Noin 45 metriä halkaisijaltaan oleva asteroidi 2012 DA14 ohitti maapallon helmikuun 15. päivänä vain noin 27 700 kilometrin päästä – siis lähempää kuin monet tietoliikennesatelliitit sijaitsevat kiertoradoillaan. Sitä havaittiin myös Lapissa sijaitsevalla EISCAT-revontulitutkalla.

Asteroidia tutkittiin ja mitattiin ennätyksellisen läheisen ohilennon aikana monin erilaisin laittein. Mukana olivat myös Sodankylän geofysiikan observatorion tutkijat Juha Vierinen ja Lassi Roininen, jotka mittasivat ohilennon aikana Norjan Tromssassa sijaitsevalla EISCAT-järjestön suurtehotutkalla asteroidin ratakehitystä, pyörimistä ja muotoa.

EISCAT on Lapissa, Suomessa, Ruotsissa ja Norjassa sijaitseva revontulten ja Maan lähiavaruuden ilmiöiden tutkimiseen tarkoitettu tutkajärjestelmä, mitä voidaan myös erityisesti virittäen käyttää asteroidien kaltaisten kohteiden havaitsemiseen. DA14:n mittaukset suunniteltiin yhteistyössä Tampereen teknillisen yliopiston professorin Mikko Kaasalaisen ja EISCAT-järjestön fyysikon Jussi Markkasen kanssa. Päätarkoituksena oli paitsi mitata tarkasti DA14:n muoto ja koko sekä havaita sen pinnamuotoja, mutta myös määrittää asteroidin Maan painovoimakentässä muuttunut rata erittäin tarkasti.

Nasan kanssa yhteistyössä olleet suomalaiset olivat olennaisessa osassa ohilennon alkuvaiheessa, kunnes asteroidi tuli näkyviin Pohjois-Amerikassa sijaitsevien tutkien horisontissa. Alla oleva video perustuu havaintoihin, jotka pääosin tehtiin Nasan Kaliforniassa sijaitsevan Goldstonen antennilla.

Myös muut eurooppalaisobservatoriot havaitsivat asteroidia ja Euroopan avaruusjärjestön asteroiditutkija Detlef Koschny seurasi myös tapahtumia tiiviisti.

"Taivasta tarkkaillaan useilla eri havainto-ohjelmilla, joita rahoitetaan pääasiassa Yhdysvalloissa, joka satsaa maailmassa eniten tähän tutkimukseen", sanoi Koschny yleisesti asteroidien havainto-ohjelmista. Vaikka ESA onkin asteroiditutkimuksen rahoituksessa paljon amerikkalaisia jäljessä, on ESAlla tehokas tutkimusohjelma mahdollisten törmääjien varalta.

"Automaattiteleskoopit löytävät keskimäärin yhdestä kahteen Maan ohi kulkevaa kohdetta joka yö. Ne siis havaitsevat kohteet, mutta havainnot pitää vahvistaa, ja tämä on työtä, jota myös me teelle. Monet näistä kappaleista eivät tule vaarallisen lähelle Maata. Tiedämme nykyisin noin 350 kohdetta, joilla on nollaa suurempi mahdollisuus törmätä Maahan, mutta suuri osa näistä on niin pieniä, että ne hajoaisivat ilmakehässä, eikä niistä koituisi mitään harmia."

Kun Maa noin 4,5 miljardia vuotta sitten syntyi, sillä ei alkuun ollut omaa kiertolaista. Yksinäisyyttä ei kuitenkaan kestänyt pitkään, mutta lähimmän avaruusnaapurimme synty oli vähällä tuhota nuoren Maan.

1960-luvulla käynnistyneen Apollo-kuulento-ohjelman yhtenä tieteellisenä tavoitteena oli selvittää, miten Kuu on syntynyt. Vakavasti otettavia teorioita oli tuolloin kolme.

Yhden teorian mukaan Kuu olisi syntynyt jossain muualla Aurinkokunnassa. Harhaillessaan planeettojen joukossa se olisi joutunut Maan vetovoiman sieppaamaksi ja asettunut sitä kiertävälle radalle.

