Arkisto


Yksinäinen planeetta ei ehkä ole planeetta

10.10.2013 klo 16.30, kirjoittaja
Kategoriat: Otsikon takana

Havaijin Pan-STARRS 1 -teleskooppi on havainnut 80 valovuoden päässä Maasta olevan eksoplaneetan, joka ei näytä kiertävän mitään tähteä. Asiasta on jo ennätetty uutisoida siihen tyyliin, kuin kyseessä olisi ensimmäinen koskaan havaittu tämäntyyppinen planeetta. Näin ei kuitenkaan ole.

Havaijin yliopiston tiedotteen ydin on siinä, että nyt havaittu planeetta PSO J318.5-22 on yksi pienimassaisimmista tämäntyyppisistä kappaleista, joita on havaittu. Se on myös ominaisuuksiltaan eniten planeetan kaltainen.

PSO J318.5-22 on noin kuuden Jupiterin massainen ruskea kääpiö, tarkemmalta tyypiltään L-kääpiö. Ruskeat kääpiöt puolestaan ovat joko erittäin suurimassaisia kaasuplaneettoja tai hyvin pienimassaisia tähtiä. Itse asiassa tähtitieteilijät eivät ole täysin varmoja siitä, mihin raja tulisi vetää. Voiko ruskeita kääpiöitä syntyä kuten planeettojen ymmärretään syntyvän, tiivistymällä tähteä ympäröivässä pölykiekossa? Vai syntyvätkö ne aina tähtien tapaan, luhistuvan pölypilven ytimeen? Kaukaisesta, viileästä nökäreestä on paha mennä sanomaan, miten se muodostui. Se on liian pieni tuottaakseen energiaa tähtien tapaan, mutta niin suuri, että on arveluttavaa kutsua sitä planeetaksi. Jos sitä kiertää pienempiä kappaleita, ovatko ne planeettoja vai kuita? Jos se kiertää isoa, kunnon tähteä, onko kyseessä kaksoistähti vai tähden ja planeetan muodostama systeemi?

Muita yksinäisiä ruskeita kääpiöitä ovat muun muassa S Ori 52, Cha 110913-773444 sekä CFBDSIR 2149-0403. Yhtäkään niistä ei ole vahvistettu varmasti juuri planeetaksi, ei myöskään nyt löytynyttä kappaletta. PSO J318.5-22 on mahdollisesti pienimassaisin tunnettu tämäntyyppinen kappale, ja siksi hyvä ehdokas planeetaksi eikä tähdeksi. Varmuutta asiasta ei kuitenkaan ole.

Tutkimusta johtanut Michael Liu innostuu revittelemään kuvaillessaan löytöään: ”We have never before seen an object free-floating in space that that looks like this. It has all the characteristics of young planets found around other stars, but it is drifting out there all alone. I had often wondered if such solitary objects exist, and now we know they do.” (”Emme ole koskaan aiemmin nähneet avaruudessa vapaana kelluvaa kohdetta, joka näyttää tältä. Sillä on kaikki muita tähtiä kiertävien nuorten planeettojen ominaisuudet, mutta se ajelehtii siellä aivan yksin. Olen usein pohtinut, onko tällaisia yksinäisiä kohteita olemassa, mutta nyt tiedämme, että on.”) Nuoret planeetat HR 8799bcd ja 2MASS J1207b, joihin Liu viittaa, ovat myös ruskeita kääpiöitä, tai ehkä erittäin massiivisia planeettoja. Rajanveto on vaikeaa.

PSO J318.5-22 on joka tapauksessa tämäntyyppisistä kappaleista kaikkein lähimpänä meitä. Se kyntää avaruuden peltoa yksin, joten seuralaistähden valo ei tee sen havaitsemisesta vaikeaa. Läheisyys ja yksinäisyys tekevät siitä hyvän tutkimuskohteen. Erinomainen, lupaava löytö, mutta ei vielä mullistava.

Kuva MPIA / V. Ch. Quetz. Taiteilijan näkemys kohteesta nimeltä PSO J318.5-22.

