Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Plutosta alkaa erottua yksityiskohtia

Markus Hotakainen

New Horizons -luotain on välittänyt jälleen uusia kuvia Plutosta. Enää kääpiöplaneetta ei ole suttuinen valopiste, vaan sen pinnalla erottuu tummia ja vaaleita alueita.

Tuoreet kuvat on otettu pari viikkoa sitten runsaan 110 miljoonan kilometrin etäisyydeltä. Kuvaamiseen käytettiin LORRI-instrumenttia (Long-Range Reconnaissance Imager), joka on käytännössä ccd-kameralla varustettu 20-senttinen kaukoputki.

Kehyksen sisällä on kolme kertaa suurennettu kuva Plutosta. Pinnan kirkkain kohta on napaseuduilla, mikä viittaisi jäästä tai lumesta muodostuneeseen napalakkiin.

Kuvassa näkyy myös Pluton suurin kuu Charon. Kymmenesosasekunnin mittainen valotusaika oli liian lyhyt, jotta neljä muuta kuuta erottuisi kuvassa.

Kevään ja kesän kuluessa kuvien erotuskyky paranee vielä huimasti, kun luotaimen ja kääpiöplaneetan välinen etäisyys kutistuu.

"Voimme vain kuvitella, millaisia yllätyksiä meitä on odottamassa, kun New Horizons ohittaa Pluton 12 500 kilometrin etäisyydeltä ensi kesänä", hehkuttaa Hal Weaver, yksi lennon tutkijoista.

Kuva: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

 

Pluto kaipaa nimittelyä

Markus Hotakainen

Ensi heinäkuussa New Horizons -luotain sujahtaa runsaan 12 000 kilometrin etäisyydeltä Pluton ohitse. Kääpiöplaneetasta saadaan silloin kuvia, jotka muuttavat pienenä valopisteenä kaukoputkissa näkyvän kohteen maailmaksi, jolla on erilaisia maastonmuotoja. Niille on keksittävä nimet.

SETI-instituutti on käynnistynyt kampanjan, jossa yleisöltä kerätään nimiehdotuksia Pluton ja sen suurimman kuun Charonin pinnanmuodoille. Kampanjan nimenä on "Our Pluto" eli "Meidän Plutomme".

New Horizons -luotaimen tiederyhmään kuuluvan Mark Showalterin mukaan Pluto kuuluu kaikille. "Siksi haluamme kaikkien osallistuvan tuon kaukaisen maailman kartoittamiseen."

Showalter johti havaintoprojektia, jonka tuloksena Hubble-avaruusteleskoopilla löydettiin vuonna 2011 Pluton pienimmät tunnetut kuut Kerberos ja Styx. Ne nimettiin yleisöltä saatujen ehdotusten perusteella.

"Silloin tarvitsimme ainoastaan kaksi nimeä, mutta nyt kaipaamme niitä vähintään sata", Showalter toteaa.

New Horizons kiitää Pluton ja sen kuiden ohitse niin vauhdikkaasti, että tutkijat eivät ohilennon aikana ehdi keksiä nimiä kuvissa näkyville kraattereille, vuorijonoille ja rotkoille, joita Pluton pinnalta todennäköisesti erottuu. Siksi he laativat etukäteen luettelon, josta voi valita sopivia nimiä kirjaimellisesti lennosta.

SETI-instituutin sivuilla voi käydä antamassa äänensä mieleisilleen nimille ja sinne voi jättää myös omia ehdotuksia. Nimien aihepiirit on rajattu mytologiaan, kirjallisuuteen ja tutkimusmatkojen historiaan.

Nimiä kannattaa alkaa miettiä heti, sillä kampanja jatkuu vain huhtikuun 7. päivään saakka. Määräajan umpeuduttua New Horizons -luotaimen tutkijaryhmä valikoi ehdotuksista mielestään parhaat ja välittää ne Kansainväliselle tähtitieteen unionille (International Astronomical Union, IAU), joka tekee lopulliset päätökset pinnanmuotojen nimistä.

Toistaiseksi tarkimmat kuvat Plutosta on saatu Hubble-avaruusteleskoopilla. Niissä ei erotu yksityiskohtia, mutta Pluton pinnalla näyttää olevan sekä hyvin tummia, melkein asfaltinmustia että liki lumenvalkoisia alueita. Tarkemmat kuvat ovat toistaiseksi taiteilijoiden mielikuvituksen tuotetta ja niiden detaljit korkeintaan valistuneita arvauksia.  

New Horizons -luotaimesta ja tulevasta ohilennosta löytyy lisätietoa NASAn sivuilta.