Toisen teorian mukaan Kuu olisi syntynyt alkujaankin Maan kiertolaiseksi, samaan aikaan ja samalla seudulla kuin kotiplaneettamme.

Kolmannen teorian mukaan nuori Maa olisi pyörinyt niin vinhasti, että keskipakoisvoima viskasi osan siitä avaruuteen. Tästä heitteleestä syntyi sitten Kuu. Muistona muinaisesta mullistuksesta olisi Tyyni valtameri, jonka kohdalta Kuun muodostanut aine olisi irronnut.

Apollo-astronautit toivat Maahan lähes 400 kiloa kiviä, joiden toivottiin antavan tietoa Kuun menneisyydestä. Kävi ilmi, että yksikään teorioista ei ollut oikea – tai väärä. Mitään teoriaa ei pystytty osoittamaan paikkapitäväksi mutta ei myöskään täysin kumoamaan.

1970-luvun puolivälissä William Hartmann ja Donald Davis kehittelivät uuden teorian. Sen mukaan Kuu on syntynyt suuren kosmisen törmäyksen seurauksena. Vastasyntyneessä Aurinkokunnassa risteili erikokoisia kappaleita paljon enemmän kuin nykyisin. Planeetat olivat vasta muotoutumassa ja pienempiä kiertolaisia törmäili niihin kaiken aikaa.

Noin 100 miljoonaa vuotta Aurinkokunnan synnyn jälkeen Maahan osui liki Mars-planeetan kokoinen kappale. Törmäys sulatti ja höyrysti pienemmän kappaleen kokonaan ja Maastakin suuren osan.

Samalla avaruuteen sinkoutui suuri määrä sulaa ja rikkoutunutta kiveä. Osa siitä satoi murskaavana kuurona takaisin murjotun Maan pinnalle, osa katosi kauas avaruuteen, mutta osa jäi Maata kiertävälle radalle muodostaen renkaan, samankaltaisen kuin Saturnuksella on ympärillään.

Nuorta Maata ympäröivä rengas ei ollut pitkäikäinen. Siinä kiertävät kivenkappaleet törmäilivät toisiinsa ja kasautuivat isommiksi murikoiksi, joista sitten muotoutui Kuu. Kasautuminen tapahtui nopeasti, todennäköisesti muutamassa viikossa.

Teorian tuoreimman muunnelman mukaan Maahan törmännyt kappale ei olisikaan tuhoutunut törmäyksessä. Se olisi osunut Maahan hyvin viistossa kulmassa, singonnut Maasta ainetta avaruuteen, mutta jatkanut sitten matkaa vain osittain vaurioituneena. Avaruuteen päätynyt aine olisi sitten tiivistynyt Kuuksi. Uusi versio selittäisi myös Maan ja Kuun kivien samankaltaisen koostumuksen.

Tähdet ovat erivärisiä ja tarkkaan katsoen sen huomaa jo paljain silmin. Tähden väri kertoo sen lämpötilan, mutta toisin kuin vesihanasta tuttu värikoodi: kylmimmät tähdet ovat punaisia ja kuumimmat sinisiä.

Todellisuudessa kaikki tähdet säteilevät kaikkia spektrin värejä, mutta tähden pinnan lämpötila määrää, millä aallonpituuksilla se säteilee voimakkaimmin. Siksi tähden väri riippuu sen lämpötilasta.

Syvänpunaisten tähtien pinnalla lämpötila kipuaa hädin tuskin 2 000 celsiusasteeseen. Punaiset tähdet ovat joko hyvin pieniä kääpiötähtiä tai valtavan suuria, kymmenien tai satojen miljoonien kilometrien läpimittaisia jättiläistähtiä. Niiden sisuksissa ydinreaktiot ovat hiipuneet ja ulko-osat ovat laajentuneet harvaksi kaasukerrokseksi.

Punainen jättiläistähti löytyy esimerkiksi Orionin tähdistöstä. Betelgeuze on elinkaarensa loppuvaiheissa oleva tähti, joka voi räjähtää supernovana milloin tahansa. Betelgeuze on läpimitaltaan satoja kertoja Aurinkoa suurempi: jos se olisi Aurinkokunnan keskustähti, sen viileä pinta olisi Marsin radan tuolla puolen.

