovat nopin 60 asteen etäisyydessä planeetastaan Auringosta katsottuna. Tunnetuimmat troijalaiset ovat Jupiterilla, joita tunnetaan (27.9.2021) noin 6 506 (L4) ja 4006 (L5). Ne ovat siis jakaantuneet kahteen ryhmään Lagrangen pisteitä L4 ja L5 kiertävälle soikealle radalle. 

Lagrangen pisteet Aurinko — planeetta järjestelmässä. Kuva Wikimedia Commons.

Troijalaisten jakautumien näiden pisteiden tuntumaan muodostaa siis hyvin soikean alueen, joka voi olla 30 — 90 astetta pitkä planeetan läheisyydessä. Vaikka troijalainen voi lähestyä planeetta, varsinaista törmäysvaaraa ei ole, sillä liikerata palauttaa asteroidien takaisin noin 30 asteen etäisyydeltä.

Normaalitilanteessa planeetan radalla ei voi olla pienemmille asteroideille pysyviä ratoja, mutta L4 ja L5 ovat poikkeus, sillä Auringon ja planeetan gravitaatiot yhdessä mahdollistavat näissä sijainneissa olevat kiertoradat. Periaatteessa myös sellainen soikea rata on mahdollinen, jossa asteroidi kiertää molempien (L4 ja L5) pisteiden kautta, jolloin radasta tulee hevosenkengän muotoinen Auringon taitse Lagrangen L3 pisteen kautta. 

Jupterin troijalaiset muodostavat suuren parven asteroideja planeetan radalle. Kuva Wikimedia Commons.

Jupiter ei ole ainoa planeetta, jolla on troijalaisia samalla radalla. Maapallolla on tällä hetkellä yksi tunnettu (2010 TK7) (23.5.2019), Marsilla 9 (8 L5 ja 1 L4 pisteissä) ja Neptunuksella 26 (L4) ja 4 (L5) (27.9.2021).

Saturnuksella e tunneta omia troijalaisia, mutta kahdella sen kuulla on teroijalaisi: Tethys:llä on 2 (Telesto ja Calypso) ja Dieone:lla kaksi (Helene ja Polydeuces).

Havainto- ja kuvausvinkki: Jupiterin ja Saturnuksen konjunktio (päivitetty)

Artikkelia on päivitetty 19.12.2020

Kuun ja jonkin planeetan konjunktio ei ole mikään harvinaisuus, ei myöskään kahden planeetan välinen konjunktio. Niitä tapahtuu kuukausittain hyvin monta kertaa. Jupiterin ja Saturnuksen välinen konjunktio ei sekään ole mikään harvinaisuus, vaikka ei niitä kovin useinkaan tapahdukaan – kerran kahdessa vuosikymmenessä.

Jupiter ja Saturnus näkyvät hyvin lähekkäin 21.12.2020 illalla auringonlaskun jälökeen. Niiden keskinäinen kulmaetäisyys on vain 0,1°. Kuva © Kari A. Kuure.

Konjunktio

Palataanpa alkuun. Planeetat kiertävät Aurinkoa kunkin omilla radoillaan. Aurinkokunnan syntymiseen johtaneet tapahtumat ovat olleet sellaisia, että kaikkien planeettojen radat ovat suunnilleen samassa tasossa. Vaikka aikaa onkin kulunut yli 4,5 miljardia vuotta, planeettojen radat ovat edelleen suunnilleen samassa tasossa, vain pieniä eroja on matkan varrella ja ajan kuluessa syntynyt.

Planeettojen ratojen etäisyys määrittää myös sen, kuinka nopeasti kukin planeetta kiertää Aurinkoa. Maapallon nopeus on suunnilleen 30 km/s mutta matka on sen verran pitkä, että yhteen kierrokseen kuluu yksi vuosi. Mars, joka on noin 1,5 kertaisen etäisyyden päässä Auringosta kuin Maa, kuluttaa yhteen kierrokseen lähes kaksi vuotta. Seuraava ulompi planeetta, Jupiter, matkaa avaruudessa lähes kaksitoista vuotta ennen kuin yksi kierros tulee täyteen. Ja näin on kaikkien planeettojen kohdalla: mitä etäämmällä ne ovat Auringosta sen pitempi aika kuluu yhteen kierrokseen.

Jos tarkastellaan Aurinkokuntaa kokonaisuutena, sisemmillä radoilla olevat planeetat kiertävät useamman kierroksen kuin ulommat jossakin tietyssä ajassa. Tämä muistuttaa tilannetta pikajuoksussa, jossa sisemmällä radalla olevat juoksijat kiiruhtavat uloimmilla olevien ohi, jotka pidemmän radan vuoksi ja hitaamman etenemisen vuoksi jäävät aina jälkeen. Tilanne toistuu seuraavilla kierroksilla.

Kun tarkastelemme tilannetta täältä maapallolta, havaitsemme, että Jupiter kulkee tähtien suhteen nopeammin kuin Saturnus, onhan Jupiter sisemmällä radalla kuin Saturnus. Silloin tällöin Jupiter sivuuttaa Saturnuksen kierroksella. Kun tarkastelemme näitä kilpakumppaneita lähes ratojen keskipisteestä, havaitsemme ne jonakin tiettynä hetkenä olevan samassa kohtaa radoillaan. Tätä kutsutaan konjunktioksi, määritelmän mukaan se on hetki, jolloin kahden kappaleen ekliptinen longitudi (pituus) on sama.

Jos tarkastelisimme näiden kahden planeetan liikkumista Auringosta, niin silloin konjunktiot toistuisivat tarkasti 19,85 vuoden välein. Olemme kuitenkin maapallolla, joka myös kiertää Aurinkoa omalla radallaan. Tämän hieman muuttaa Jupiterin ja Saturnuksen konjunktion ajankohtaa puoleen tai toiseen. Välillä se nähdään hieman ennen ja välillä se nähdään myöhemmin kuin tuon 19,85 vuoden välein.

Otetaanpa sitten tarkasteluun planeettojen ratojen erilaiset kaltevuudet. Kaltevuudet lasketaan Maan ratatason suhteen ja sitä kutsutaan inklinaatioksi. Inklinaatio ilmoitetaan asteina. Jupiterin inklinaatio on 1,3° ja Saturnuksen 2,49°. Ei siis suuren suuri ero mutta se merkitsee sitä, että konjunktion aikaan näiden kahden planeetan välinen kulmaetäisyys toisistaan on hieman erilainen kuin edellisillä kerroilla.

On tapahtunut ennenkin

Edellisen kerran Jupiterin ja Saturnuksen välinen konjunktio oli 28.5.2000, jolloin niiden välinen etäisyys 1,1°. Hyvin lähellä toisiaan mutta tämä tapahtui meistä katsoen Auringon suunnalla ja kukaan ei sitä pystynyt näkemään. Sitä ennen, 31.12.1980 planeettojen välinen ero oli 1,0° ja ne näkyivät aamutaivaalla ennen auringonnousua. Lisäksi Jupiterin ja Saturnuksen seurana oli myös kirkas Venus, kaikki kolme alle 2° sisällä.

(päivitys alkaa) Tämä vuoden 1980 konjunktio tapahtui Jupiterin ja Saturnuksen opposition läheisyydessä: Ulkoplaneettojen oppositioon liittyy aina mielenkiintoinen ilmiö, jota kutsutaan taantuvaksi liikkeeksi. planeettojen etenevä liike on kohti itää suhteessa tähtiin. Taantuvan liikkeen aikana planeettojen liike tähtien suhteen on kuitenkin päinvastainen, siis kohti länttä. Tämä saattaa tuntua järjenvastaiselta, eihän planeetta voi noin vain muuttaa liikesuuntaansa! Planeetat eivät todellakaan muuta suuntaansa vaan jatkavat omaa kiertoaan Auringon ympäri aivan tavalliseen tapaan. Syy onkin maapallossa, joka menee ohi sisäradalla. Silloin ohitettava planeetta näyttää kulkevan päinvastaiseen suuntaan, siis kohti länttä.

Näin tapahtui vuoden 1980 opposition aikaan. Tuo 31.12.1980 oli konjunktiosta sarjan ensimmäinen. Seuraava tapahtui 4.3.1981 (kulmaetäisyys 1,06°) ja sen jälkeen vielä kolmannen kerran 24.7.1981 (1,1°). Tämä kolmen konjunktion sarja ei ollut ainoa 1900 – 2200 vuosien välillä. Järjestyksessä ensimmäinen kolmen konjunktion sarja esiintyi 7.8.1940, 19.10.1940 ja 15.2.1941, jolloin kulmaetäisyydet olivat 1,19°, 1,23° ja 1,29°. (päivitys päättyy)

Lehtitietojen mukaan edellinen, tämän vuoden konjunktioon verrattava konjunktio on tapahtunut 5.3.1226 kello 7.37. Silloinkin planeettojen välinen kulmaetäisyys oli vain 0,1°. En tarkistanut tässä välillä tapahtuneita konjunktioita niiden suuren määrän vuoksi (noin 40), joten uskotaan näin olevan. Varmasti tähän joukkoon mahtuu konjunktioita, joissa planeetat ovat hyvin lähellä toisiaan. Esimerkiksi 19.2.1961 kello 1.31 tapahtunut konjunktio oli hyvin likeinen, kulmaetäisyys planeettojen välillä oli 0,2°. Tällöinkin planeetat olivat horisontin yläpuolella vain päivällä.

(päivitys alkaa) Konjunktiot, joissa Jupiterin ja Saturnuksen välinen kulmaetäisyys on pienempi kuin 0,2° on tapahtunut ja tapahtuu vain silloin tällöin. Lähdetietojen mukaan näin on tapahtunut 1623, 1683, 2020, 20280 ja 2477.

Voisiko planeettojen kulmaetäisyys olla vieläkin pienempi kuin o,1° tai peräti, voisiko tapahtua jopa siten, että Jupiter peittäisi Saturnuksen? Kyllä, mutta äärimmäisen harvoin. Tällainen peittyminen tapahtuu vuonna 7541 kesäkuun 19 päivänä ja sen jälkeen vuonna 8674, 13340 ja 13738. (päivitys päättyy)

Paras hetki konjunktion näkemiseen on 21.12. päivän ilta auringonlaskun jälkeen kello 16.40. Silloin planeetat näkyvä noin 4° korkeudella eteläisellä taivaalla. Kuva © Kari A. Kuure.

Mitä tapahtuu?

Palataanpa tämän vuoden konjunktioon. Konjunktio tapahtuu 21.12.2020 kello 15.22, jolloin planeettojen välinen kulmaetäisyys on vain 0,1°. Kulma etäisyys ei kuitenkaan ole kaikkein pienin juuri tuolla hetkellä, vaan myöhemmin kello 22.10. Tuolloin planeetat eivät kuitenkaan näkyvissä, sillä Jupiter laskee horisontin alapuolelle kello 17.46 ja Saturnus 17.47. Paras aika havaita konjunktiota on kello 16.40, jolloin Aurinko on jo laskenut ja taivas hieman tummentunut. Silloin molemmat planeetat ovat noin 4° korkeudella suunnassa 209° (sunnilleen suunnassa SSE). 

(päivitys alkaa) Joulukuun säät harvoin mahdollistavat havaintojen teon: pilvisyyttä ja räntäsadetta riittää enemmän kuin tarpeeksi. Näin ollen, jos milloin tahansa pilvipeite rakoilee ja mahdollistaa planeettaparin katsomisen, se täytyisi käyttää hyväksi, sillä toista mahdollisuutta tuskin tulee. Havaintoja voi jatkaa aina tammikuun puolelle, sillä vaikka h-hetki onkin sivuutettu, niin silti planeetat ovat edelleen toistensa läheisyydessä. Tosin, elongaatio (kulmaetäisyys Aurinkoon) lyhenee vuorokausi vuorokaudelta, joten kovin pitkälle tammikuuta ei havaintoja pysty tekemään. (päivitys päättyy)

Toivottavasti sää mahdollistaa planeettojen havaitsemisen, sillä seuraavaa kertaa joudumme odottamaan aina 15.11.2039 asti. Silloin planeettojen välinen kulmaetäisyys on 0,6°. Seuraava yhtä lähellä tapahtuva konjunktio tapahtuu 15.3.2080, jolloin planeettojen välinen kulmaetäisyys on myös 0,1°. Itse konjunktio tapahtuu kello 3.29 mutta planeetat ovat horisontin yläpuolella päiväaikaan.