Nasa laukaisi kesällä 2003 kohti Marsia kaksi pientä, jotakuinkin supermarkettien ostoskärryjen kokoista kulkijaa. Ne saapuivat perille tammikuussa 2004, ja ensinnä pinnalle laskeutui Spirit, ja sen jälkeen 25. tammikuuta Opportunity.

Samanlaiset kulkijat olivat eri puolilla punaista planeettaa, ja kummankin oli tarkoitus mönkiä kuudella pyörällään parin kilometrin matkan maksimissaan noin kolmeksi kuukaudeksi suunnitellun toimintansa aikana.

Toisin kävi. Kumpikin kulkijoista osoittautui paljon pitkähenkisemmiksi kuin hurjimmissakaan toiveunissa osattiin ajatella.

Ensinnä vaikeni Spirit: se jäi jumiin vuonna 2009 ja lakkasi ottamasta yhteyttä 2010. Opportunity puolestaan kesti lähes vuosikymmenen pitempään, sillä viimeinen yhteys sen kanssa oli kesäkuun 10. päivänä viime vuonna (siis 2018). Silloin Marsissa oli käynnissä jo suuri pölymyrsky, joka saapui pian Opportunityn päällekin ja pimensi taivaan. Vain vähän Auringon valoa pääsi pinnalle saakka, joten sähköä aurinkopaneeleista saava kulkija asettui horrokseen.

Aluksi toiveet yhteyden saamiseksi uudelleen pölymyrskyn laannuttua olivat korkealla, mutta kun Opportunity ei vastannut kutsuihin koko syksyn ja alkutalven aikana, alkoi vähitellen olla selvää, että myös Opportynity oli myös siirtynyt rullaamaan taivaallisille tantereille.

Tarkalleen ottaen emme tiedä mitä Opportunitylle on tapahtunut. On mahdollista, että se on yksinkertaisesti kylmennyt pölymyrskyn aikana niin, että jokin tärkeä osa on mennyt rikki. Voi olla, että se ei ole vain herännyt horroksestaan, mihin se asettui odottamaan pölymyrskyn päättymistä. Kenties pölymyrsky kasasi sen aurinkopaneelien pinnalle niin paljon pölyä, ettei se saa tarpeeksi virtaa.

Joka tapauksessa se ennätti toimimaan Marsissa 5351 solia, Marsin vuorokautta, mikä on noin 55-kertaisesti se mitä suunniteltiin. Maan ajassa mitattuna Opportunity toimi kaikkiaan 14 vuotta ja 293 vuorokautta. Se kulki kaikkiaan 45,16 kilometrin matkan.

Opportunityn laskeutumispaikka oli Meridiani-tasanko, mistä se teki monia jopa mullistavia löytöjä. Se muun muassa äkkäsi pinnalta ensimmäisen Marista koskaan löydetyn meteoriitin. Se tutki parin vuoden ajan huiman upeaa, geologista historiaa täynnä olevaa Victoria-kraatteria, ja loppuaikansa se oli vieläkin hienommalla, suurikokoisella Endeavour-kraatterilla.

Vuonna 2011 se päihitti jo yhden suuren pölymyrskyn, kunnes nyt vuoden 2018 myrsky koitui sen kohtaloksi.

Tämän jälkeen ainoa toimiva laite Marsin pinnalla on Curiosity, joka on ollut siellä vuodesta 2011 alkaen. Seuraavaksi pinnalle laskeutuvat – jos kaikki sujuu hyvin – vuonna 2021 Nasan samanlainen kulkija ja (alla olevassa kuvassa oleva) Euroopan avaruusjärjestön sekä Roskosmosin yhteinen ExoMars-kulkija, joka nimettiin viime viikolla DNA:n salaisuuksia kartoittaneen, mutta (naisena) nobelitta jääneen Rosalind Franklinin mukaan.

Se, että Marsissa myrskyää, ei ole mitenkään harvinaista. Mutta se, että myrsky on näin tujakka ja kestää kuukausia, on harvinaisempaa. Ennen kuulumatonta se ei kuitenkaan ole, joskin tästä kerrasta verrattuna aikaisempiin tekee hieman erikoisen se, että nyt sen pinnalla on kaksi toimivaa avaruusalusta. Tai siis kulkijaa: Opportunity ja Curiosity.

