Ensimmäisiä tuloksia komeetan ohituksesta

Nasan MRO-luotaimen ottamat kuvat
komeetata C/2013 A1 (Siding Spring).
Ydin on merkittävästi pienempi kuin
ennakkoon arvioitiin. Kuva Nasa.

Nasa ja Esa ovat alkaneet vastaanottaa ensimmäisiä kuvia ja mittausdataa komeetta C/2013 A1 (Siding Spring) Marsin ohituksesta. Toistaiseksi merkittävin tulos on ollut se, että kiinteä komeettaydin on pienempi kuin mitä odotettiin. Ytimen halkaisija on vain noin 0,5 km kun aikaisemmin sen arveltiin olevan noin 1 km tai jopa hieman enemmän.

Toinen merkittävä ”tulos” on se, että yksikään Marsin kiertoradalla ollut luotain ei saanut osumia komeetasta irronneesta kappaleista. Nasa järjesteli luotaimiensa ratoja jo puoli vuotta sitten niin, että ne olivat kaikkein vaarattomimmalla alueella suurimman törmäysriskin aikaan. Euroopan avaruusjärjestö ESA ei tehnyt tätäkään ja aivan viime hetkellä se päätti olla kääntämättä luotainta siten, että sen suuri lautasantenni olisi suojannut itse luotainta.

MAVEN-luotaimen ottama kuva komeetan vetypilvestä.
Kuva Nasa.

ESAn päätös olla tekemättä mitään saattaa tuntua hieman ihmeelliseltä mutta täytyy muistaa, että Mars Express on ollut Marsin kiertoradalla jo yksitoista vuotta ja sen ohjailuun tarvittava polttoaine alkaa olla vähissä ja näin myös luotaimen käyttöikä alkaa olla lopullaan. Jos vaurioita olisi tullut, se ei olisi ollut mikään tieteellinen menetys, mutta tarpeeton polttoaineen kulutus sen sijaan olisi lyhentänyt jäljellä olevaa tutkimukseen käytettävää aikaa merkittävästi. Näin ollen riski vaurioitumisesta voitiin ottaa.

Nasan Opportunity marskulkija onnistui kuvaamaan ohittavaa komeettaa kameroillaan. Komeetta ei ollut aivan niin kirkas kuin ennakointiin, mutta kyllä se valokuvissa näkyy. Ehkä merkittävimmän havainnon luotain joukosta teki Nasan uusin MAVEN-luotain, joka valokuvasi komeetan koman vetypilven. Toistaiseksi siitä tehdyt mittaukset ovat juuri saatu radioitua Maahan ja datan analyysi ottaa oman aikansa. Työtä hieman hidastaa se, että Auringosta lähtöisin ollut CME-pilvi lisäsi vetypitoisuutta Marsin radan tuntumassa samanaikaisesti kun komeetta teki ohitustaan.

Yhteenveto komeetan havainnoitiin käytettävissä olleista luotaimista
ja niiden havaintoinstrumenteista. Kuva Nasa.

Komeetan ohitus Hubblen kuvissa

Komeetta Siding Spring Hubblen
kuvaamana.

Kuva NASA, ESA, PSI, JHU/APL, STScI/AURA

Nasa on julkaissut kuvan komeetta 2013 A1 Siding Spring Marsin ohituksesta. Kuva on komposiittikuva, johon on yhdistetty kolme eri kohdetta: Mars, komeetta ja taustataivas. Näistä taustataivas on synteettinen.

Komeetta Siding Spring ohitti Marsin viime sunnuntai-iltana (19.10.2014) kello 21.28 Suomen aikaa. Tällöin Marsin ja komeettaytimen välinen etäisyys oli ainoastaan 135 900 km, eli suunnilleen kolmas osa Maan ja Kuun välisestä etäisyydestä. Pienimmillään Marsin ja komeetta ytimen (joka ei näy kuvissa)etäisyys Maasta katsottuna oli vain 1,5 kaariminuuttia. Kuvassa komeetta ja Mars ovat tällä etäisyydellä toisistaan.

Oheinen kuva on siis kolmesta kuvasta koottu, sillä teknisesti tällaisen kuvan ottaminen olisi ollut mahdotonta. Kuvassa näkyvä komeetta valokuvattiin Hubblella 18. ja 19. päivinä ja Mars on kuvattu 18. päivänä. Tausta tähtitaivas on valmistettu Palomar Digital Sky Survey:n projektin tähtikuvista ja se on skaalattu Hubblen kuvakentän mukaiseksi.

Marsin ja komeetan välinen kirkkausero oli suuri, joten jos Mars olisi valotettu oikein, komeettaa tuskin olisi kuvassa näkynyt ja jos komeetta olisi valottunut oikein, Mars olisi hurjasti ylivalottunut. Lisäksi komeetta liikkui suhteessa Marsiin, joten jompikumpi kohde olisi tullut liike-epäteräväksi.

Kuvien yhdisteleminen ei ole mitenkään väärin tai vääristelyä, etenkin silloin, kun yhteen kuuluvista kohteista toinen tai jotkut kohteet ovat selkeästi himmeämpiä kuin toiset. Itsekin olen ko. menetelmää käyttänyt esimerkiksi tässäkin blogissa julkaisemissani aurinkokuvissa, joissa Auringon reunalla näkyvät prominenssit ovat kirkkaudeltaan vain noin tuhannesosa siitä kirkkaudesta millä Auringon fotosfääri näkyy.

Harrastajan tähtitaivas: Lokakuu 2014

Syksyisellä iltataivaalla Linnunrta
näyttää kulkevan koillisesta lounaaseen.

Lokakuussa ilta pimenee yöksi jo suhteellisen varhain. Tämä osaltaan helpottaa harrastajia, sillä yövalvomisen määrää voi vähentää. Havaintokelit eivät kuitenkaan iltataivaalta ole kovinkaan kehuttavia, joten jos vain mahdollista, varsinaiset havainnot voisikin siirtää aamuyölle.

Kaikille harrastajille voin suositella iltaisin etsiytymista pimeään paikkaan ihastelemaan Linnunrataa. Se ulottuu koillisesta lounaaseen kulkien keskitaivaan kautta ja näkyy hohtavana utumaisena vyönä. Sen eteläosassa voi tarkkasilmäinen havaitsija tumman vyön ("Suuri repeämä"), joka on spiraalihaaroissa esiintyvää pimeää ja kylmää pölyä ja se estää Linnunradan kirkkaimpien osien näkymisen meille. 

Linnunradan keskustan suunta on Jousimiehen tähdistössä juuri ja juuri sen verran etelässä, että se ei koskaan nouse Suomessa horisontin yläpuolelle. Etelän maissakaan suoraa näköyhteyttä galaksimme keskustaankaan ei ole, sillä sekin peittyy tummiin pölypilviin.

Aurinko on Tampereen horisontin yläpuolella kuukauden alkupuolella noin 11,5 tuntia ja loppupuolella noin 8,5 tuntia. Auringon näennäinen koko on noin 32 kaariminuuttia.

Kuun vaiheet. Kasvava puolikuu 1.10. kello 19.33, täysikuu 8.10. kello 10.51, vähenevä puolikuu 15.10. kello 19.12, uusikuu 23.10. kello 21.57. ja toinen kasvava puolikuu 31.10. kello 2.48.

Merkurius näkyy aamutaivaalla kuukauden jälkipuoliskolla. Aluksi sen nousuaika horisontista on niin lähellä auringonnousua, että havaintojen tekeminen on lähes mahdotonta. Merkurius nousee 19.10. jo puoli tuntia ennen auringonnousua, joten sen havaitseminen lienee mahdollista. 

Kuukauden loppuun mennessä nousuaikoihin kertyy eroa jo 2 tuntia 13 minuuttia. Kuukauden lopulla elongaatio on kasvanut 18,3 asteeseen ja planeetan kirkkaus on –0,2^m . Planeetta näkyy tällöin myös suhteellisen suurena kohteena, kulmahalkaisija on 7,4 kaarisekuntia.

