Pilkut ovat pilvikerroksessa olevia korkeapainealueita, pyörremyrskyjä, joiden syntyä Neptunuksessa ei ymmärretä ihan tarkasti. Ne näyttävät olevan suuria kaasumaisia linssin muotoisia vuoria, jotka kohoavat selvästi muuta pilvikerrosta korkeammalle.

Vuonna 2015 havaittu suuri tumma pilkku sai nimen SDS-2015 (kirjainlyhenne tulee sanoista Great Dark Spot) ja sen kehittymistä havaittiin Hubblella. Kyseessä oli viides Neptunuksesta koskaan havaittu pilkku.

Se oli selvästi pienempi kuin Voyagerin havaitsemat pilkut, mutta vain hieman pienempi kuin sen jälkeen havaitut pilkut. Kooltaan se oli jotakuinkin Atlantin valtameren kokoinen, eli Neptunuksen kokoon verrattuna ei mitenkään valtava, mutta silti selvästi näkyvä.

Pilkun tarinasta on kerrottu seikkaperäisesti juuri ilmestyneessä The Astronomical Journalin artikkelissa. 

Koska aiemmat Neptunuksen pilkut ovat kadonneet varsin nopeasti, ei tämän pilkun hiipuminen sinällään ollut yllätys. Jupiterissa pyörteet pysyvät nähtävästi satoja vuosia, mutta Neptunuksessa vain muutamia vuosia.

Näin kävikin: pilkku pieneni ja heikkeni. Sen sijaan odotusten vastaisesti se liikkui kohti etelänavan seutuja. Aikaisemmat ovat hivuttautuneet kohti päiväntasaajaa.

Nyt Neptunuksessa on meneillään taas hieman rauhallisempi vaihe – mutta miksi juuri nyt? Sinisen planeetan kaasukehässä on selvästi paljon vielä tutkittavaa.

Tällä haavaa Hubble ja sen kyky tehdä ultraviolettihavaintoja ovat ainoa tapa havaita tarkemmin Neptunusta ja sen kaasukehää, sillä ultraviolettivalon avulla on mahdollista nähdä hieman pilvipinnan alle. Tuleva James Webb -avaruusteleskooppi ei tuo tähän apua juuri lainkaan, sillä se on viritetty katsomaan avaruutta näkyvän valon lisäksi infrapunaisen alueella – mistä on iloa monissa muissa tutkimuksissa, mutta ei niinkään esimerkiksi Neptunuksen pilkkujen tarkemmassa havaitsemisessa.

Ei ihme, että pilkkututkimuksen julkaisseet tutkijat haikailevat nyt uuden, isokokoisen avaruuteen vietävän ultraviolettiteleskoopin perään. Nykyisessä talouspoliittisessa tilanteessa ei sellaiseen ole paljoakaan mahdollisuuksia. Sen sijaan sopii toivoa, että Hubble pysyy toiminnassa vielä senkin jälkeen, kun JSWT on otettu käyttöön.

Kuva: NASA, ESA ja M.H. Wong and A.I. Hsu, UC Berkeley

Ensimmäisenä Merkuriusta tutki amerikkalainen Mariner 10 maaliskuussa 1974. Sen lento osoitti konkreettisesti myös Merkuriukseen menemisen vaikeuden, sillä 1970-luvun tekniikalla pystyttiin tekemään vain ohilentoja. Maaliskuun 1974 jälkeen se teki toisen ohilennon saman vuoden syyskuussa ja kolmannen maaliskuussa 1975, jolloin se lensi vain 327 kilometrin korkeudelta planeetan pinnasta. 

Mariner 10 kuvasi noin 45% Merkuriuksen rokonarpisesta pinnasta. Se havaitsi heikon magneettikentän ja löysi planeetan ympäriltä hyvin ohuen kaasukehän, joka koostui lähinnä heliumista.

Seuraavia luotaimen ottamia lähikuvia jouduttiin odottamaan vuoteen 2008, jolloin Nasan Messenger-luotain suhahti Merkuriuksen ohi. Sen jälkeen luotain teki kaksi ohilentoa lisää ja sääti kiertorataansa siten, että se pääsi lopulta asettumaan kiertoradalle Merkuriuksen ympärillä vuonna 2011.