 

 

Cereksen aamunkoitto

Markus Hotakainen

Ensi perjantaina Dawn-luotain asettuu Cerestä kiertävälle radalle. Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun kääpiöplaneettaa päästään tutkimaan lähietäisyydeltä. Samalla Dawnista tulee ensimmäinen luotain, joka on kiertänyt kahta Aurinkokunnan kappaletta, joista kumpikaan ei ole Maa. Dawn tutki yli vuoden ajan Vestaa, joka on asteroideista suurin. Tosin se sai tittelin lahjaksi, kun asteroidivyöhykkeen ylivoimaisesti suurin kiertolainen Ceres ylennettiin kääpiöplaneetaksi.

Samalla Pluto sai arvonalennuksen planeettojen joukosta samaan ryhmään Cereksen kanssa. Pluton statuksen muuttaminen herätti paljon kritiikkiä etenkin Yhdysvalloissa – koska Pluto oli ainoa amerikkalaisastronomin löytämä planeetta – eivätkä kaikki sikäläiset tutkijat edelleenkään suostu käyttämään siitä nimitystä kääpiöplaneetta.

Uuden luokittelun ansiosta kahden luotaimen välille kehkeytyi kilpailu siitä, kumpi ehtii ensin tutkimaan tarkasti kääpiöplaneettaa. Tammikuussa 2006 laukaistu New Horizons lähetettiin alkujaan ulointa planeettaa eli Plutoa kohti, mutta saman vuoden elokuussa kaukainen pienkappale luokiteltiin uudelleen.

Dawn laukaistiin matkaan syyskuussa 2007. Luotaimen ensimmäisenä kohteena oli kuitenkin Vesta. Dawn saapui Vestan luo heinäkuussa 2011 ja asettui asteroidia kiertävälle radalle. Reilun vuoden kestäneiden tutkimusten jälkeen Dawn jatkoi matkaansa ja suuntasi kohti Cerestä.

Vaikka lähtö Vestan luota viivästyi reilulla viikolla, oli selvää, että New Horizons on hävinnyt kisan. Fysiikan ja taivaanmekaniikan lait ovat lahjomattomia. Pluto-luotain oli radalla, joka veisi sen kaukaisen kiertolaisen ohi täsmälleen tiedettynä päivänä – 14. heinäkuuta 2015. Kun Dawn irtautui Vestan heikosta vetovoimakentästä syyskuussa 2012, sen rata johtaisi yhtä täsmällisesti Cereksen luo 6. maaliskuuta 2015.

Voittaja on siis ollut selvillä jo yli kahden vuoden ajan.

DAWN-logo

Hitaasti mutta varmasti

Dawnin vuosia kestävä kiertely asteroidivyöhykkeellä ja ohjausmanööverit sekä Vestan että Cereksen lähistöllä ovat mahdollisia ainoastaan sen ionimoottorin – tai tarkemmin sanottuna kolmen ionimoottorin –ansiosta. Perinteiset rakettimoottorit kuluttavat polttoainetta niin ahnaasti, että Dawn-luotaimen olisi pitänyt olla käytännössä pelkkää polttoainesäiliötä.

Ionimoottori rinnastuu räjähtävää työntövoimaa tuottavaan kemialliseen rakettimoottoriin kuin muinaisen antiikin tarun kilpikonna jänikseen. Se on hidas, mutta etenee vakaasti ja varmasti kohti maalia. Ja kuten tarun kilpikonna voitti jäniksen, Dawn päihittää New Horizons -luotaimen – olkoonkin, että jälkimmäisellä on ollut paljon pidempi matka kuljettavanaan.

Ionimoottori perustuu siihen, että moottorin ajoaineen xenon-atomeilta riistetään elektroneja ja näin syntyneet sähköisesti varautuneet ionit kiihdytetään sähkön avulla suureen nopeuteen. Moottorin työntövoima on samaa suuruusluokkaa kuin tukankuivaajan puhallus, mutta kun se jatkuu vuosien ajan, luotaimen vauhti ehtii kasvaa riittävän suureksi planeettainvälisessä avaruudessa vaeltamiseen.

Matkalla kohti Vestaa Dawn nappasi kertaalleen lisävauhtia Marsin lähiohituksesta, mutta jälkimmäisen etapin Cerekseen se on taittanut pelkästään ionimoottoreidensa turvin. Aurinkopaneelien tuottamalla sähköllä toimiva ionimoottori on myös luotettava, sillä liikkuvia ja muitakin osia on vähän verrattuna kemialliseen rakettimoottoriin polttoainesäiliöineen ja -putkineen, venttiileineen sun muineen.