Oranssi väri kertoo hieman kuumemmista oloista, noin 4 000 asteen pintalämpötilasta. Myös oransseja tähtiä löytyy kokoskaalan kummastakin päästä, sekä paljon Aurinkoa pienemmistä kääpiötähdistä että paljon Aurinkoa suuremmista jättiläisistä.

Oranssia tähteä voi katsella esimerkiksi Härän tähdistössä. Sen kirkkain tähti Aldebaran on läpimitaltaan ”vain” nelisenkymmentä kertaa Aurinkoa suurempi jättiläistähti.

Keltaiset tähdet, joiden pintalämpötila on noin 6 000 astetta, ovat tutuimpia, sillä Aurinko on yksi niistä. Ajomiehen kirkkain tähti Capella on puolestaan kahden kaksoistähden muodostama järjestelmä. Kirkkaampi kaksoistähdistä muodostuu kahdesta keltaisesta jättiläistähdestä, jotka ovat kooltaan noin kymmenen kertaa Aurinkoa suurempia.

Aurinkoa kuumempien, noin 7 500-asteisten tähtien väri on kellanvalkoinen tai vaaleankeltainen. Ne ovat kooltaan usein samaa luokkaa kuin Aurinko, mutta matkalla kohti jättiläisvaihetta. Vaaleankeltainen tähti on esimerkiksi Pienen koiran Procyon. Se on noin kaksi kertaa Aurinko suurempi, mutta useita kertoja kirkkaampi.

Tähdet, joiden pintalämpötila on noin 10 000 astetta, ovat valkoisia. Huomattava osa paljain silmin näkyvistä tähdistä kuuluu tähän ryhmään. Syynä on niiden kirkkaus: kirkkaat, valkohehkuiset tähdet näkyvät kauempaa avaruudesta kuin himmeät, punaiset kääpiötähdet, jotka ovat Auringon lähiympäristön tyypillisimpiä tähtiä.

Koko taivaan kirkkain tähti, Sirius, on väriltään valkoinen. Se ei ole poikkeuksellisen kirkas, ainoastaan noin 25 kertaa Aurinkoa kirkkaampi, mutta se on viidenneksi lähin tähti ja loistaa siksi kirkkaasti öisellä talvitaivaalla.

Vielä kuumemmat tähdet hehkuvat sinertävänvalkoista valoa. Niiden pintalämpötila on peräti 20 000 astetta. Esimerkiksi Orionin tähdistön Rigel on superjättiläinen, jonka kirkkaus on noin 40 000 kertaa suurempi kuin Auringon.

Toisaalta sinertävänvalkoisia, voimakkaasti säteileviä tähtiä on myös nuorissa, vain kymmenien tai satojen miljoonien vuosien ikäisissä tähtijoukoissa. Esimerkiksi Härän tähdistössä sijaitsevassa Plejadien tähtijoukossa on sinertävänvalkoisia tähtiä.

Kaikkein kuumimmat tähdet on väriltään sinisiä. Ne ovat niin ikään superjättiläisiä, jotka voivat säteillä miljoona kertaa voimakkaammin kuin Aurinko. Korkean lämpötilan takia suuri osa säteilystä on silmille näkymätöntä ultraviolettisäteilyä. Orionin tähdistössä on useita jättiläistähtiä ja siitä löytyy myös sinisenä loistava tähti: Alnitak on Orionin ”vyön” vasemmanpuoleinen tähti.

1820-luvulla saksalainen tähtitieteilijä Heinrich Olbers esitti itsestään selvältä kuulostavan kysymyksen, joka sittemmin tuli tunnetuksi Olbersin paradoksina: miksi yötaivas on pimeä? Äkkiseltään asia tuntuu harvinaisen yksiselitteiseltä. Jos aurinko on taivaanrannan takana, on tietenkin pimeää. Niin helposti öinen pimeys ei kuitenkaan selity.
1800-luvun alkupuolella ja vielä pitkään sen jälkeenkin maailmankaikkeutta pidettiin ikuisena ja äärettömänä.