Massiivisella lämpökilvellä varustettu Messenger onnistui kuvaamaan jo noin 90 % Merkuriuksen pinnasta jo ohilentojensa aikana, mikä auttoi tutkijoita etsimään kaikkein kiinnostavimpia kohteita jo ennen varsinaisen tutkimisen alkamista. Planeettaa kiertäessään luotaimen rataa muutettiin useampaan kertaan, jotta se pystyi paitsi kuvaamaan ja mittaamaan planeetan pintaa mahdollisimman tarkasti, niin myös tutkimaan avaruutta sen ympärillä eri puolilta ja etäisyyksiltä.

Lähimmillään luotain kävi Merkuriusta tammikuussa 2012, jolloin se kävi ratansa lähimmässä osassa vain noin 200 kilometrin päässä pinnasta. Tosin lentonsa lopuksi luotain pääsi vieläkin lähemmäksi, sillä Messenger ohjattiin osumaan planeetan pintaan lentonsa lopuksi huhtikuussa 2015. Se luonnollisesti lähetti tietojaan loppuun saakka.

Tarkoituksena oli muuttaa rata lokakuussa pyöreämmäksi, jolloin Jupiteria voitaisiin havaita koko ajan. Tällä radalla kiertoaika olisi 14 vuorokautta. Ratamuutos voidaan tehdä vain silloin, kun luotain on radan Jupiteria lähimmässä kohdassa – valitettavasti siis juuri silloin, kun tutkijat haluaisivat käyttää samanaikaisesti kaikkia kameroita ja tutkimuslaitteita.

Ensimmäisen kerran Juno oli lähellä Jupiteria alkuperäisellä radallaan elokuussa, jolloin luotain viiletti planeetan pilviä lähes hipoen ja lähetti Maahan jonkin verran kiinnostavia tietoja. 

Lokakuussa tarkoituksena oli siis muuttaa rataa paremmaksi, mutta ratamuutoksesta päätettiin luopua viime hetkillä ennen ohilentoa, koska rakettimoottoriin polttoainetta johtavien putkien venttiilit eivät käyttäytyneet normaalisti; niiden epänormaali toiminta voisi saattaa koko luotaimen ja sen lennon vaaraan. Niinpä luotaimen annettiin tehdä "vain" ohilento tutkimuslaitteet surraten.

Paitsi että Juno meni varotilaan juuri ennen ohilentoa, ja näin tilaisuus tutkimuksiin jäi kokonaan käyttämättä. Syynä oli nähtävästi tiedonsiirtovirhe yhden tutkimuslaitteen ja luotaimen tietokoneen välillä. Tämä sai luotaimen sen verran sekaisin, että se jäi odottamaan apua Maasta. 

Joulukuussa ratamuutosta ei haluttu edes yrittääkään, koska venttiiliviasta ei ollut vielä selvyyttä. Sen sijaan luotain käytti yhtä lukuun ottamatta kaikkia tutkimuslaitteitaan ja kameroitaan, mutta vain Junocam-kameran kuvia on julkaistu tähän mennessä.

Nyt tänään Juno käyttää kaikkia kameroitaan ja tutkimuslaitteitaan, eikä ratamuutosta yritetä vieläkään.

Nasan tuoreimmassa tiedotteessa ei enää kerrota enempää ratamuutoksesta tai sen yrittämisestä, vaan todetaan yksinkertaisesti, että Juno pysyy toistaiseksi alkuperäisellä radallaan. Valitettavasti tämä tarkoittaa sitä, että kiinnostavia tietoja saadaan vain noin 53 vuorokauden välein.

"Teoriassa rakettimoottori voisi vielä toimia, mutta meidän täytyy vielä selvittää mikä sen tilanne on", totesi luotaimen tieteellinen johtaja Scott Bolton joulukuussa pidetyssä Yhdysvaltain geofysikaalisen unionin vuosikokouksessa.

Aivan tyhjänpäiväinen ei Junon lento tähän saakka suinkaan ole ollut, vaikka näyttäviä kuvia on julkaistu varsin vähän. 

Bolton ja tutkimusryhmä lupaavat tarkempia tietoja ja kuvia vasta muutaman kuukauden kuluttua, kun varsinaisia tietojen perusteella tehtyjä tutkimuksia julkistetaan. Mediarummutuksen ja kuvajulkistusten puuttuminen kuitenkin kertoo selvästi, että Junon tuotokset ovat olleet varsin vähäisiä. 