Venus näkyy lähellä Aurinkoa ja sen vuoksi näkyvissä vain päiväaikana. Planeetan kirkkaus on ”vain” –3,8^m , joten paljain silmin sitä on vaikea havaita. Sen sijaan tietokoneohjatulla kaukoputkella se pitäisi löytyä kuvakenttään suhteellisen helposti.

Kuukauden loppupuolella päivähavainnoissa pitäisi olla erityisen varovainen, sillä Venuksen ja Auringon välinen etäisyys on lyhyimmillään vain 1 aste. Venuksen yläkonjunktio on 23.10. kello 21.36. Suositeltavaa onkin tehdä havaintoja Venuksesta vain valokuvaamalla. Yläkonjunktion aikaan Venus näkyy 9,7 kaarisekunnin kokoisena.

Mars on näkyvissä iltataivaalla, sillä se laskee horisonttiin noin tunnin auringonlaskun jälkeen. Kuukauden loppupuolella planeetta painuu horisonttiin noin kaksi tuntia auringonlaskun jälkeen.  Valitettavasti Mars on hyvin etelässä Jousimiehen tähdistössä, joten sen näkyminen sijoittuu vain lähelle horisonttia, jonka vaalea taivas tekee Marsin näkymisestä lähes mahdottoman. Pienenä kohteena (kulmahalkaisija vain noin 5,8 kaarisekuntia) mitään yksityiskohtia näissä olosuhteissa ei pysty näkemään. Marsin kirkkaus on noin 0,9^m.

Komeetan lähiohitus saattaa saada aikaan
Marsin paikallisten magneettikenttien
alueilla revontulien esiintymistä. Kuva
Nasan tuottamasta videosta.

Mars on tässä kuussa erityisen suuren mielenkiinnon kohteena, sillä komeetta C/2013 A1 (Siding Spring) ohittaa 19.10. kello 21:28 planeetan hyvin läheltä. Laskelmat osoittavat ohitusetäisyyden olevan lyhyimmillään vain 132 000 km. Aikaisemmin pidettiin mahdollisena, että komeetta voisi jopa törmätä Marsiin, vaikkakin mahdollisuudet tähän olivat hyvin pienet. Nyttemmin törmäysmahdollisuus on suljettu täydellisesti pois. Komeetan ja Marsin välinen kohtaamisnopeus on 56 km/s.

Jupiter sijaitsee Kravun tähdistössä ja on hyvin näkyvissä aamuyöstä. Kuukauden alussa se nousee noin 1.30 tietämillä ja kuukauden lopulla jo heti kohta kello 23 jälkeen. Jupiterin kirkkaus on –1,8^m ja kulmahalkaisija noin 35 kaarisekuntia.

Saturnus laskee horisonttiin noin tunti auringonlaskun jälkeen koko kuukauden ajan. Saturnuksen kirkkaus on noin 0,7^m ja kulmahalkaisija 15,4 kaarisekuntia. Saturnus sijaitsee Vaa’an tähdistössä.

Uranus on Kalojen tähdistössä ja horisontin yläpuolella koko yön. Kuukauden loppupuolella Uranuksen lasku horisonttiin tapahtuu noin 2,5 tuntia ennen auringonnousua. Uranuksen kirkkaus on 5,7^m ja kulmahalkaisija 3,7 kaarisekuntia. Uranus on suhteellisen helppo kohde havaittavaksi pienelläkin kaukoputkella tai kiikarilla. Tosin planeetan tunnistaminen tähtien joukosta vaatii hyvän tähtikartan tai tietokoneohjatun kaukoputken. Riittävän kirkkaasta kuvasta Uranus on tunnistettavissa sinivihreästä väristään.

Neptunus on Vesimiehessä ja nousee koko kuukauden ajan ennen auringonlaskua. Etelämeridiaanin planeetta ylittää vielä iltayön tunteina, joten parempia havaintomahdollisuuksia voi odottaa vasta vuosien kuluttua. Horisonttiin planeetta painuu aamuyöstä: kuukauden alussa noin 3 tuntia 20 minuuttia ennen auringonnousua ja kuukauden lopulla kello 1 aikoihin. Planeetan kirkkaus on 7,8^m ja kulmahalkaisija 2,3 kaarisekuntia.

Törmääkö komeetta Marsiin?

Jos komeetta törmäisi Marsiin,
sen ilmasto muuttuisi varmasti.
Olisiko muutos lämopimämpään
vai kylmempään, se on vain arvailujen
varassa.
Kuva Nasa.

Viime aikoina ovat avaruuden kiertolaiset järjestäneet jännittäviä hetkiä. Jokaisen mieleen on varmasti jäänyt helmikuun 15. päivä, jolloin Tseljabinskin yllä hajosi pieni asteroidi ja lähes samaan aikaa hieman suurempi kappale lensi maapallon ohi hyvin läheltä.


Tilanne toistuu puolentoista vuoden kuluttua, ei Maassa vaan Marsissa. Komeetta C/2013 A1 (Siding Spring) järjestää marsilaisille jännityksen täyteisiä hetkiä ensivuonna (2014)lokakuun 19. päivän iltana kello 21–22 aikoihin Suomen aikaa (aikamäärityksessä on hieman alle tunnin virhemarginaali), kun se lennähtää Marsin ohi hyvin läheltä. Toistaiseksi ratamäärityksissä on sen verran epävarmuutta, että tarkkaa ohitusetäisyyttä ei pystytä laskemaan ja pieni törmäyksen mahdollisuus on olemassa. Tutkijat ovat arvioineet, että on olemassa 1:2000 mahdollisuus törmäykseen eli 1999 tapauksessa se menee Marsin ohi.

Laskennallisesti ohilento näyttäisi tapahtuvan noin 120 000 km etäisyydeltä mikä vastaa suunnilleen yhtä kolmasosaa Maan ja Kuun välisestä keskietäisyydestä. Yläraja ohitusetäisyydelle on noin 333 000 km eli suunnilleen Kuun etäisyys silloin kun se on lähimmillään Maata.

Komeetan ytimen kokoa ei tunneta, mutta arvioiden mukaan se on jotain 1–3 km välillä. Komeetan vauhti Marsin suhteen on melkoisen suuri, noin 56 km/s. Suuri nopeus on merkitsevässä asemassa laskettaessa törmäysenergiaa. Tutkijat arvelevat sen vastaavan noin 35 megatonnia TNT räjähdettä. Tätä voisi verrata vaikkapa dinosaurukset tuhonneeseen asteroidin törmäykseen, jossa vapautui 100 megatonnin räjähdystä vastaava energia.  Tseljabinskin yllä hajonnut asteroidi vapautti vain 470 kilotonnin räjähdystä vastaavan energiamäärän ja ensimmäiset atomipommit olivat vain 15 ja 20 kilotonnin luokkaa.

Komeetan ohittaessa Marsin näinkin läheltä, se voi hyvin vaikuttaa merkittävästi planeetan hyvin ohueen ilmakehään. Joka tapauksessa komeetan ytimen ympärillä olevasta komasta pölyä ja kaasua päätyy Marsin ilmakehään. Ohilento saa aikaan merkittävän meteorisateen Marsin ilmakehässä. Ilmakehässä tapahtuvat muutokset ovat sen verran voimakkaita, että Marsin pinnalla olevien luotainten tekemistä mittauksista muutokset on helppo havaita.

Tutkijat odottavat näkevänsä Marsin ilmakehässä mahdollisesti esiintyviä revontulia. Marsin magneettikenttä on hyvin heikko ja se ei muodosta mitään yhtenäistä kenttää, kuten maapallolla. Näin ollen aurinkotuuli ei keskity mihinkään erityiseen kohtaan, kuten magneettisten napojen tuntumaan, joten jos siellä esiintyy revontulia, niin ne ovat äärimmäisen heikkoja. Komeetasta irronnut kaasu voi muuttaa tilanteen hetkeksi pelkästään ilmakehään törmäävästä hiukkasmäärästä johtuen. Marsin ilmakehän voi loimuta revontulissa kauttaaltaan muutaman tunnin ajan, ehkä pitempäänkin.

Mars-luotaimista Opportunity voi olla vaikeuksissa (edellyttäen, että se on edelleen toimintakuntoinen), sillä se saa käyttöenergiansa aurinkokennoista. Ilmakehässä leijuva pölymäärä voi nousta suureksi, etenkin jos törmäys tapahtuu, ja se estää auringonvalon pääsyn Marsin pinnalle. Viime elokuussa Marsiin laskeutunut Curiosity sen sijaan voisi selvitä hieman paremmin, sillä se saa käyttöenergiansa lämpöydingeneraattorista.

Marsin havaitseminen ei kuitenkaan ole näiden kahden luotaimen varassa, vaan myös kiertoradoilla olevat luotaimet (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey ja Mars Express) välittävät komeetan ohituksesta tietoja. Nasa on laukaisemassa myös uuden luotaimen, jonka tarkoituksena on tehdä havaintoja Marsin ilmakehästä. MAVEN-luotain laukaistaan matkaan tämän vuoden marraskuussa ja perillä se tulisi olemaan joitakin viikkoja ennen komeetan ohilentoa. Valitettavasti kovinkaan paljoa käyttökelpoista tietoa luotain ei voi välittää, sillä sen laitteita ohilennon aikana otetaan vasta käyttöön, ehkä kuitenkin jotain.

Entä jos komeetta todella törmää Marsiin? Silloin planeetan ilmakehän koostumus muuttuisi merkittävästi. Törmäyksessä kohoaisi ilmakehään valtavamäärä hienojakoista tomua ja vettä, jotka yhdessä muuttaisivat Marsin nykyisen ilmaston hetkessä. Aluksi ilmakehässä leijuva tomu varmasti estäisi auringonvalon pääsyn Marsin pinnalle, näin viilentäen sen. Hieman pidemmällä ajalla ilmakehässä leijuva tomu itse lämpenisi ja mitä se puolestaan saisi aikaa, on vielä arvailujen varassa.

Jos tomu laskeutuisi nopeasti Marsin pinnalle, ilmastolliset vaikutukset voisivat olla vähäiset. Jos hienojakoista tomua jäisi leijumaan vuosikausiksi, niin lopputulos voisi olla se, että Mars lämpenisi, ilmakehä tulisi kosteammaksi ja tiheämmäksi. Tilanne siis muistuttaisi Marsin maankaltaistamista, jota on ehdotettu tehtäväksi juuri ohjaamalla joku komeetta tai asteroidi törmäämään Marsiin. Luonto voisi hoitaa tämä ihmisen puolesta.

Puolitoista vuotta on pitkä aika, ja sinä aikana saadaan komeetasta paljon enemmän tietoja kuin mitä tähän asti on saatu. Mitä enemmän tietoja on ratalaskelmien tekemiseen, sen tarkemmin ohitusetäisyys (tai törmäys) tiedetään.

Olisi mielenkiintoista tehdä havaintoja Marsista ja komeetasta silloin kun ne ovat lähimmillään. Marsin kirkkaus on 0,9^m ja komeetan noin 0^m (kirkkausyksikköä eli magnitudia). Fyysisesti komeetan koma tulee olemaan paljon suurempi kuin Mars, joten Maasta havaittuna näkymä voisi olla mielenkiintoinen.

Valitettavasti meillä Suomessa ei juuri ohilennon näkymiä pystytä näkemään. Mars nousee iltapäivällä kello 14.55 ja laskee vain muutaman tunnin kuluttua kello 19.25. Auringon laskun jälkeen on siis vain puolisentoista tuntia Marsin laskuun, joten jotain sentään voitaisiin nähdä jos olisi kirkasta horisonttiin asti etelän ja lounaan välisessä horisontissa. Komeetta lähestyy Marsia eteläisen tähtitaivaan suunnasta, joten emme pysty havaitsemaan sitäkään ennen kuin ohilennon jälkeen.