Maailmankaikkeus ei ole syntynyt tiettynä ajanhetkenä vaan on ollut aina olemassa, ja se ulottuu kaikissa suunnissa äärettömän kauas. Vaikka sellainen maailmankaikkeus olisi periaatteessa yksinkertainen – ei alkua eikä loppua sen kummemmin ajassa kuin avaruudessakaan – pimeän yötaivaan selittäminen olisi vaikeaa.

Äärettömässä ja ikuisessa maailmankaikkeudessa näkyisi joka suunnassa tähtiä. Ne olisivat samalla tavalla pieniä valopisteitä kuin tuntemallamme yötaivaalla, mutta jos tähtiä olisi äärettömän paljon ja jos niiden valo olisi voinut matkata äärettömän kauan kohti Maata, pieniä valopisteitä olisi taivaalla vieri vieressä. Taivas olisi silloin yhtä kirkas kuin tähden pinta – sekä päivällä että yöllä.

Pimeää tötaivasta yritettiin selittää esimerkiksi tähtienvälisellä pölyllä, joka himmentäisi kaukaisten tähtien valoa. Äärettömän vanhassa maailmankaikkeudessa valoa imevä pölykin olisi ehtinyt kuumentua ja alkaa säteillä jo kauan sitten, joten siitä ei ollut selitykseksi. Todellinen syy selvisi vasta, kun maailmankaikkeus osoittautui äärellisen ikäiseksi. Se on syntynyt noin 13,7 miljardia vuotta sitten, joten tähtiä ei voi olla äärettömän kaukana eikä tähtien valo ole voinut matkata Maahan äärettömän kauan. Me näemme vain osan maailmankaikkeudesta ja sen tähdistä.

Maailmankaikkeuden syntyä, kehitystä ja tulevaisuutta tulevaisuutta tutkivat kosmologit käyttävät nykyisin tutkimusvälineinään sähkömagneettisen säteilyn kaikilla aallonpituuksilla toimivia kaukoputkia ja teleskooppeja sekä avaruudessa kiertäviä satelliitteja. Kuitenkin jo pelkkä silmäys öiselle taivaalle kertoo keskeisiä asioita maailmankaikkeudesta: se ei ole ikuinen eikä ääretön.

Valon ja varjon vaihtelu helpottaa ympäröivän maailman hahmottamista – tai oikeastaan tekee sen ylipäätään mahdolliseksi. Jos katselee vaikkapa korkealta kukkulalta notkelmassa kasvavaa tiheää metsää siten, että aurinko paistaa suoraan selän takaa, puustosta on vaikea erottaa yksityiskohtia: tummat varjot jäävät auringon valaisemien puiden taakse piiloon. Varjot ovat tosiaan aina tummia, mutta ne eivät aina ole samanvärisiä.

Jos kävelee kuutamoiltana lumisella tiellä, jota valaisevat harvakseltaan sijaitsevat katulamput, lankeaa maahan kaksi varjoa. Toinen niistä on kellertävä ja toinen sinertävä. Värieron syynä on se, että Kuun valon langettamaa varjoa valaisee keltainen katulamppu. Katuvalojen luomia varjoja puolestaan valaisee Kuusta heijastunut auringonvalo. Se ei ole sinistä vaan valkoista, mutta silmä tulkitsee kontrastin takia näkemänsä sinertäväksi, ja maassa näkyy kaksi selvästi eriväristä varjoa.

Päiväsaikaan auringon synnyttämät varjot sen sijaan ovat todellisuudessakin sinisiä. Mistä niitä valaisevat vähäisempi valo on peräisin? Siniseltä taivaalta. Kun auringosta tuleva valkoinen, kaikista eri väreistä koostuva valo etenee Maan ilmakehässä, sinisen valon kulkusuunta muuttuu eniten, punaisen vähiten. Sinistä valoa leviää ympäri taivasta ja siksi sinitaivas on todellakin sininen. Samasta syystä nouseva ja laskeva aurinko on punainen: suuri osa sinisestä valosta on sironnut taivaalle.

Aurinkoisena päivänä varjot eivät välttämättä näytä sinisiltä, sillä valon ja varjon kirkkausero on niin suuri, että silmä ei erota sinistä väriä. Sinisten varjojen näkeminen on helpompaa lumen peittämässä talvimaisemassa ja erityisesti auringon ollessa matalalla – mikä Suomessa on sydäntalven päivinä vallitseva tilanne. Paitsi että yleensä aurinko on pilvien takana…

Jos aurinko kuitenkin sattuu paistamaan matalalta talviselta taivaalta, valo lankeaa maanpintaan hyvin viistossa kulmassa. Silloin lumi ei hohda yhtä kirkkaasti kuin keskellä aurinkoista kevättalven päivää. Matalalla olevan auringon valon väri on lisäksi hieman punertunutta, mikä entisestään lisää valon ja varjon kontrastia. Kun silloin tarkastelee hangen pinnalle heittyviä pitkiä varjoja, ne ovat voimakkaan sinisiä, lähes yhtä sinisiä kuin yllä kaartuva sininen taivas.

1800-luvun lopulla Marsin kanavateoreetikot saivat puolelleen serbialaisen Spiridion Gopčevićin, jonka tuki ei välttämättä ollut asialle eduksi. Gopcevic tituleerasi itseään ”tohtori, professori Leo Brenneriksi”, missä oli valhetta niin paljon kuin neljään sanaan on ylipäätään mahdollista saada sopimaan.

”Brenner” oli perustanut Adrianmeressä sijaitsevalle Lussinpiccolon eli nykyiselle Losinjin saarelle vaimonsa nimeä kantavan (ja hänen rahoillaan rakennetun) Manoran observatorion, jossa tekotohtori keskittyi planeettatutkimukseen.

”Brennerin” havaintoraportit olivat vähintäänkin korkealentoisia. Esimerkiksi vuosina 1896–97 tekemiensä havaintojen mukaan hän oli pystynyt erottamaan Marsin pinnalta paitsi kaikki italialaisen Giovanni Schiaparellin ja yhdysvaltalaisen Percival Lowellin löytämät kymmenet kanavat, myös 68 uutta, ennestään tuntematonta kanavaa, 12 merta ja jopa neljä siltaa.

Kun arvostetut tiedelehdet eivät enää suostuneet julkaisemaan ”Brennerin” häkellyttäviä havaintokertomuksia, hän perusti oman Astronomische Rundschau -nimisen lehden ja jatkoi sen julkaisemista vuoteen 1909 saakka. Usein huomattava osa lehden sisällöstä oli omistettu muiden tähtitieteilijöiden parjaamiselle ja ”Brennerin” omia ansioita listaavien kollegojen (toisinaan väärennettyjen) kirjeiden siteeraamiselle.

Julkaisunsa viimeisessä numerossa ”Leo Brenner” paljasti todellisen henkilöllisyytensä – väittäen kuitenkin itseään totuudenvastaisesti kreiviksi – ja ilmoitti juhlallisesti jättävänsä tähtitieteellisen tutkimuksen tykkänään. Siinä suhteessa tieteen maailma tuskin menetti paljoakaan.

1800-luvun lopulla monien mielestä Marsissa oli ilman muuta älyllistä elämää. Planeetan pinnalla oli havaittu kanavaverkosto, jonka sikäläinen sivilisaatio oli rakentanut kuljettamaan napajäätiköiden sulamisvesiä päiväntasaajan viljelyksille.

Ajan henkeä luonnehtii hyvin Pierre Guzman -palkinto, jonka vuonna 1891 kuollut ranskalaisrouva Clara Guzman testamentissaan määräsi perustettavaksi edesmenneen poikansa muistoksi.

100 000 frangin palkintosumman saisi “minkä tahansa maan kansalainen, joka seuraavien kymmenen vuoden kuluessa keksii keinon viestiä tähden (planeetan tai muun) kanssa”. Säännöissä oli kuitenkin pykälä, jonka mukaan viestintää marsilaisten kanssa ei hyväksytä, koska se olisi liian helppoa.