Kiinnostavimpia tietoja tähän mennessä lienevät olleet magneettikenttämittaukset ja Jupiterin navoilla olevien revontulten kuvat. Myös Jupiterin kaasukehässä olevien pilvien ja pilvivöiden olemuksesta on saatu jänniä, uusia tietoja.

Kivoimpia kuvia on toistaiseksi tullut Junocam-kamerasta, joka ottaa laajakulmakuvia Jupiterista. Kamera on tarkoitettu juuri suurta yleisöä varten, ja sen ottamia kuvia on esillä osoitteessa www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing.

Yksi parhaimmista käsitellyistä kuvista on otsikkokuvana: siinä näkyy erinomaisesti Jupiterin pilvien pyörteitä sekä niin sanottu Pieni punainen pilkku. Se on suuri pyörremyrsky, jonka on havaittu olleen Jupiterissa ainakin 23 vuoden ajan. Junocam otti kuvan joulukuun 11. päivänä, kun luotain oli 16 600 kilometrin päässä Jupiterin pilvien yläpuolella.

Otsikkokuva: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstaedt/John Rogers
Kuva alla: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt

Näkee jopa planeetan pinnalle?

Akatsukin tärkein tehtävä on tutkia Venuksen kaasukehää. Sen viisi kameralaitteistoa on suunniteltu kuvaamaan mm. matalalla olevia pilviä ja kartoittamaan vesihöyryä sekä hiilimonoksidia, eli häkää.

Toiveissa on saada myös infrapunahavaintoja pinnalta, joiden perusteella voitaisiin paikantaa toimivia tulivuoria. Myös noin vuosi sitten toimintansa lopettanut Euroopan avaruusjärjestön Venus Express yritti tätä – ja onnistuikin jossain määrin.

Ultraviolettivalon alueella toimiva kamera puolestaan saattaa selvittää rikkidioksidin liikkeitä ja levinneisyyttä kaasukehässä.

Viiden “ylimääräisen” lentovuoden aikana japanilaisinsinöörit ovat virittäneet kameroidensa ohjelmistoja siten, että ne toimivat paremmin uudelta, korkeammalla olevalta kiertoradalta. Toiveena on tehdä havaintoja ainakin kahden vuoden ajan, kuten alun perin suunniteltiin.

Jos ratamanöveeri onnistuu, tulee Akatsukista ensimmäinen japanilainen muuta planeettaa kuin Maata kiertävä luotain.

Kuva: Piirros ilmajarruttavasta Venus Express -luotaimesta.

Luotain kesti paljon paremmin kuin uskallettiin toivoa, minkä lisäksi polttoainetta oli tempun jälkeen arvioitua enemmän jäljellä. Tankkien sisällön aivan tarkkaa määrää ei voida sanoa, joten polttoainemittarin näyttämä oli arvio, mutta menovettä oli selvästi vielä yllättävän paljon jäljellä.

Niinpä luotaimen rataa päätettiin nostaa jälleen korkeammalle,  jotta se voisi jatkaa tutkimuksiaan uudelta, kaukaisemmalta kiertoradalta mahdollisimman pitkään. Lennonjohto teki siten suunnitelman ratamuutoksista, jotka piti toteuttaa 23.-30. marraskuuta. 

Venus Express aloitti ratamanöveerit suunnitellulla tavalla, mutta marraskuun 28. päivänä se ei enää käyttänytkään moottoreitaan odotetulla tavalla. Lennonjohto menetti otteensa luotaimesta. Mitä todennäköisimmin polttoaine oli loppunut kesken polton. 

Luotaimeen pystyttiin pitämään epäsaannöllisesti yhteyttä, mutta sitä ei voitu enää ohjata. 

Koska se ei päässyt tavoitellulle kiertoradalle, jäi se kiertämään Venusta soikealla radalla. Aina radan Venusta lähimmässä osassa  kaasukehä jarrutti luotaimen nopeutta, kunnes nyt lähes kahden kuukauden kuluttua, jatkuvasti alaspäin pudonneella radalla kiertämisen jälkeen, planeetta nappasi Venus Expressin huomaansa.