Vulcan löytyi

Scifi-elokuvien ystävät tuntevat Star Trek elokuvasarjasta tutun Mr. Spock’in. Hän oli kotoisin planeetalta, jonka nimi oli Vulcan. Vulcanin sijainniksi sarjan ideoija Gene Roddenberry (+ kolme tähtitieteilijää) mainitsee tähden 40 Eridani A.

Eksoplaneettoilla vallitsevista olosuhteista tiedetään toistaiseksi vain hyvin vähän. Laskelmilla voidaan arvioida mahdollinen lämpötila, mutta muista olosuhteisiin vaikuttavista tekijöistä tiedetään todella vähän. Kuva NASA Ames/JPL-Caltech.

40 Eridani (Keid) sijaitsee noin 16 valovuoden etäisyydellä Aurinkokunnasta ja se on paljain silmin näkyvä (Mv= 4,4). Todellisuudessa tähti on kolmoistähti, joista A tähti on jonkin verran Aurinkoa pienempi ja B ja C tähdet ovat kääpiöitä, joka kiertävät toisiaan. B- ja C-tähden kiertoaika A-tähden ympäri on noin 8 vuotta ja etäisyys noin 400 au. A-tähden kumppanit löysi William Herschell vuonna 1783.

Sattumaa tai ei, nyt tähtitieteilijät ovat löytäneet eksoplaneetan juuri 40 Eridani A kiertoradalta. Planeetta on massaltaan noin 8-kertainen Maahan verrattuna (koko noin kaksinkertainen) ja etäisyys tähteen on vain noin 0,224 au. Yhteen kierrokseen (planeetan vuosi) kuluu aikaa noin 42 vuorokautta ja rata on hyvin pyöreä.

Tällaisen eksoplaneetan löydyttyä, tutkijat pyrkivät myös aina laskemaan sen elinkelpoisuuden. 40 Eridani A:n ikä on noin 4 miljardia vuotta, lämpötila noin 5 300 K ja luminositeetti 0,46× Auringon kirkkaus. Jos kirkkauden ja lämpötilan perusteella lasketaan planeetan vastaanottama energiatiheys (irradiance), niin se hieman vähemmän kuin mitä Maa vastaanottaa Auringolta. 

Eksoplaneetan etäisyys tähdestään on 0,224 au ja Maan vastaanottama säteilytiheys saavutettaisiin 0,211 au etäisyydellä A-tähdestä. Näin ollen voidaan olettaa, että eksoplaneetan keskilämpötila (jos sen pyörimisaika ei ole lukkiutunut kiertoaikaan) on kuta kuinkin samaa luokkaa kuin maapallolla, riippuen mahdollisen ilmakehän koostumuksesta ja pyörimisnopeudesta. Joissakin sopivissa olosuhteissa planeetalla voisi esiintyä vettä kaikissa sen olomuodoissa kuten maapallolla.

Vulcanin sijainnin valintaa vaikutti se, että Roddenberry ja kumppanit harkitessaan planeetan sijaintia saivat tietää, että Epsilon Eridani (ensimmäinen vaihtoehto) oli alle miljardin vuoden ikäinen. Ilmiselvästi sen kiertoradalla olevalla planeetalla ei voinut olla yksisoluisia kehittyneempää elämän muotoa, jos elämän kehittyminen veisi yhtä pitkään kuin maapallolla.

Kirjauutuus: Maailmankaikkeuden rakenne

Heikki Oja

Maailmankaikkeuden rakenne

ISBN 978-952-5985-56-6

Sidottu 95 sivua

Piirroskuvitus

Professori Heikki Oja on tunnettu populaari kirjojen kirjoittaja, jonka laaja tuotanto on ollut Ursan kustantamissa kirjoissa tärkeänä osana. Heikki Ojan uusin kirja Maailmankaikkeuden rakenne kertoo lyhyesti ja ytimekkäästi sen mitä tiedämme maailmankaikkeudesta tällä hetkellä. Kirja perustuu Ojan pitämiin luentoihin ja on siten erittäin ymmärrettävää ja selkeäkielistä tekstiä.

Kirjassa on alle sata sivua, mutta siihen on saatu mahdutettua seitsemän luentoa ja vielä lyhyt kysymys ja vastausosio. Luennot, siis kirjan luvut, käsitelevät maailmankaikkeuden syntyä ja kehitystä, muotoa, koko ja sisältöä, menneisyyttä, ihmisen asemaa, pimeää ainetta ja pimeää energiaa. Paljon eri aiheita mutta niissä on kuitenkin kerrottu kaikki oleellinen.

Maailmankaikkeuden rakenne on pieni kirjanen. Se on sopivan kokoinen mahtuakseen vaikkapa takin taskuun ja on helppo ottaa luettavaksi, vaikka aamuisin bussiin työmatkalle. Luvut ovat myös sopivan lyhyitä, jolloin bussimatkan aikana yhden luvun ehtii hyvinkin lukea. Ursan hinta jäsenille on 12 € ja kirjakauppahinta 15 €.

Kirjaa voi suositella luettavaksi kaikenikäisille niin vasta-alkajille kuin jo pitkään tähtitiedettä seuranneille.

Kari A. Kuure

Kirjauutuus: Maailmanloppu peruttu

Esko Valtaoja

Maailmanloppu peruttu

Kootut kolumnit II

Ursa ry 2018

ISBN 978-952-5985-53-5

nidottu 288 sivua

8,00 / 10,00 €

Ursan ry on julkaissut Esko Valtaojan muutaman viimevuoden aikana julkaisemat kolumnit kirjana. Kolumneja on kerätty suurimmaksi osaksi Turun Sanomista ja Seura-lehdestä.  Näiden lisäksi on muutamia kolumneja tai kirjoituksia muutamista muista lähteistä. Kaikkiaan tekstejä on 109. Ja kuten alaotsikosta voi päätellä, tämä on Valtaojan toinen kolumnikokoelma, ensimmäinen oli nimeltään Ensimmäinen koira Kuussa.

Kolumnien suuri määrä voi hieman häkellyttää, mutta ei syytä huoleen. Jokainen kolumni on vain parin kolmen sivun mittainen, joten yhden jutun voi helposti lukaista kerta istumalla. Ja kuten aina, Valtaojan teksti on teräväpiirtoista analyysiä ja kritiikkiä aikamme ilmiöistä, tapahtumista, politiikasta kuin yleisestä mielipiteestä. Tekstistä löytyy myös huumoria ja tietysti pieni twisti tieteeseen.

Vaikka yksittäiset jutut ovat lyhyitä, niin kirjaa on vaikea laskea käsistään, niitä tuleekin luettu useita yhtenä iltana tai sateisena kesäpäivänä kun muut hommat eivät paina lomaillessa mökillä tai kaupungissa.

Valtaoja itse kuvailee teostaan kirjan takakannessa seuraavasti: ”Kolumnini koettavat ylläpitää ja edistää järkeä, tiedettä ja humanismia. Ja jotta homma ei menisi liian paskantärkeäksi, maustan kaikkea itselleni luontaisilla periaatteilla: näsäviisaalla kaikkitietävyydellä, ärsyttämisen halulla, ihmettelyllä, ylimielisyydellä, rakkaudella maailmaan ja huonolla huumorilla. Ole samaa mieltä, ole eri mieltä, ihastu, raivostu tai haukottele – mutta muista ajatella.”  

Valtaojan kuvailu kirjastaan osuu nappiin, se on kaikkea tätä. Suosittelen kesälukemiseksi mitä lämpimimmin – Kari A. Kuure.

Suomalaisten johtama tutkimus johti merkittävään havaintoon

Relativistinen suihku mustasta aukosta.
Kuva (Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

Tuorlan observatoriossa työskentelevän tähtitieteilijän Seppo Mattilan^[2] johtama kansainvälinen ^[1] mustan aukon läheisyydessä riipiytyvän tähden synnyttämästä ainesuihkusta
tutkimusryhmä on tehnyt merkittävän havainnon

Kaksi galaksia, jotka tunnetaan luettelotunnuksella ARP 299, törmäävät toisiinsa noin 150 miljoonan valovuoden etäisyydellä. Törmäyksen vaikutuksesta galaksin ytimessä olevan supermassiivisen mustan aukon vaikutuspiiriin joutuneet tähdet riipiytyvät hajalle ja materia päätyy kertymäkiekkoon mustan aukon ympärille.

Varsinainen havainto käsittää noin kahden auringonmassaisen tähden hajoamista 20 miljoonan auringonmassaisen musta aukon läheisyydessä. Lähestyessään mustaa aukkoa tähteen syntyy vuorovesihäirötapahtumaksi (tidal disruption event, TDE) kutsuttu ilmiö. Itse ilmiötä on havaittu harvoin ja koskaan aikaisemmin havainnot eivät ole olleet näin tarkkoja.

"Emme ole koskaan ennen kyenneet suoraan havaitsemaan suihkun muodostumista ja kehitystä yhdestä näistä tapahtumista", kertoi astronomi Miguel Perez-Torres Andalusian Astrofysiikan instituutista Granadassa Espanjassa.

Vuorovesivoimat riipivät lähestyneen tähden kokonaan ja aine joutuu mustaa aukkoa kiertävään kertymäkiekkoon. Kiekossa tiheys ja lämpötila ovat hyvin korkeat ja kertymäkiekko säteileekin hyvin voimakkaasti lähes kaikilla sähkömagneettisen säteilyn aallonpituuksilla. Kertymäkiekosta aine siirtyy hiljalleen mustan aukon tapahtumahorisontin yli itse mustaan aukkoon.

Kaikki kertymäkiekkoon päätynyt aine ei kuitenkaan päädy mustaan aukkoon, vaan voimakkaan magneettikentän vaikutuksesta osa aineesta siirtyy musta aukon pyörimisakselin navoille ja syöksyy avaruuteen lähes valonnopeudella.

Ensimmäiset havainnot tehtiin vuonna 2005 jolloin havaittiin Arp 299-B AT1 nimettyä tapahtumaa Kanariansaarten La Palmalla sijaitsevalla William Herschel -infrapunateleskoopilla. Havainto tehtiin 30. tammikuuta (2005). Seuraava havainto tehtiin 17. heinäkuuta Kansallisen tiedesäätiön (NSF) Very Long Baseline Array eli VLBA-radioteleskoopilla.

”Ajan kuluessa kohde pysytteli kirkkaana niin infrapuna- kuin radiotaajuuksilla, mutta ei ollut havaittavissa näkyvän valon tai röntgensäteilyn aallonpituuksilla” kertoo Seppo Mattila. Hänen mukaansa ”Todennäköinen selitys on se, että tähtienvälinen paksu kaasu- ja pölypilvet lähellä galaksin keskustaa absorboivat säteilyn näillä aallonpituuksilla ja säteilevät sen edelleen infrapunaisella aallonpituusalueella”.

Kymmenen tutkimusvuoden jälkeen tutkijat olivat kyenneet seuraamaan suihkun kehitystä niin infrapunaisensäteilyn kuin radioaaltojen aallonpituuksilla ja he havaitsivat suihkun etenevän suurella nopeudella (yhdessä suunnassa) kuten oli odotettavissakin kun kyseessä on relativistinen suihku.

Tutkijat ovat jo pitkään arvioineet, että TDE-ilmiöt ovat paljon yleisempiä kuin mitä olemme pystyneet havaitsemaan. Suurin osa galakseista pitää keskellään supermassiivista mustaa aukkoa mutta ne kätkeytyvät pöly- ja kaasupilvien taakse ja ovat ”näkymättömiä” kuten Arp299 ja oman Linnunratamme keskustassa oleva Sagitarius A*. Seppo Mattilana mukaan havainto on vain jäävuoren huippu toistaiseksi meille piilossa olevan TDE-ilmiöiden joukosta. Tulevat havainnot tulevat lisäämään tietämystämme ilmiöstä merkittävästi.

Huomautukset

[1] Tutkimus “A dust-enshrouded tidal disruption event with a resolved radio jet in a galaxy merger” julkaistiin Science tiedejulkaisussa 14.6. 2018 (eaao4669 DOI: 10.1126/science.aao4669).

[2] Seppo Mattilan lisäksi mukana tutkimuksessa on ollut useita suomalaisia tutkijoita. Kaikkiaan artikkelin kirjoittajiksi on merkitty 36 tutkijaa 26 eri tutkimuslaitoksesta tai yliopistosta.

Kuva (Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

Marsin pölymyrsky huolestuttaa NASAa

Marsin pölymyrsky vuodelta 2001. Kuva NASA.

Marsissa riehuu pölymyrsky. Sellaista ei ole kovin usein nähty, ehkä kerran vuosikymmenessä jos

silloinkaan. Pölymyrskyt yleensä esiintyvät silloin kun Marsin eteläisellä pallonpuoliskolla on kesä. Näin on juuri nyt ja kaiken lisäksi planeetta lähestyy myös periheliään, jolloin Auringon lämpösäteily luo oivalliset olosuhteet koko planeetan kattavalle pölymyrskylle. Edellisen kerran koko planeetan kattava pölymyrsky oli vuonna 2001.

Myrsky on kehittynyt hyvin nopeasti. Viikko sitten myrskyn pinta-ala oli 18 miljoonaa neliökilometriä ja nyt jo 41 miljonaa nelikilometriä. Koko Marsin pinta-ala on 145 miljoona neliökilometriä, joten varsin tuntuvasta pölymyrskystä on kysymys. Kaiken lisäksi Auringon lämmittävä vaikutus lisääntyy vielä kuukauden päivät, sillä planeetta on perihelissä 31. heinäkuuta . Näin ollen pölymyrkyllä on hyvät mahdollisuudet laajeta koko planeetan kattavaksi.

Nasan huoli liittyy Opportunity-kulkijaan. Se saa energiansa aurinkokennoilla se sijaitsee nyt keskellä pölymyrskyä. Luotain on ollut säästötilassa kesäkuun 6 päivästä alkaen. Pölymyrsky estää auringonvalon pääsyn aurinkokennoille ja näin ollen luotaimen tärkeimpiä toimintoja pidetään yllä vain akkujen varassa. NASA toivoo, että luotain selviää pölymyrskyssä, sillä sen toiminta on ollut hyvin tuloksellista ja tutkimukselle tärkeään.

NASAn toisen luotaimen, Curiosityn, tilanne on parempi. Ensinnäkin se saa energiansa lämpöydinparistosta ja se on toisella puolella planeettaa ja ei aivankaan vielä ole joutunut pölymyrskyyn. Lämpöydinpariston turvin luotain selviää todennäköisesti erinomaisesti jos pölymyrsky laajenee luotaimen sijaintipaikkalle.