Yhteydenpitoa marsilaisten kanssa suunniteltiin silti monin tavoin. Esimerkiksi suomalainen matemaatikko Edvard Engelbert Neovius ehdotti jo vuonna 1875, että Andien vuoristoon rakennettaisiin suunnaton lamppujärjestelmä, jolla voitaisiin lähettää viestejä naapuriplaneetalle.

Vuosisadan lopulla amerikanserbi Nikola Tesla puolestaan yritti käyttää viestintään uutta radiotekniikkaa ja vuonna 1899 hän väitti vastaanottaneensa viestejä Marsista. 1900-luvullakin Marsissa on nähty yksittäisiä kirkkaita välähdyksiä, joita innokkaimmat ovat pitäneet sikäläisen sivilisaation lähettäminä signaaleina. Ne ovat kuitenkin olleet auringonvalon heijastuksia Marsin pinnalla tai pilvissä olevistä jääkiteistä.

Vuonna 1600 Giordano Bruno poltettiin roviolla, kun hän oli esittänyt julkisesti ajatuksiaan siitä, että avaruudessa on äärettömän paljon aurinkoja, joilla on äärettömän paljon planeettoja. Bruno oli oikeassa.

Ensimmäinen auringonkaltaista tähteä kiertävä planeetta löydettiin vuonna 1995. Se kiertää Pegasuksen tähdistön 51 Pegasi -tähteä, jonka voi juuri ja juuri nähdä paljain silmin syksyisellä yötaivaalla. Siitä lähtien eksoplaneettoja on löydetty yhä kiihtyvällä tahdilla. Tällä hetkellä tunnetaan jo yli 900 eksoplaneettaa ja hyviä ehdokkaita on 2 700.

Suurin osa eksoplaneetoista on löydetty epäsuorilla menetelmillä. Jos tähden paikkaa taivaalla tai sen säteilyn spektriä seurataan tarkkaan, tähti voi näyttää liikkuvan edestakaisin. Silloin tähteä todennäköisesti kiertää planeetta, joka saa sen huojumaan hieman.

Jos tähden kirkkautta seurataan tarkkaan, tähti voi aika ajoin näyttää himmenevän hetkeksi. Suuri osa tähdistä on muuttujia, joiden kirkkaus todella vaihtelee. Säännöllisin väliajoin toistuva hetkellinen himmeneminen voi kuitenkin johtua jättiläisplaneetasta, joka kulkee tähteä kiertäessään sen editse.

Sekä tähden huojuminen että himmeneminen ovat niin vähäisiä ilmiöitä, että toistaiseksi suurin osa löydetyistä eksoplaneetoista on Maata suurempia kiertolaisia. Pienempien planeettojen vaikutus jää nimittäin helposti huomaamatta. Lähellä tähteä kiertävien kuumien kaasujättiläisten olosuhteet eivät ole elämän kannalta suotuisat.

Jo nyt on kuitenkin löydetty myös omaa Aurinkokuntaamme muistuttavia järjestelmiä, joissa on useita planeettoja: jättiläisten lisäksi myös pienempiä kiertolaisia. Ja kun havaintolaitteet ja -menetelmät jatkuvasti kehittyvät, maankaltaisten ja mahdollisesti elämälle otollisten planeettojen lukumäärä kasvaa.

Suuren osan eksoplaneetoista ja eritoten ehdokkaista on löytänyt Kepler-luotain, joka laukaistiin avaruuteen vuonna 2009. Se seuraa 170 000 tähden kirkkautta Joutsenen tähdistössä taukoamatta useiden vuosien ajan.

Avaruudesta on löytynyt myös yksinäisiä planeettoja, jotka eivät kierrä mitään tähteä. Niitä saattaa olla jopa enemmän kuin ”tavallisia”, tähteä kiertävillä radoilla olevia planeettoja. Hurjimpien arvioiden mukaan niitä saattaa olla tähtiäkin enemmän. Omassa kotigalaksissamme Linnunradassa on noin 200 miljardia tähteä, mutta orpoja planeettoja mahdollisesti 1000 miljardia. Bruno oli todellakin oikeassa.