Curiosity saa sähkönsä mukanansa olevasta ydinparistosta, joten se ei ole ollut myrskystä moksiskaan. Sen sijaan pienempi ja vanhempi Opportunity luottaa virransaannissaan aurinkopaneeleihin, ja sen toimintaan taivaan sumeneminen myrskyn nostattaman pölyn vuoksi on vaikuttanut olennaisesti.

Siitä ei ole kuultu mitään sitten kesäkuun 10. päivän, jolloin siihen oltiin viimeisen kerran yhteydessä.

Oletettavasti kulkija Opportunity, eli tuttavallisesti Oppy, asettui silloin varotilaan, kun sen aurinkopaneelit eivät tuottaneet juurikaan sähköä ja akkujen varaustaso laski kriittiselle tasolle. Silloin, säilyttääkseen akuissa minimivarauksen, se meni horrokseen odottamaan tilanteen paranemista.

Myrskyt eivät ole harvinaisia Marsissa, mutta näin sakeaa pölymyrskyä ei ole nähty aikoihin. Laajemmat myrskyt nousevat yleensä Marsin eteläisen pallonpuolen kesän aikaan ja kestävät muutaman viikon ajan. Noin kerran kolmessa Marsin vuodessa, niin noin kerran viidessä ja puolessa Maan vuodessa, myrskyt ovat hieman voimakkaampia ja saattavat kattaa koko planeetan.

Tuulen voimakkuus pinnalla ei ole kovin suuri, koska Marsin kaasukehä on pinnalla vain noin sadasosa maapallon ilmakehän tiheydestä, eikä tuulen nopeuskaan ylitä sataa kilometriä tunnissa. Eli maanpäällisten pyörremyrskyjen äreyteen eivät Marsin myrskyt pääse. Silti ne nostavat ilmaan paljon pölyä, joka muuttaa Marsin ilmeen totaalisesti.

Tästä hyvä esimerkki on Euroopan avaruusjärjestön Mars Express -luotaimen laajakulmaisen visuaalisen tarkkailukameran 2. heinäkuuta ottama kuva. Siinä ainoastaan suurimmat pinnanmuodot ja korkea Olympus Mons -tulivuori erottuvat punertavan pölymössön keskeltä.

Alkuvuodesta 2004 Nasan kaksi kulkijaa, Spirit ja Opportunity, laskeutuivat Marsin pinnalle ja aloittivat uuden ajan punaisen planeetan tutkimuksessa. Ne olivat ensimmäiset kunnollisen kulkijat naapurimme pinnalla ja ne ylittivät odotukset moninkertaisesti.

Kulkijat löysivät mineraaleja, jotka kertovat eittämättä Marsin olleen aikanaan vetinen, ja erilaisia merkkejä, joita tulkitessa ammoisen elämän mahdollisuutta ei ainakaan voi olla huomioimatta.

Spirit laskeutui ensin tammikuun neljäntenä Gusevin kraatteriin ja aloitti siellä tutkimuksensa, joiden odotettiin kestävän kolme kuukautta ja toki toivottiin jatkuvan vielä jonkin aikaa sen jälkeen. Kulkija kuitenkin toimi ja toimi, ja sillä rullailtiin eteenpäin. Talven ajaksi toimintaa rauhoitettiin ja Spirit ajettiin sopivaan asentoon, jotta matalammalta paistanut Aurinko osuisi paremmin sen aurinkopaneeleihin. Kulkija kun sai tarvitsemansa virran aurinkopaneeleista.

Sisarkulkija Spirit jämähti hiekkaan keväällä 2009 ja yhteys katkaistiin kaksi vuotta myöhemmin, mutta sinnikäs Opportunity jatkaa tutkimuksiaan Endeavour-kraatterissa, jonka reunamille se ehätti vuonna 2011. Nyt Opportunity on löytänyt kraatterin sisärinteeltä muodostelmia, jotka muistuttavat Maasta tuttuja roudan synnyttämiä kivijuovia.

Syynä voivat olla myös kovat tuulet, pienet maanvyörymät tai niiden yhdistelmä. Joka tapauksessa maankamara näyttää siltä kuin se olisi vastikään haravoitu.

Opportunityn tutkiman alueen, Perseverance Valleyn, alkuperää ei vielä tunneta. Se on saattanut syntyä yhtä lailla veden, jään kuin tuulenkin vaikutuksesta.

Kivijuovien löytyminen voi tarjota johtolankoja asian selvittämiseksi, mutta toistaiseksi tutkijat eivät tiedä varmuudella niidenkään syntymiseen johtanutta prosessia. Tai edes juovien ikää: ovatko ne tuoreita muodostelmia vai peräisin Marsin muinaisuudesta.

Maanantaina julkaistun Nasan sisäisen raportin mukaan Mars 2020 -kulkijan tekeminen on pahasti myöhässä.

Raportin mukaan kulkijan hyvin edistyksellinen näytteenkeräyslaitteisto on pääasiallisin ongelma. Useita sen käyttämiä tekniikoita ei ole pystytty todistamaan tarpeeksi luotettavasti toimiviksi, jotta sen lähettäminen Marsiin olisi suositeltavaa.

Nykykäsityksen mukaan Mars jäähtyi ja kuivui jo miljardeja vuosia sitten. Tutkijat ovat nyt paikallistaneet muinaisen järven, joka saattoi olla punaisen planeetan viimeisiä vesistöjä.

Lähellä Opportunity-kulkijan laskeutumispaikkaa Meridiani-tasangolla on vajaan 50 neliökilometrin kloridiesiintymä, joka muistuttaa Maasta tuttuja suolajärviä. Sellaisia syntyy veden haihtuessa, mitä arvellaan tapahtuneen myös Marsissa ilmasto-olojen muuttuessa.   

Suolajärven liepeillä olevien mineraaliesiintymien perusteella muinainen järvenpohja on korkeintaan 3,6 miljardia vuotta vanha. Siinä olisi siis lainehtinut vettä vielä pitkään sen jälkeen, kun suurin osa Marsin vedestä oli jo kadonnut.

"Kyseessä on pitkäikäinen järvi ja pystyimme määrittämään hyvin tarkasti, kuinka vanha se voi korkeintaan olla", sanoo tutkimusryhmää johtanut Brian Hynek. "Voimme olla melko varmoja, että se oli viimeisiä suurikokoisia järviä Marsissa."

Kloridiesiintymän laajuuden ja paksuuden perusteella tutkijat arvioivat, että veden suolapitoisuus on ollut vain noin kahdeksan prosenttia Maan merien suolapitoisuudesta. Siksi siinä on voinut esiintyä alkeellista elämää mikrobien muodossa.

"Pelkän suolapitoisuuden puolesta järvi on mitä ilmeisimmin ollut elämälle suotuisa suurimman osan olemassaolostaan", Hynek arvioi. Tutkimuksessa ei kuitenkaan selvitetty muita elämän edellytyksiin vaikuttavia tekijöitä, kuten taannoisen veden happamuutta.

Tutkimuksesta kerrottiin Coloradon yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Geology-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: LASP/Brian Hynek

Komeetta Siding Spring ohitti Marsin ennennäkemättömän läheltä 19.10.2014. Nyt tuo muutaman sadan metrin murikka on paluumatkalla takaisin Oortin pilveen lähes ikuisuuksiksi. Komeetan kiertoaika Auringon ympäri erittäin soikealla radallaan arvioidaan pyöreästi miljoonaksi vuodeksi.

Siding Spring on tiettävästi tuorein (tai ainakin ensimmäinen täysin varma) Oortin pilven kappale, jota on ikinä päästy tutkimaan läheltä. Ainutlaatuista lähiohitusta seurasi suuri joukko Marsin tutkimukseen suunniteltuja laitteita. Niiden havaintojen pohjalta komeetasta voidaan nyt rakentaa jopa parempi malli kuin mihin yksittäinen komeettaa tutkimaan lähetetty laite olisi kyennyt.

Taustatiedoiksi kannattaa lukea Tiedetuubin aiemmat jutut aiheesta: 1, 2, 3 ja 4.

Ionosfääri muuttui

Pian ohituksen jälkeen Marsin kaasukehä muuttui. Siding Springiä ympäröivä hiukkaspilvi nimittäin iskeytyi sitä päin täysin ennakoimattomalla voimalla.

"Komeetan aktiivisuus oli jo hiipunut, ja epäilimme aluksi onnistummeko löytämään kaasukehästä mitään muutoksia", muistelee IUVS-spektrometrin päätutkija Nick Schneider. Viellä kesällä hiukkaspilven arvioitiin olevan juuri ja juuri havaittava.

"Ja sitten silmiemme eteen lävähtivät nämä yksiselitteisen selvät merkit komeetasta. Vaikuttaa siltä, että ainakin muutama tonni pölyä peitti vähintäänkin yhden pallonpuoliskon. Kyse ei siis ollut mistään yksittäisestä törmäyksestä."

Tonnien tavaramäärä kokonaisen planeetan kaasukehässä ei ehkä kuulosta suurelta. Se on kuitenkin kymmeniä, satoja, kenties tuhansia kertoja enemmän kuin normaaliarvo. Käytännössä komeettahiukkasparvi oli kuin 56 kilometrin sekuntinopeudella annettu läimäytys kaasukehän koko poskelle.

Marsin voimistuneesta ionosfääristä erotettiin magnesiumia, rautaa, kaliumia, natriumia, kromia, mangaania, nikkeliä ja sinkkiä. Etenkin magnesium-piikki on valtava; kuva vieressä.

Ja sitten signaali hävisi. Siding Springin aineet vähenivät tunneissa, ja katosivat kokonaan parin päivän aikana. Tämä yllätti tutkijat.

Törmäyksessä kaasuuntuneet metallit ilmeisesti tiivistyivät ja leijailevat nyt jossain kaasukehässä. Nyt odotetaan, aiheuttavatko ne pidempiaikaisia muutoksia. Meteoripöly toimii nimittäin tiivistymisalustana vesipisaroille ja jääkiteille. Meidän ilmakehässämme sama ilmiö aiheuttaa valaisevia yöpilviä yli 75 kilometrin korkeudella. Siding Spring voi siis onnistua jopa vaikuttamaan välillisesti Marsin pinnalle pääsevään auringonvalon määrään. Tämä voidaan ehkä havaita, tai sitten ei.

Ionosfäärin muutos havaittiin useiden erilaisten laitteiden avulla. Mukana olivat ainakin Mars Expressin MARSIS-tutka ja MAVEN-luotaimen IUVS- ja NGIMS-laitteet. Löydöstä kerrottiin NASAn tiedotustilaisuudessa perjantaina (7.11.).

Komeettaohituksesta tihkuu hitaasti tietoa ja Marsin kiertävien luotainten ottamia kuvia saadaan vielä odotella. Yli kymmenen vuotta punaisen planeetan pinnalla taivaltaneen Opportunity-kulkijan ottama kuva on kuitenkin jo julkaistu. Siinä Siding Spring näkyy pienenä utuläikkänä noin 2,5 tuntia ennen lähintä ohitusta.

Kuva on käsittelemätön raakaversio, joten siinä on esimerkiksi kosmisen säteilyn hiukkasten aiheuttamia viiruja. Otos on silti historiallinen, sillä se on ensimmäinen toisen planeetan pinnalta otettu kuva komeetasta.

Kaikki Mars-luotaimet selvisivät vaurioitta pelätystä hiukkasmyrskystä – jota ei sitten tullutkaan. Varmuuden vuoksi luotaimet ohjattiin kuitenkin radoillaan sopivasti Marsin vastakkaiselle puolelle, kun komeetta ohi lähimpänä planeettaa.

Lähipäivinä on odotettavissa niin kuvia kuin mittaustuloksia luotainarmadalta. Tiedetuubi seuraa tilannetta.

PÄIVITETTY 20.10. klo 21.36:

Myös Curiosity-kulkija on kenties saanut kuvattua komeetan. Rankasti käsitellyssä mustavalkoisessa negakuvassa näkyy taivaalla komeettaa muistuttava kohde. Varmistusta asialle ei ole vielä saatu.

NASAn Opportunity-kulkija on löytänyt Marsista oudon kiven. Se poikkeaa kaikista tähän asti tutkituista. Ja lisäksi se näyttää ilmestyneen tyhjästä.

Kivi on oudon värinen. Se on vaaleampi kuin ympäröivä hiekka ja muut alueen kivet - lähes valkoinen. Siinä on alustavien tutkimusten mukaan hyvin paljon rikkiä, mangaania ja magnesiumia. Koostumus on erilainen kuin mikään aiemmin tutkittu.

Kivi huomattiin, kun Opportunity kääntyi katsomaan 12 päivää aiemmin kuvaamaansa aluetta. Paikalle oli tupsahtanut uusi, vähän nyrkkiä pienempi murikka.

Opportunity on tutkinut Marsin pintaa tasan kymmenen vuotta. Sinä aikana se on ajellut 38.73 kilometriä. Laitteen alkuperäiseksi toiminta-ajaksi uumoiltiin kolmea kuukautta.

Kiven outo alkuperä

Mistä valkoinen kivi on oikein tullut? Mahdollisuuksia on monia.

Yksi vaihtoehto on, että kivi on avaruudesta tippunut meteoriitti.

Todennäköisyys meteoriitin tippumiselle aivan kulkijan viereen on kuin useampi lottovoitto peräkkäin. Epätodennäköinen siis. Toiseksi, kivi ei juuri näytä meteoriitilta. Vuonna 2005 Opportunity löysi ensimmäisen varmistetun meteoriitin Marsista. Koripallon kokoinen mötikkä oli tuolloin lojunut paikallaan jo jonkin aikaa, päätellen sitä osaksi peittävästä tomusta. Mutta silti sillä oli jäljellä selvä tumma sulamiskuori. Nyt löytynyt valkea kivi on paljon pienempi, ja tuoreempi - eikä sillä ei ole minkäänlaista kuorta.

Toinen mahdollisuus: Isompi törmäys heitti kiven jostain kauempaa.

Voi olla, että johonkin lähistölle on tippunut isompi meteoriitti. Jos törmäys kaivaisi maahan muutaman metrin kraatterin, se viskaisi ympärilleen paljon pintakiveä. Tämäkin on toki epätodennäköistä, mutta hieman uskottavampaa. Suorat havainnot törmäyksistä nimittäin kertovat, että Marsiin törmää vuosittain noin 200 parimetristä murikkaa. Tästä asiasta saadaan varmuus, kun planeettaa kiertävät satelliitit ottavat alueen yltä uusia kuvia.

Jos lähelle olisi todella syntynyt uusi kraatteri, nyt löytynyt kivi voisi olla peräisin ehkä muutaman metrin syvyydestä. Syvemmältä kuin mihin Opportunity-vanhus ikinä olisi omin voimin päässyt. Niin syvältä, että sieltä voisi löytyä jotain näinkin odottamatonta. Kulkijalla tulee tuolloin kiire lähteä nilkuttamaan kohti uutta kraatteria. Pari päivää sitten syntynyt kraatteri olisi ainutlaatuinen tutkimuskohde millä planeetalla tahansa.

Kolmantena, ja todennäköisimpänä vaihtoehtona, pidetään kiven sinkoutumista kulkijan renkaasta. Tällöin kuitenkin ihmetyttää, miksi kiven koostumus on niin erilainen kuin kaikki muu Marsissa. Opportunity on nimittäin tehnyt kaikkensa jotta löytäisi erikoisia kiviä. Sen renkailla on tarkoituksella kaivettu kuoppia jotta päästään kurkistamaan pintatomun alle, ja sen instrumenttikädellä on käännelty ja raaputeltu kiviä. Paljon outoa on löytynyt, mutta ei mitään yhtä outoa kuin nyt.

Opportunity on siis joko etsinyt väärästä paikasta, väärällä tavalla, tai sitten valkoinen kivi on todella harvinaista laatua.

Olisi varsinaista hullun tuuria, jos nyt, kymmenen vuoden tutkimuksen jälkeen, se kaikkein oudoin löytyisi vain sattumalta.

Yksi vaihtoehto voidaan kuitekin sulkea pois. Kyse tuskin on kulkijan alituiseen ympäriinsä surraamiseen suivaantuneesta paikallisesta, joka olisi koettanut heittää kulkijaa kivellä. Ympärillä kun ei näy ainoatakaan jalanjälkeä.