8 kommenttia “Yksinäinen planeetta ei ehkä ole planeetta”

  1. Lasse Reunanen sanoo:

    Hyvin sait päivän uutisen tiedoksemme.
    Lisäisin ”ruskea kääpiö” linkkisi (englanniksi) suomennossivun:
    http://fi.wikipedia.org/wiki/Ruskea_k%C3%A4%C3%A4pi%C3%B6

  2. Tiera Laitinen sanoo:

    Haluaisin nipottaa vähäsen tuosta kuvasta. Toki taiteilijalle kuuluu taiteilijan vapaus, mutta väittäisin, että oikeasti tuo kappale ei voi olla raidallinen. Jupiterissa ja Saturnuksessa, jotka lienevät olleet innoituksen lähteenä, raidallisuus johtuu planeetan kaasukehän konvektiosolujen ryhmittämistä pilvivyöhykkeistä. Konvektiosoluja muodostuu, kun 1) planeetan pinnalle tulevan lämpöenergian määrä pinta-alayksikköä kohden on päiväntasaajalla suurempi kuin navoilla, jolloin kaasu nousee ylös päiväntasaajalla, virtaa kohti napoja ja palaa takaisin alempana kaasukehässä, ja 2) planeetan pyörimisestä aiheutuva coriolisvoima kääntää mainittuja pituuspiirien suuntaisia tuulia leveyspiirien suuntaisiksi ja, ollessaan riittävän voimakas, pilkkoo pohjois-etelä-suuntaisen konvektion useampaan erilliseen soluun – esim. maapallolla kolmeen, Jupiterissa useampaan. Koska orpoplaneetalla ei ole ulkoista lämmönlähdettä, edellytys 1 ei voine toteutua, eikä pilvivyöhykkeitä syntyä ainakaan tällä mekanismilla.

    Mutta onhan tuo kuvana toki paljon hienompi kuin pelkkä tasavärinen mollukka.

  3. Arttu Modig sanoo:

    Mielestäni otsikko on harhaanjohtava. Ruskeat kääpiöt ovat teknisesti ottaen kappaleita, joissa on joskus tapahtunut fuusiota, eikä PSO J318.5-22 ole sellainen, vaan alikääpiö, ”sub-brown dwarf”, massansa perusteella. Tietääkseni tähtienvälistä yksinäistä planeetta ei ole virallisesti edes määritelty, vaan kaikki tällaiset planeettaa muistuttavat kohteet ovat alikääpiöitä. Ks. http://www.dtm.ciw.edu/boss/definition.html

    ”Ei ehkä planeetta” voi liittyä siis ainoastaan tähtieteilijöiden semanttiseen kiistaan, voiko kappaletta kutsua ainoastaan planeetaksi, kun se on muodostunut emotähden ympärille, ja mahdollisesti myöhemmin karannut. Karkeasti ottaen, tällöin emme voi kaikissa tapauksissa koskaan saada tietää, ovatko alikääpiöt ”planeettoja” vai eivät.

  4. toni petteri sanoo:

    Toki, Toki tuo kappaleemme on raidoittunut,jol,ole,ei peräti ruuduttunut, tämä on kaikkeutemme ja se ei ole kuitenkssn täydellinen, lukuun ottamatta ihmistä itseään…,Jo Kauko Armas Niemisen Eetteripyörretanko antoi ilmi tämän todellisuuden,..,mahdollisuuuden olemassa oloon..,.,

  5. Nimetön sanoo:

    Arttu: M. Liu ja hänen tutkimusryhmänsä itse puhuvat L-tyypin kääpiö PSO J318.5-22:sta ruskeiden kääpiöiden kontekstissa. He vertaavat tätä löytöään muihin L-tyypin kääpiöihin, joita he kutsuvat ruskeiksi kääpiöiksi.

    Kirjoitukseni tarkoituksena oli lähinnä nostaa esille se pointti, että kyseessä ei välttämättä ole vapaana matkaava kohde, jota suuri yleisö pitäisi intuitiivisesti planeettana, tai joka olisi ensimmäinen havaittu tällainen kohde.

    EDIT: Linkki itse paperiin on tässä.

  6. Juhani Harjunharja sanoo:

    Liekö ”Yksinäisen tähden harhailija” josta ei osata päättää oletko taipaleen tähti vaiko vain polun planeetta, mutta Annelta hyvää pohdintaa jälleen!

  7. Sunnuntaikosmologi sanoo:

    Miten nyt löytynyt objekti on tarkkaan ottaen havaittu ? Edellä kirjoitetusta ei aivan selvinnyt onko fuusioprosessi ollut käynnissä vai ei. Tähtien valo tulee fuusiosta ja planeettojen heijastetusta tähtivalosta. Mitenkä tässä tapauksessa ?

