Blogit

Tiedetoimittaja Markus Hotakainen hämmästelee maailmankaikkeutta.

Asuttavuusindeksi? Kuulostaa pahalta…

Blogit Taivaan tähden 17.10.2015 10:00
Markus Hotakainen
Kirjoittaja on tiedetoimittaja ja tietokirjailija.
CompHab1

Nyt voidaan arvioida, millä eksoplaneetoilla on todennäköisimmin elämälle suotuisat olosuhteet. Kuva: Rory Barnes

Tutkijoiden kehittämä uusi käsite ”asuttavuusindeksi” vaikuttaa äkkiseltään samalta tyhjyyttään kumisevalta jargonilta kuin nykyhallituksen tuottavuusloikat ja kärkihankkeet. Siinä on kuitenkin enemmän tolkkua.

Mutta mihin se liittyy?

Eksoplaneettoja tunnetaan varmuudella melkein kaksituhatta ja varmistamattomia havaintoja on yli kolmetuhatta. Osa planeetoista on potentiaalisesti elinkelpoisia eli ne kiertävät omaa tähteään etäisyydellä, jolla niiden pinnalla voi esiintyä nestemäistä vettä. Ja sitähän pidetään elämän perusedellytyksenä.

Kolmen vuoden kuluttua avaruuteen laukaistaan James Webb -avaruusteleskooppi, jossa on peräti 6,5-metrinen peili. Sen suorituskyky peittoaa mennen tullen neljännesvuosisadan ajan palvelleen Hubble-avaruusteleskoopin, jonka peilillä on läpimittaa ”vain” 2,4 metriä.

Tähtitieteilijöillä on jo valovuoden mittainen toivelista Webb-avaruusteleskoopilla tutkittavista kohteista, joten havaintoaika on ymmärrettävästi kortilla. Uuden kaukoputken erotuskyky riittää eksoplaneettojen olosuhteiden kartoitukseen, mutta resurssien rajallisuuden takia on syytä tietää aika tarkkaan, mitä kohteita kannattaa syynätä perusteellisemmin.

Jo vuonna 2017 otetaan käyttöön TESS-satelliitti (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Sen avulla tunnettujen eksoplaneettojen lukumäärä kasvaa entisestään, mahdollisesti jopa useisiin tuhansiin. Siinä riittää seulomista.

Siksipä Washingtonin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet ”asuttavuusindeksin”. Sillä mitataan, kuinka todennäköisesti eksoplaneetan olosuhteet ovat elämälle otolliset ja kuinka mielekästä sitä on tutkia tarkemmin.

Jos planeetta kiertää tähteään niin sanotulla elinkelpoisella vyöhykkeellä, jolloin sen pintalämpötila on nollan ja sadan celsiusasteen välillä – eli vesi voi olla nestemäisessä olomuodossaan – on saatu vasta yksi rasti ruutuun.

Asuttavuusindeksiä määritettäessä otetaan huomioon myös se, kuinka paljon planeetta heijastaa tähden säteilemää valoa ja millaisella radalla se tähteä kiertää.

Mitä suurempi planeetan heijastuskyky on, sitä vähemmän sen kaasukehään jää energiaa, joka nostaa pintalämpötilaa. Ja mitä soikeammalla radalla planeetta tähteä kiertää, sitä enemmän sen pinnalle lankeava tähden säteilyenergia vaihtelee.

No mitäs se sitten tarkoittaa?

Jos planeetta sattuu kiertämään elinkelpoisen vyöhykkeen sisäreunalla, lämpötila voi olla sopiva nestemäisen veden esiintymiselle, mutta liian korkea elämän kannalta – paitsi jos se heijastaa hyvin säteilyä, jolloin se on viileämpi kuin pelkän etäisyyden perusteella voisi päätellä.

Toisaalta jos planeetan kiertorata on elinkelpoisen vyöhykkeen ulkolaidalla, soikea rata saattaa tuoda sen aika ajoin sen verran lähemmäksi tähteä, että olosuhteet ovat otollisemmat nestemäisen veden esiintymisen lisäksi myös elämän kannalta.

Ja se voi tarkoittaa seuraavaa askelta avaruuden elämän etsinnässä. Parikymmentä vuotta sitten ei tunnettu kuin Aurinkokunnan planeetat. Nyt voidaan arvioida melko luotettavasti, missä muualla voi olla elämän kannalta suotuisia planeettoja.

Seuraavaksi pystytään tutkimaan tarkemmin, ovatko mahdollisesti elinkelpoiset maailmat sitä oikeastikin. Ja sitten ollaankin jo kenties elämän löytymisen kynnyksellä. Olemmeko maailmankaikkeudessa yksin vai onko meillä kohtalotovereita?