New Horizons -luotaimen tutkimustiimi on julkistanut ensimmäiset tieteelliset löydökset kääpiöplaneetasta. Ne perustuvat viimeisen kahden viikon aikana tehtyihin mittauksiin. Pääkohtia on neljä:

1. Plutolla on metaani- ja typpijäinen napalakki, joka erottuu koostumukseltaan selvästi päiväntasaajan tummasta materiasta. Napa-alueet vaikuttavat varsin samankaltaisilta kuin Neptunuksen Triton-kuulla on. Asiaa osattiin jo aiemmin epäillä, mutta nyt se on varmistettu.
2. Pluto on luultua suurempi: Sen halkaisija onkin 2350–2390 kilometriä. Pluto nousi samalla suurimmaksi tunnetuksi kääpiöplaneetaksi. Aiemmin Plutoa luultiin hieman pienemmäksi kuin kauempana kiertävä, tarkasti 2324–2348 km levyiseksi todettu Eris.
3. Pluto on luultua harvempi. Suurempi läpimitta laskee tiheyttä (koska massa ei ole muuttunut). Plutossa on siis enemmän jäätä ja vähemmän kiveä kuin aiemmin oletettiin. Eris on yhä massiivisin ja tihein kääpiöplaneetta: se on 27 % Plutoa raskaampi.
4. Pluton kaasukehä toimii eri tavoin kuin luultiin. Havaintoja kaasukehästä karkaavista typpi-ioneista alettiin saada jo 4–5 miljoonaa kilometriä odotettua etäämmältä. Tämän perusteella kaasukehä onkin paljon luultua aktiivisempi ja sen materiaa katoaa avaruuteen nopeammin kuin mallit antavat ymmärtää. Tai sitten typen muuttuminen ioneiksi toimiikin eri tavoin kuin luultiin. Kaasukehän pitäisi myös olla oletettua ohuempi, sillä sen paksuus perustuu vanhaan läpimittaan. Pluton kaasukehän toiminta on ollut tutkijoille suuri haaste, aina löytymisestään lähtien. Alla oleva kuva osoittaa paitsi Maan ja Pluton suhteelliset koot, niin myös kaasukehien koot.

New Horizons on nyt lähettänyt viimeiset navigointia varten ottamansa kuvat Maahan, ja keskittyy nyt lähiohituksen kiireisiin kuvaus- ja mittaustoimiin.

Juttu perustuu Planetary Societyn blogissa kerrottuihin tietoihin NASAn tiedotustilaisuudesta.

Itse asiassa uusimman punaiselle planeetalle matkaavan luotaimen tehtävänä ei ole etsiä Marsin kaasukehää, vaan selvittää, mitä sille on tapahtunut ja tapahtuu kaiken aikaa. Vuosimiljardien takainen tiheä hiilidioksidikehä on riutunut pelkäksi henkäykseksi: kaasukehän paine Marsin pinnalla on suunnilleen sama kuin 40 kilometrin korkeudessa täällä Maassa.

MAVEN eli Mars Atmosphere and Volatile Evolution tutkii kiertoradalta käsin planeetan kaasukehän koostumusta ja erityisesti sen yläosien vuorovaikutusta aurinkotuulen kanssa. Kun Marsin magneettikenttä muinoin katosi, Auringosta puhaltava hiukkastuuli pääsi suoraan kosketuksiin kaasukehän kanssa ja alkoi raastaa kaasua avaruuteen.

Mars-tutkimuksen ohjenuorana on jo pitkään ollut ”Follow the Water” eli suorana kökkökäännöksenä ”Seuratkaa vettä”. Vesi on ollut keskeinen elementti Marsin ja sen mahdollisen elämän kannalta, joten vedestä ja sen jättämistä jäljistä voidaan selvittää planeetan kehityshistoriaa.

Vaikka MAVEN tarkasteleekin veden sijasta kaasukehää, liittyy myös sen tekemä tutkimus kiinteästi veteen. Marsin muinainen vesi katosi, kun kaasukehä harveni, ilmasto muuttui ja lämpötila laski. Pääpiirteissään tapahtumat tunnetaan, mutta yksityiskohdissa on vielä paljon epäselvää.

Naapuriplaneettamme Mars on kuiva, kylmä ja kenties kuollut maailma, mutta kuten täällä meilläkin ”ennen oli kaikki paremmin”. Nuoruudessaan punainen planeetta oli vetinen, leuto ja mahdollisesti elävä maailma. Siinä välissä tapahtui jotain, mikä muutti Marsin.

Keskeisenä tekijänä on jo pitkään pidetty tiheän, suurimmaksi osaksi hiilidioksidista koostuneen kaasukehän katoamista. Marsilla on yhä kaasukehä ja se on yhä melkein pelkästään hiilidioksidia, mutta se on hyvin harva: paine planeetan pinnalla on suunnilleen sama kuin Maan ilmakehässä 40 kilometrin korkeudessa.

Kaasukehässä muinoin ollut vesihöyry on hajonnut vedyksi ja hapeksi, jotka ovat karanneet avaruuteen. Kauan sitten Marsin sula tai ainakin osittain sula ydin jähmettyi, magneettikenttä katosi ja aurinkotuuli pääsi puhaltamaan suoraan kaasukehään. Näin tiedetään tapahtuneen, koska samaa tapahtuu edelleen.

Vuosimiljardien takaisessa tiheässä kaasukehässä olleen hiilidioksidin on arveltu sitoutuneen Marsin muinaisiin järviin ja mahdolliseen valtamereen, ja muodostaneen karbonaattimineraaleja. Ongelmana on se, että Marsista ei ole löydetty karbonaatteja niin runsaasti kuin niitä pitäisi olla – jos sitoutumisteoria pitäisi kutinsa. Siksi myös hiilidioksidin on arveltu kadonneen avaruuteen.

Tällä viikolla Nature Communications -verkkolehdessä julkaistussa tutkimuksessa Tim Tomkinsonin johtama ryhmä raportoi ensimmäisen kerran suorista todisteista, että Marsissa on todella tapahtunut hiilidioksidin sitoutumista mineraaleihin. Tutkimuksessa olivat mukana Scottish Universities Environmental Research Centre -ympäristöntutkimuskeskus ja Glasgow’n yliopisto sekä Lontoon Luonnonhistoriallinen museo, jonka kokoelmissa on kappale Marsia.