  8. Nimetön sanoo:

    Sunnuntaikosmologi: Kohdetta on havaittu tässä tutkimuksessa näkyvän valon alueessa ja infrapunassa. Deuteriumin fuusioitumisen alaraja on nykytietämyksen valossa noin 13 Jupiterin massaa kappaleelle, jonka metallipitoisuus vastaa Aurinkoa. Tämän määritelmän mukaan kyseessä olisi suoraan planeetta, sillä kohteen massa näyttää olevan tätä matalampi. Ei ole kuitenkaan selvää, mille kohtaa raja tähtien ja planeettojen välille tulisi vetää. Tämän tyyppisten kohteiden löytyminen alleviivaa sitä, että tähtien ja planeettojen muodostuminen on huonommin tunnettu prosessi kuin on ehkä tajuttukaan. Se on tässä (mielestäni) se mielenkiintoinen pointti, muutenhan homma hajoaa pitkälti semantiikaksi (tyyliin onko planeetan näköinen kappale planeetta, jos se ei kierrä mitään tähteä, jne).

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Missäs ne luvatut revontulet ovat?

10.10.2013 klo 13.35, kirjoittaja
Kategoriat: Otsikon takana

Eilen tuli mainostettua Ursan Facebook-sivun puolella viime yöksi mahdollisia revontulia. Maan magneettikenttä oli ollut häiriöisessä tilassa jo edellisillasta lähtien, ja ennusteiden mukaan Maahan saattaisi osua vielä koronan massapurkaus illemmalla. (Maan magneettikentän häiriöisyys ja koronan massapurkaukset ovat yhteydessä revontulien näkymiseen.) Tokihan taivas lupasi olla pilvipuurossa lähes koko maassa, mutta ehkäpä jossain pilvet suostuisivat rakoilemaan ja joku onnekas onnistuisi bongaamaan revontulia.

No.

Eilisillan magneettinen häiriöisyys jäi vaisuksi Etelä-Suomessa, eikä pohjoisessakaan ollut juuri juhlimista. Tilanne on tuttu. Välillä sitä miettii, kannattaako revontulista sanoa yhtään mitään, ennen kuin tilanne on jo päällä ja taivas lieskoissa ympäri maan.

Erittäin sopivasti Suomen Akatemia järjesti tänä aamuna tiedetoimittajille tiedotustilaisuuden, jossa puhui akatemiatutkija Emilia Kilpua Ilmatieteen laitokselta. Hänen aiheenaan oli avaruussää ja sen ennustamisen vaikeus.

Avaruussäällä tarkoitetaan Maan lähiavaruudessa tapahtuvia sähköisiä, magneettisia sekä hiukkastason muutoksia, joilla voi olla vaikutuksia ihmiskuntaan. Valtaosa avaruussääilmiöistä johtuu Auringon magneettisesta toiminnasta, tyypillisesti koronan massapurkauksista eli CME:istä (Coronal Mass Ejection, kuvassa), joissa Auringosta purkautuu valtavia plasmapilviä avaruuteen. Pilvet kantavat mukanaan magneettikenttää.  Törmätessään Maan magneettikenttään ne saattavat aiheuttaa voimakkaita häiriöitä planeettamme magneettikenttään eli niin sanotun avaruusmyrskyn (toiselta nimeltään geomagneettisen myrskyn).

Voimakkaat avaruusmyrskyt voivat aiheuttaa monenlaisia tihutöitä. Ne saattavat esimerkiksi vahingoittaa modernille yhteiskunnalle tuikitärkeitä satelliitteja tai aiheuttaa sähkökatkoksia  alttiisiin kantaverkkoihin (joskin Fingrid vakuuttaa, että Suomessa käytetyt muuntajat ovat senlaatuisia, että meikäläiset sähkölinjat kestävät hyvin avaruussään aiheuttamia haitallisia sähkövirtoja). Avaruussäätä halutaan osata ennustaa mahdollisimman hyvin, jotta vaikkapa satelliitteja voidaan suunnata Auringosta poispäin tai sulkea hetkeksi kokonaan. Siinä sivussa avaruussääennustukset poikivat jotain paljon vähäisempää mutta sitäkin mukavampaa: ennustuksia revontuliaktiivisuudesta.

Avaruussään ennustaminen on kuitenkin erittäin vaikeaa. CME:ltä kestää yhdestä viiteen vuorokautta saavuttaa maapallo. Ihanteellisissa olosuhteissa osaisimme sanoa jo paria päivää etukäteen, että Maahan on osumassa koronan massapurkaus. Nykyisellään purkauksen varmasta osumisesta saadaan tieto vain tuntia ennen.

Tämä johtuu siitä, että valtaosa Aurinkoa tutkivista satelliiteista sijaitsee niinsanotussa Lagrangen piste 1:ssä, jossa ne pysyvät mukavasti paikallaan ja näkevät Auringon jatkuvasti. Piste on kuitenkin erittäin lähellä Maata, ja purkaus on jo lähes perillä kun se havaitaan.

Pisteessä köllivät satelliitit näkevät kyllä, kun koronan massapurkauksia tapahtuu. Niiden on kuitenkin erittäin vaikea arvioida purkauksen suuntaa tai nopeutta, erityisesti kun sellainen on tulossa suoraan päin pläsiä (kuvan tilanne). Tästä syystä Aurinkoa Lagrangen pisteistä L4 ja L5 tarkkailevat satelliitit STEREO A ja STEREO B ovat olleet erittäin hyödyllisiä: ne antavat lisää perspektiiviä, kun purkausten suuntaa ja nopeutta pyritään arvioimaan. Lähdettyään Auringosta liikkeelle plasmapilvi etenee meidän vinkkelistämme kuitenkin hämärällä alueella, emmekä tiedä sen tilanteesta juuri mitään ennen kuin se onkin jo kohdalla.

CME aiheuttaa Maahan avaruussääilmiöitä vain, jos se osuu meihin. Auringon purkaukset tapahtuvat usein auringonpilkkujen lähellä, ja pilkut esiintyvät lähellä Auringon päiväntasaajaa. Valtaosa purkauksista sinkoutuu poispäin maapallosta. Purkaukset, jotka sattuvat suoraan meille näkyvän Auringon kiekon keskellä, osuvat usein maapalloon — mutta eivät aina. Toisinaan taas Auringon reunalla tapahtuvat purkaukset osuvat yllättäen Maahan, vaikka niiden piti mennä ohi. Purkausten eteneminen on vielä verrattain huonosti tunnettua, mutta asiaan vaikuttavat muun muassa aurinkotuulen virtauksen muutokset. CME:iden suuntaa ei siis aina kyetä ennustamaan.

Levitessään planeettainväliseen avaruuteen CME-pilvi leviää, ja saattaa Maahan osuessaan olla leveydeltään jo kolmasosan Maan ja Auringon välisestä etäisyydestä. Osuma Maahan saattaa olla siis suora, tai pilven reuna saattaa hipaista meitä vain osittain. Plasmapilven rakenne ja muoto voi muuttua matkan aikana paljonkin, ja Auringosta siistinä lähtenyt purkauspilvi saattaa olla voimakkaasti eri muotoinen saapuessaan Maahan. Tällöin sen aiheuttamat vaikutukset avaruussäähän voivat olla täysin erilaisia kuin odotettiin.

Jos Maahan sattuukin osumaan koronan massapurkaus, sen tulee vielä olla magneettiselta napaisuudeltaan vastakkainen kuin Maan magneettikenttä, jotta se voisi aiheuttaa merkittäviä muutoksia avaruussäähän. CME:iden napaisuuden tutkiminen on sekin vaikeaa. Lisäksi purkaus ajaa edellään vyöhykettä, jota tutkijat nimittävät turbulenttiseksi sheath-alueeksi. Myös se on magneettinen, ja sen kentän suunta vaihtelee. Tämän vyöhykkeen magneettikenttä aiheuttaa suuren osan avaruusmyrskyistä.

Näistä vaikeuksista johtuen avaruussääennusteiden taso on vielä toistaiseksi melko vaatimaton. Koska ihmiskunta on jatkuvasti yhä riippuvaisempi satelliiteista (kuten GPS-paikannuksesta tai tietoliikennesatelliiteista) ja muusta herkästä elektroniikasta, avaruussäätä halutaan kyetä ennustamaan vielä paljon nykyistä paremmin. Suomessa avaruussäätä tutkitaan muun muassa Kumpulan avaruuskeskuksessa Helsingin yliopiston, Aalto-yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen yhteistyönä.

Toistaiseksi paras tapa vahdata revontulia (menemättä ulos ja katsomatta pohjoistaivaan suuntaan, joka on edelleen lyömätön konsti) on tarkastella Maan magneettikentän häiriöisyyttä esimerkiksi Ilmatieteen laitoksen Auroras Now! -palvelussa. IL ylläpitää myös maksutonta Revontulihälytin-palvelua, jonka tilanneet saavat sähköpostia, kun Etelä-Suomessa on revontulille otollinen tilanne.

Nyt eletään Auringon magneettisen aktiivisuuden huippua. Nykyinen sykli on jäänyt aktiivisuudeltaan alhaisemmaksi kuin aikoihin, mutta Kilpua muistutti esityksessään, että voimakkaita aurinkomyrskyjä voi hyvin sattua myös keskinkertaisen syklin aikana. Tilastollisesti katsottuna voimakkaita myrskyjä sattuu myös hiukan enemmän aktiivisuuden ollessa jo hiipumassa. Tuleva talvi on siis edelleen hyvää aikaa revontulille — kunhan ne pilvet nyt vain viitsisivät pysytellä poissa.

Kuvat SOHO (ESA & Nasa)

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *