Mistä tulit, vieras kaukaa?

Onko ’Oumuamuaksi ristitty kiertolainen kiinnostava kivimurikka vai ehkä sittenkin tähtienvälinen avaruusarkki?

'Oumuamua
Teksti
Markus Hotakainen

Tämä on ilmaisnäyte SK:n maksullisesta sisällöstä

Robotilla oli yksi tehtävä: tuijottaa taivaalle. Lokakuisena yönä sen näkökenttään ilmestyi pieni valopiste, joka liikkui nopeasti. Algoritmi laski pisteen radan ja nopeuden. Tuntematon vaeltaja oli tullut hyvin kaukaa.

Aurinkokunta oli saanut ensimmäisen vieraan tähtienvälisestä avaruudesta.

Kohde kirjattiin luetteloihin tunnuksella 1I/2017 U1, missä 1I tarkoittaa ensimmäistä tähtienvälisestä avaruudesta (Interstellar space) tullutta kappaletta.

Löytäjät nimesivät arvoituksellisen kulkijan ’Oumuamuaksi, joka tarkoittaa havaijin kielellä tiedustelijaa tai viestintuojaa. Löytö tehtiin Havaijilla, Mauin saarella sijaitsevassa Haleakalān observatoriossa.

Muitakin ehdotuksia oli, nimeksi ehdittiin jo ehdottaa Ramaa Arthur C. Clarken Uhka avaruudesta -tieteisromaanissa Aurinkokunnan läpi pyyhältävän muukalaisten avaruusarkin mukaan.

 

Kun Maalle vaarallisia asteroideja automaattisesti etsivä PanSTARRS1-teleskooppi bongasi planeettakuntamme halki kiitävän kappaleen, se oli jo etääntymässä kovaa kyytiä Auringosta Maan radan ulkopuolella.

’Oumuamuan huima vauhti edellytti nopeaa toimintaa. Se oli ollut lähimpänä Aurinkoa syyskuun 9. päivänä ja silloin kappaleen nopeus oli noin 88 kilometriä sekunnissa eli lähes 320 000 kilometriä tunnissa. Sillä nopeudella Maan ja Kuun välimatka taittuisi vajaassa tunnissa ja vartissa.

”Kun löysimme kohteen 19. lokakuuta ja oivalsimme sen tulleen tähtienvälisestä avaruudesta, anoimme saman tien havaintoaikaa maailman suurimmilta kaukoputkilta. Keräsimme aineistoa kolmen päivän ajan ja viikko löytymisen jälkeen saatoimme jo todeta kappaleen hyvin omituiseksi”, kertoo Karen Meech, löydön tehneeseen tutkijaryhmään kuuluva tähtitieteilijä Havaijin yliopistosta.

’Oumuamua ei ole missään vaiheessa näkynyt himmeää valopistettä kummoisempana kohteena, vaikka sitä kuvattiin kahdeksanmetrisillä peileillä varustetuilla Gemini- ja VLT-kaukoputkilla, jopa kymmenmetrisellä Keck-teleskoopilla.

Alkuun kappaletta epäiltiin komeetaksi, eli Aurinkoa kiertäväksi jäiseksi avaruuden kappaleeksi. Sen ympärillä ei kuitenkaan näkynyt minkäänlaisia merkkejä kaasusta tai pölystä, jota Aurinkokunnan sisäosiin tulevista komeetoista suihkuaa avaruuteen, kun Auringon lämpö sulattaa ja höyrystää niiden pölynsekaista jäistä pintaa.

Se oli siis luokiteltava asteroidiksi. Kohteen kirkkaus vaihteli säännöllisesti, vaihtelun perusteella vaikutti siltä, että se pyöri vinhasti, kappaleen pyörähdysajan laskettiin olevan 7,3 tuntia. Kirkkaudenvaihteluista voitiin tehdä päätelmiä myös ’Oumuamuan muodosta.

Kirkkaus vaihteli kertoimella kymmenen, joten asteroidin mittasuhteiden täytyi olla hyvin erikoiset. Kappaleen pituus näytti olevan jopa kymmenkertainen sen läpimittaan tai paksuuteen verrattuna.

’Oumuamua alkoi vaikuttaa todella kiehtovalta: se oli kuin avaruudessa kiitävä sikari. Mielikuviin vaikuttivat myös taiteilijoiden hahmottelemat näkemykset liioitellun sulavalinjaisesta kappaleesta.

’Oumuamuan löysi Havaijilla sijaitseva teleskooppi, joka etsii Maata uhkaavia asteroideja.
’Oumuamuan löysi Havaijilla sijaitseva teleskooppi, joka etsii Maata uhkaavia asteroideja. © ROB RATKOWSKI / IFA

 

Näkyvän valon eri aallonpituuksilla tehdyt mittaukset kertoivat, että ’Oumuamua on väriltään punainen ja hyvin tumma.

”Siinä suhteessa kappale muistuttaa komeettoja ja Aurinkokunnan ulko-osissa kiertäviä Kuiperin vyöhykkeen kohteita, mutta sen rata osoitti vierailijan tulleen paljon kauempaa.”

Punainen väri kertoo pitkäaikaisesta altistumisesta kosmisen säteilyn hiukkasille. Ne kuljettavat pienestä koostaan huolimatta suuren määrän energiaa, joten törmäykset saavat aikaan muutoksia avaruudessa olevassa kappaleessa.

”Pintamateriaalin kemialliset sidokset hajoavat, jolloin sen rakenne ja koostumus muuttuvat. Kappale tummuu ja värjäytyy punaiseksi. Sama ilmiö on havaittavissa myös monissa Aurinkokunnan kiertolaisissa.”

Samalla pinnalle muodostuu hiilipitoisesta aineesta koostuva kuorikerros, joka eristää sisäosat avaruuden olosuhteilta. Kosminen säteily vaikuttaa sekä Aurinkokunnassa että tähtienvälisessä avaruudessa, mutta Aurinkoa lähestyessään ’Oumuamua myös lämpeni rajusti.

Asteroidin pienin etäisyys Auringosta oli noin 37 miljoonaa kilometriä eli kolmanneksen Merkuriuksen keskietäisyyttä pienempi. Lähimpänä Aurinkoa ’Oumuamuan pintalämpötila kohosi satoihin celsiusasteisiin.

Tutkijoiden tekemien laskelmien mukaan jo vajaan puolen metrin eristekerros olisi riittänyt suojaamaan asteroidin sisuksissa piileksivää jäätä – jos siellä sellaista on.

Aurinkokunnassa on useita jäisiä kiertolaisia, joiden pinta on muuttunut ’Oumuamuan tavoin vuosimiljardeja kestäneessä hiukkaspommituksessa punertavaksi. Tunnetuimpia ”punastuneita” kappaleita ovat Neptunuksen kookas kuu Triton ja kääpiöplaneetta Pluto.

 

’Oumuamuan tähtienvälinen alkuperä ja eriskummallinen muoto herätti monien mielessä ajatuksen muukalaisten aluksesta. Joidenkin mielestä kappaleen pyörimisliike muistutti moottorivian saaneen avaruusaluksen hallitsematonta liikehdintää.

Oliko Aurinkokuntaan saapunut satojatuhansia tai jopa miljoonia vuosia kosmoksessa matkannut avaruusarkki? Jo puolen vuosisadan ajan olimme turhaan etsineet älyllistä elämää avaruudesta, nyt avaruuden äly olikin löytänyt meidät!

Kun ’Oumuamuan rataa laskettiin taaksepäin, se näytti tulevan Lyyran tähdistön kirkkaimman tähden Vegan suunnasta.

Vega on taivaan viidenneksi kirkkain tähti, se näkyy talvi-iltaisin matalalla länsiluoteisella taivaalla. Se on noin kaksi kertaa Aurinkoa massiivisempi ja pintalämpötilaltaan melkein tuplasti kuumempi. Siksi Vega säteilee Aurinkoa voimakkaammin, mutta yötaivaalla loistavaan kirkkauteen vaikuttaa myös etäisyys.

Vega on ainoastaan 25 valovuoden päässä eli kuuluu kosmisessa mittakaavassa lähinaapurustoomme.

Avaruusarkkiajatuksia saattoivat ruokkia myös Carl Saganin romaani ja sen pohjalta tehty elokuva Ensimmäinen yhteys. Tarinassa ensimmäinen Maan ulkopuolisilta olennoilta saatu viesti oli lähtöisin juuri Vega-tähteä kiertävältä planeetalta.

’Oumuamua ei kuitenkaan ollut lähtöisin Vegan lähettyviltä, vaikka se siitä suunnasta saapuikin. Kappaleen nopeuden laskettiin olleen tähtienvälisessä avaruudessa noin 26 kilometriä sekunnissa, noin 94 000 kilometriä tunnissa. Sillä vauhdilla matka Vegan planeettajärjestelmästä omaan Aurinkokuntaamme olisi kestänyt noin 300 000 vuotta.

Ajatus ”aluksen” alkuperästä kaatuu siihen, että 300 000 vuotta sitten Vega ei ollut lähimainkaan siellä, missä se tällä hetkellä on. Kotigalaksimme Linnunradan tähdet liikkuvat koko ajan toistensa suhteen. Satojen tuhansien vuosien kuluessa niiden sijainti muuttuu huomattavasti sekä avaruudessa että tähtitaivaalla.

Samaisten liikkeiden perusteella on voitu laskea, että noin 1,3 miljoonaa vuotta sitten ’Oumuamua ei suinkaan ollut Vegan vaan huomattavasti vähemmän hohdokkaalta kuulostavan TYC 4742-1027-1-tähden lähettyvillä. Sekään ei voi olla pitkän matkan alkupiste.

Kappale ohitti tähden ja sitä mahdollisesti ympäröivän planeettakunnan puolen valovuoden etäisyydeltä ja yli sadan kilometrin sekuntinopeudella. TYC 4742-1027-1 oli vain välietappi.

’Oumuamua havaittiin ensimmäisen kerran lokakuussa. Nyt se on jo karannut tutkijoiden tarkastelun ulottumattomiin.

Epätietoisuus ’Oumuamuan alkuperästä ei estänyt toiveikkaimpia Maan ulkopuolisen älyn etsijöitä eli Seti-tutkijoita ”kuuntelemasta” arvoituksellista avaruuden vaeltajaa.

Stephen Hawkingin ja Juri Milnerin ideoiman Breakthrough Listen -ohjelman käytössä oleva Green Bankin satametrinen radioteleskooppi suunnattiin kohti ’Oumuamuaa. Jos se olisi keinotekoinen rakennelma, huikeimmissa spekulaatioissa jopa haaksirikkoutunut alus, miehistö – tai miksi muukalaisten muodostamaa työyhteisöä pitäisikään nimittää – yrittäisi kenties lähettää radiolla hätäviestejä.

Miljardien kanavien kuuntelu ei tuottanut tulosta. ’Oumuamuan uumenista ei tullut minkäänlaisia hätä- tai muitakaan signaaleja. Se oli kuollut kuin kivi.

Ja kivi ’Oumuamua todennäköisesti onkin. Kun mittasuhteiltaan näin äärimmäinen kappale pyörii niin nopeasti, että yhteen pyörähdykseen kuluu aikaa vain runsaat seitsemän tuntia, sen on oltava kovaa ja lujaa ainetta, todennäköisesti metallipitoista kiveä. Höttöinen sorakasa tai jääkimpale, jollaisia osa asteroideista ja komeetat ovat, ei pysyisi kieputuksessa kasassa.

’Oumuamua ei edes pyöri säännöllisesti yhden akselin ympäri, vaan kieppuu kaoottisesti. Syynä saattaa olla kauan sitten sattunut törmäys. Tällainen kieppuva liike jatkuu hyvin pitkään, joten kosminen kolari on voinut tapahtua jopa miljardeja vuosia sitten planeettajärjestelmässä, jossa ’Oumuamua on aikoinaan muotoutunut.

Myöhemmät havainnot ovat tarkentaneet ’Oumuamuan ulottuvuuksia. Pituutta sillä on 230 metriä ja paksuutta 35 metriä. Pituuden suhde paksuuteen onkin siis vain noin 6,5:1. Se ei enää olekaan muodoltaan niin erikoinen, monet lähietäisyydeltä tutkitut Aurinkokunnan asteroidit ovat pitkulaisia.

’Oumuamua etääntyy sellaista vauhtia, että se on käytännössä jo tutkijoiden tarkastelun ulottumattomissa. Hubble-avaruusteleskoopilla yritetään tehdä vielä havaintoja, joiden avulla sen rata saataisiin määritettyä tarkemmin. Muuta ei enää ole tehtävissä.

Auringon vetovoima hidastaa vähitellen ’Oumuamuan nopeutta siten, että ennen pitkää se on samaiset 26 kilometriä sekunnissa, joka sillä oli tähtienvälisessä avaruudessa ennen saapumistaan Aurinkokuntaan.

Silti ’Oumuamua ohitti Marsin radan jo marraskuun alussa. Kevään mittaan se etääntyy Jupiteria kauemmas, vuoden kuluttua taakse jää Saturnus ja vuonna 2022 uloin planeetta Neptunus. Tosin ’Oumuamua on silloin jo korkealla planeettojen ratatason yläpuolella matkalla kohti Pegasuksen tähdistöä.

 

Tuntemattomasta, mutta joka tapauksessa kaukaisesta alkuperästään huolimatta ’Oumuamua kertoo jotain myös omasta Aurinkokunnastamme.

Muita tähtiä kiertämästä löytyneet eksoplaneetat ovat osoittaneet, etteivät Auringon kiertolaiset ole mitään erikoistapauksia. ’Oumuamuan ominaisuudet viittaavat siihen, että avaruuden eri planeettajärjestelmät syntyvät samaan tapaan ja niiden kiertolaiset voivat olla keskenään samankaltaisia.

’Oumuamua oli ensimmäinen tähtienvälisestä avaruudesta tullut vierailija, joka onnistuttiin havaitsemaan, mutta ei varmasti viimeinen. Tutkijoiden arvion mukaan vastaavanlaisia vaeltajia saattaa kulkea Aurinkokunnan sisäosien poikki vuosittain useita. Tähtitieteilijä Karen Meechin mukaan on mahdotonta sanoa, milloin haaviin jää seuraava.

”Nyt kuitenkin tiedämme, mitä etsiä ja osaamme varautua siihen. Tälläkin hetkellä on käynnissä useita lähiasteroidien etsintäohjelmia, joiden tuloksena voi löytyä myös ’Oumuamuan kaltaisia kappaleita. Piakkoin, ehkä jo helmikuun aikana, otetaan myös käyttöön uusi PanSTARRS2-teleskooppi. Se lisää entisestään mahdollisuuksia uusien löytöjen tekemiseen.”

Vaikka näyttääkin hyvin vahvasti siltä, että ’Oumuamua ei ole tähtienvälinen avaruusalus, se ei tee kaukaa tulleesta mutta vain tovin viipyneestä vieraasta epäkiinnostavaa – ainakaan tutkijoiden silmissä.

”Erikoista muotoa lukuunottamatta kaikki viittaa siihen, että ’Oumuamua on luonnollista alkuperää. Silti siinäkin on jännitystä riittämiin. Saimme ensi kertaa tutkittavaksemme, tosin vain lyhyeksi hetkeksi, kappaleen toisesta planeettajärjestelmästä.”