Ionimoottorin voi huoletta sammuttaa ja käynnistää useita kertoja, ja se lähtee käyntiin aina yhtä varmasti kuin vanhan Kuplavolkkarin ilmajäähdytteinen takamoottori hyytävän kylminä pakkasaamuinakin.

 

 

Kaukaiset kuvat

Dawn aloitti Cereksen kuvaamisen tammikuun alussa. Silloin etäisyyttä oli yli 600 000 kilometriä, joten kuvat olivat melkein pelkkää pikselimössöä. Ne eivät pärjänneet vielä Hubble-avaruusteleskoopin otoksille, joissa pyöreässä kiekossa näkyi kirkkaus- ja värieroja, ei kuitenkaan sen tarkempia yksityiskohtia.

Alkuvuoden kuluessa etäisyys pieneni, kuvat kävivät yhä tarkemmiksi ja Cereksen pinnalta paljastui yhä pienempiä yksityiskohtia: kirkkauserot alkoivat hahmottua erikokoisina kraattereina ja muina pinnanmuotoina.

Ceres pyöriiHelmikuun loppupuolella saatiin kuvia, joissa yksi pinnan arvoituksellisista vaaleista laikuista erottui kahtena kirkkaana pisteenä. Se herätti salaliittoteoreetikot kehittelemään sensaationhakuisia spekulaatioita Cereksen "valoista". Noin 46 000 kilometrin etäisyydeltä otetuista kuvista on koottu animaatio (oikealla), jossa näkyy yhdeksässä tunnissa akselinsa ympäri pyörähtävän Cereksen pinta kokonaisuudessaan.  

Kun Dawn asettuu ensi perjantaina kääpiöplaneettaa kiertävälle radalle, sen kamerat erottavat kraattereiden hallitsemista maastonmuodoista alle neljän kilometrin kokoisia detaljeja. Kiertoradalle asettumisen jälkeenkin luotain etenee varovaisesti. Korkeutta vähennetään hiljalleen noin 40 000 kilometristä siten, että kuukautta myöhemmin se on vielä runsaat 30 000 kilometriä.

Dawn lähestyy Cerestä yöpuolelta, joten samalla kun etäisyys pienenee, kääpiöplaneetan vaihe vähenee. Huhtikuun toisella viikolla valaistusta puoliskosta on näkyvissä alle 20 prosenttia. Luotaimen ottamissa kuvissa yhä suurempana näkyvä Ceres on siis alkuun melko kapea sirppi. 

Dawn tekee kuitenkin paljon muutakin kuin kuvaa Cerestä kaikilta kanteiltaan. Luotaimessa on kameran lisäksi näkyvän valon ja infrapuna-alueella toimiva spektrometri sekä gammasäteily- ja neutroni-ilmaisin. Niillä pystytään tutkimaan pinnan rakennetta ja koostumusta. Erityisessä syynissä ovat esimerkiksi happi, magnesium, alumiini, pii ja rauta, jotka ovat keskeisiä kiviaineksen rakennusmateriaaleja, sekä vety, jonka määrästä voidaan vetää johtopäätöksiä veden esiintymisestä.

Viime vuoden tammikuussa nimittäin raportoitiin, että Cereksestä tihkuu vettä. Euroopan avaruusjärjestön Herschel-avaruusteleskoopin havaintojen mukaan siitä purkautuu vesihöyryä samaan tapaan kuin Saturnuksen Enceladus-kuusta (alla), mutta paljon vähemmän. Silti Cereksen massasta saattaa olla jopa neljännes vettä.

 

 

Se oli kuitenkin odottamaton havainto, sillä asteroideja on pidetty kuivina ja kuolleina taivaankappaleina. Vaikka Cerestä ei enää luokitellakaan asteroidiksi, se kiertää silti Aurinkoa asteroidivyöhykkeellä ja siitä saadut tiedot kertovat myös muista suunnilleen samalla etäisyydellä sijaitsevista kappaleista.

Cereksen vesi liittyy myös Maan kehitykseen. Aiemmin arveltiin, että maapallon vesi on tullut avaruudesta komeettojen mukana. Rosettan mittaukset Churyumov-Gerasimenkosta irtoavan veden isotooppikoostumuksesta ovat kuitenkin osoittaneet, että ainakaan kaikki vesi ei voi olla peräisin komeetoista.

Toisaalta Aurinkokunnan sisäosiin päätyvät komeetat ovat lähtöisin hyvin erilaisilta etäisyyksiltä. Vaikka komeettojen alkukoti eli Oortin pilvi kuulostaa yhtenäiseltä alueelta, se on todellisuudessa valtavan laaja, paljon planeettojen kansoittamaa aluetta suurempi. Eri komeettojen välillä voi olla koostumuksessa huomattavia eroja. Kuten on todettu olevankin.

Katseet kääntyivät kohti asteroidivyöhykettä, missä oli onneksi jo valmiiksi Dawn-luotain. Sen toivotaan antavan monen muun asian ohella lisätietoa Cereksen veden koostumuksesta. Ceres on tietenkin yksittäinen kappale siinä missä Churyumov-Gerasimenkokin, mutta toisin kuin koostumukseltaan vaihtelevat komeetat, asteroidivyöhykkeen kappaleet ovat syntyneet hyvin rajallisella alueella ja törmäilleet vuosimiljardien ajan toisiinsa. Siten Ceres on edustava näyte asteroidien koostumuksesta.

 

 

Ikuinen kakkonen, mutta mitä sitten?

Entä New Horizons, jonka kohtaloksi jäi tulla toiseksi? Kisalla ei käytännössä ole mitään merkitystä, sillä Ceres ja Pluto ovat täysin erilaisia kappaleita, vaikka kumpikin on kääpiöplaneetta. Ceres on muinoin muotoutunut Aurinkokunnan sisäosissa, Pluto puolestaan kaukana "lumirajan" takana, missä aikoinaan oli paljon enemmän keveitä kaasuja ja jäätä kuin Auringon lämmön hellimillä seuduilla.

Pluto poikkeaa todennäköisesti koostumukseltaan tyystin Cereksestä, sen pinnan rakenne on todennäköisesti erilainen – vaikka lieneekin samaan tapaan kraattereiden peitossa – ja sillä on useita kuita, nykytiedon mukaan kaikkiaan viisi. Suurin niistä on Charon, jonka läpimitta on noin puolet Plutosta. Se on siis suhteessa planeettaan paljon suurempi kuin Kuu verrattuna Maahan.

New Horizons pääsee tutkimaan aivan uudenlaista maailmaa eikä silloin ole merkitystä, vaikka se pääseekin tositoimiin muutamaa kuukautta myöhemmin kuin Dawn. Tiedetuubi palaa New Horizons -luotaimeen ja sen pitkään matkaan tuonnempana. Sitä ennen seuraamme Dawn-luotaimen edesottamuksia asteroidivyöhykkeen suurimman kappaleen lähistöllä.

Pysyvää kanavalla!

Kuvat: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Onnea Plutolle!

Kuva NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Kuva NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Markus Hotakainen

Tai pikemminkin Clyde Tombaugh'lle (alla), joka tosin poistui keskuudestamme jo vuonna 1997. Eilen tuli kuluneeksi 109 vuotta kaukaisen kääpiöplaneetan löytäjän syntymästä. Merkkipäivän kunniaksi julkaistiin tuore kuva Plutosta ja sen suurimmasta kuusta Kharonista – tai Charonista.

Vuonna 1978 Pluton ensimmäisen tunnetun kuun löytänyt James Christy nimesi sen vaimonsa Sharonin mukaan. Kreikkalaisesta mytologiasta tutun Styx-virran lautturin englanninkielisen nimen c-kirjain voidaan näet lausua myös ässänä.

Tuore kuva Plutosta on otettu New Horizons -luotaimen LORRI-kameralla (Long-Range Reconnaissance Imager) 25. tammikuuta. Tuolloin luotain oli 203 miljoonan kilometrin päässä Plutosta, joten kääpiöplaneetta on kuvassa vain kahden pikselin ja sen suurin kuu ainoastaan yhden pikselin kokoinen. Ne näkyvät kuitenkin tuplasti isompina kuin viime heinäkuussa otetussa kuvassa. 

Valotusaika oli vain 1/10 sekuntia, joten pienemmät ja himmeämmät kuut eivät erotu kuvassa. Vaikka Pluto on kuvassa vielä mitättömän pieni, se ei ole enää pelkkä valopiste. Tulevina kuukausina Pluto kasvaa kuvissa yhä suuremmaksi, kun New Horizons matkaa kohti kesällä tapahtuvaa ohilentoa.

14. heinäkuuta luotain sujahtaa kääpiöplaneetan ohi noin 10 000 kilometrin etäisyydeltä. Rataan tehdään vielä pieniä korjauksia kevään ja kesän mittaan otettujen kuvien perusteella.

 

Populaaripuuroa: Yksi oikein

Populaaripuuroa: Yksi oikein
Tekniikka&talous kertoi 8.12. New Horizons -luotaimen herättämisestä ja tulevasta Pluton ohilennosta. Otsikointi jätti aavistuksen verran toivomisen varaa. 
 
Vanha avaruusalus heräsi 9 vuoden jälkeen Pluton vierestä - tutkii planeettaa ensi vuonna
 
Itse asiassa otsikossa ei ole juuri mikään oikein. Jotta kritisointi ei jäisi yleisluontoisen motkottamisen tasolle, tarkastellaan otsikkoa pala kerrallaan.  
 
"Vanha avaruusalus..." 
 
Totta, New Horizons lähetettiin matkaan jo vuonna 2006, joten sen voi luokitella vanhaksi avaruusalukseksi (jätetään huomiotta se, että planeettoja tutkivia "avaruusaluksia" on tapana kutsua luotaimiksi). Pluto nyt sattuu olemaan sen verran kaukana, ettei sinne "uutta" avaruusalusta niin vain saada. Jos luotain lähetettäisiin yksinkertaisinta ja vähiten energiaa vaativaa rataa pitkin Pluton etäisyydelle Auringosta, matka kestäisi yli neljä vuosikymmentä. Nyt pitkästä reissusta suoriudutaan alle kymmenessä vuodessa, mutta paljon sitä pikaisemmin ei Plutoon saakka ole nykytekniikalla pääsyä. 
 
"...heräsi 9 vuoden jälkeen..." 
 
Oliko New Horizons tosiaan sammuksissa yhdeksän vuotta (jätetään nyt huomiotta se, että luotaimen laukaisustakaan ei ole vielä kulunut yhdeksää vuotta)? Ei ollut. Se oli pitkän matkansa aikana horroksessa useaan otteeseen, mutta herätettiin aika ajoin kuvien ottamista ja järjestelmien tarkistusta varten. Rosetta-komeettaluotain "uinui" ennen tositoimiin ryhtymistä yli 2,5 vuotta, mutta se ei tarkoita, että jokainen horrostava luotain olisi unten mailla vuosikausia. Viimeksi New Horizons oli hereillä viime elokuussa ja muutamaa viikkoa aikaisemmin se kuvasi Neptunusta.
 
"...Pluton vierestä..."
 
Aurinkokunnan mittasuhteet ovat toki toiset kuin arkiset matkat matoisella maapallollamme, mutta 260 000 000 kilometrin etäisyydellä oleva luotain ei silti ole millään muotoa kohteensa "vieressä". Etenkään kun loppumatkan taittamiseen menee aikaa vielä yli seitsemän kuukautta - ja pikaisen ohilennon jälkeen luotain jatkaa matkaansa yhä kauemmas Auringosta. Vaikka oltaisiin kuinka suurpiirteisiä, niin "Pluton vierestä" antaa käsityksen, että matka olisi kutakuinkin jo tehty.
 
"...tutkii planeettaa..." 
 
Otetaanpa vielä kerran: Pluto ei ole planeetta. Löytyessään vuonna 1930 ja 76 vuoden ajan siitä eteenpäin se luokiteltiin planeetaksi, mutta kahdeksan vuotta sitten Pluto "alennettiin" kääpiöplaneetaksi. Tuolloin planeetalle muotoiltiin määritelmä, jonka kolmesta kriteeristä - planeetta kiertää Aurinkoa, sen massa on riittävän suuri, jotta vetovoima on muovannut sen palloksi, ja se on "siivonnut" kiertoratansa lähiympäristön muista kappaleista - Pluto ei täytä viimeistä. Tätä voi tietysti pitää hiusten halkomisena (ja Pluto on määritelmistä riippumatta yhtä kiinnostava kappale kuin aikaisemminkin) mutta jos kerran kirjoitetaan tieteestä, olisi paikallaan olla eksakti. Niin kuin tieteessä on tapana olla.
 
"...ensi vuonna" 
 
Tämä on sentään oikein. New Horizons ohittaa Pluton 14. heinäkuuta 2015. Tosin tässäkin kohtaa voi tuoda esiin ristiriidan, mikä on luonnehdinnan "Pluton vierestä" ja "ensi vuonna" välillä. Vaikka avaruusalukset (ja luotaimet) liikkuvat avaruudessa kulkemiinsa välimatkoihin verrattuna hitaasti, jonkin taivaankappaleen "vieressä" olevalta laitteelta ei pitäisi viedä kuukausimääriä päästä perille saakka.
 
 
blogi
markus hotakainen
populaaripuuroa
New Horizons
  • Lue lisää Populaaripuuroa: Yksi oikein

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 6
Tilaa aihepiirin New Horizons RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved