Ulkoplaneetat
Mars
Kolme Mariner-luotainta lensi Marsin ohi 1960-luvulla. Alusten havainnot
paljastivat, että Marsin ilmakehä on ohut, kylmä ja kuiva. Ohut atmosfääri
muodostuu lähes yksinomaan hiilidioksidista, sen ilmanpaine oli alle 1% maapallon
ilmakehän paineesta maanpinnan tasolla. Marinerien kuvissa
ei kuviteltuja
kanavia ei näkynyt, ei vettä, eikä kasvillisuutta. Pinta oli kuun kaltainen
täynnä kraattereita.
Vuonna 1965 lähetti Mariner 4 -niminen avaruusluotain lähikuvia
Marsista, ja hienot teoriat elämästä Marsissa alkoivat romuttua:
ei todisteita elollisesta elämästä, vain kraatereita ja kuivia
uomia punaisella Marsin kamaralla.
Vuonna 1976 avaruusluotaimet Viking Landers 1 ja 2 laskeutuivat Marsiin ja
ottivat sieltä maaperänäytteitä. Merkkejä kemiallisista reaktioista oli
havaittavissa, mutta elävistä mikro-organismeista saati suuremmista
elämänmuodoista ei löytynyt mitään todisteita. Näytteiden perusteella
Marsin uskottiinkin olevan eloton: UV-säteily, ankara kuivuus ja hapettuva
maaperä eivät voi tarjota mahdollisuuksia minkäänlaiselle elämälle Marsin pinnalla.
Hubble Avaruusteleskoopilla tehdyt havainnot ovat
osoittaneet, että olosuhteet Viking-alusten
laskeutumisen aikoihin eivät olleet mitenkään
tyypillisiä. Marsin ilmakehä näyttää nyt sekä
kylmemmältä että kuivemmalta kuin mitä
Viking-laskeutujat havaitsivat.
Mariner- ja Vikinki-luotainten
lähettämät tiedot kuluneitten
parin-kolmenkymmenen vuoden ajalta osoittavat, että
Marsilla on ollut mutkikas säähistoria,
jonka aikana on ehkä vallinnut useita lämpimiä ajanjaksoja.
Tiettyinä aikoina valtaisat vesimäärät
ovat virranneet planeetalla vapaana.
Elämää pakkasessa
Etelänapamantereella sijaitsevasta Dry Valleysn (Suom. Kuiva
laakso) hiekkakivissä n. 3-8 cm syvyydessä olevista
suolapitoisista kerrostumista löytyi leviä,
sekä Penicillium suvun hometta. Tiedemiesten mukaan
suolapitoisuus on niin korkea. että vesi säilyy jopa
-50 asteen pakkasessa nestemäisenä. Vaikka
nestemäistä vettä on ainoastaan vähäisiä määriä,
se mahdollistaa silti levien ja bakteerien
esiintymisen.
Kasvuolosuhteet muistuttavat hyvin paljon sitä, mitä Marsin pinnalla
kuvitellaan olevan tällä hetkellä.
Mars Global Surveyorin vuosina 1999-2001 ottamista kuvista
on löytynyt
dyynimuodostelmia, joissa on havaittu omituisia
tummia täpliä. Se herätti toiveita, että Marsista löytyy kasvillisuutta.
Viking-luotainten kuvaamat
"
Marsin kasvot" (alla) ovat viimeisten kolmen vuosikymmenen ajan
herättäneet keskustelua niin muukalais-intoilijoiden kuin tiedemiestenkin
keskuudessa.
Tammikuussa 2004 Marsiin laskeutuneen
Spirit-aluksen tutkimuksia
julkaistiin ensimmäisen kerran
elokuun 2004 alussa Science-lehdessä, jossa oli yksitoista
tutkimusraporttia Spiritin 90 ensimmäisen
päivän havainnoista.
Yhdysvaltain Mars-kulkijat Spirit ja
Opportunity
jatkavat työtään.
vaikka välillä
aurinkoenergian saamisessa on ollut vaikeuksia.
Opportunity jatkaa tutkimuksia suurehkon kraaterin sisäpuolella
ja etsii kohteekseen paljastuneita,
kiinnostavan näköisiä kivikerroksia. Spirit kipuaa puolestaan
ylöspäin Columbia-kukkuloiden
rinteellä. Kukkulat kohoavat noin sata metriä ympäröivän maaston
yläpuolelle ja tähän mennessä
Spirit on noussut noin 9 metriä. Kulkua hidastaa sekä yhden
pyörän käyttökelvottomuus että
energian niukkuus. Aurinkopanelien tuotto on rinteen
kallistuskulmasta riippuen jopa alle puolet
maksimista. Myös vähitellen kertyvä hieno pöly on laskenut
aurinkopaneleiden tuottoa.
Alun perin kummallekin kulkijalle luvattiin 90 vuorokauden
toiminta-aika, joten siltä osin tavoitteet
on ylitetty kirkkaasti.
Spirit laskeutui Gusevin kraateriin, joka valittiin kohteeksi koska arveltiin sieltä löytyvän jälkiä
Marsin vetisestä menneisyydestä. Kraateri on hyvin tasainen ja se on korkeampien vuorten
alapuolella, joten pidettiin mahdollisena, että vuorilla oleva jää olisi sulaessaan valunut alhaalla
olevalle tasangolle ja muodostanut siellä järven. Tulokset eivät kuitenkaan löytäneet tukea tälle
oletukselle.
Gusevin kraaterin pinta on ohuen, muutaman sentin paksuisen tasaisen pölykerroksen
peitossa ja
siinä on kraatereista singonneita pieniä ja suuria kiviä. Kivien rakenne ja
mineraalikoostumus sekä
planeetan pintaa täplittävät lukuisat törmäyskraatterit osoittavat, että
vahvimmin Marsin geologiaan
tällä alueella vaikuttaneet voimat ovat vulkaaninen toiminta, tuuli
sekä meteoriittitörmäykset. Kivet
ovat basalttisia ja alkuperältään vulkaanisia, vaikka aktiivisia
tulivuoria tai muuta vastaavaa toimintaa
ei lähimailta havaittu. Ylipäänsä koko Marsissa ei ole ilmeisesti
tällä hetkellä aktiivista
tulivuoritoimintaa, vaikka muualla on selvempiä jälkiä entisistä
purkauskraatereista.
Kokonaan tutkijat eivät vielä sulje pois mahdollisuutta vedestä
Gusevin kraaterista. Eniten siihen
viittaavat kivien sisään muodostuneet kolot sekä kivien
pintoihin muodostuneet kerrostumat. Niistä
löytyi tiettyjä alkuaineita enemmän kuin muualta, erityisesti
rikkiä, klooria ja bromia. Nämä ovat
kaikki alkuaineita, joita vesi pystyy helposti irrottamaan.
Samoin Marsin kamaralla makaavien kivien
alapuolisilla pinnoilla oleva vaalea kerrostuma voisi
selittyä alapuolelta tihkuvan veden aiheuttamaksi.
Kivilajeista tunnistettiin oliviini, pyrokseeni, plagioglaasi,
magnetiitti, ilmeniitti sekä fosfaatti.
Mineraalikoostumus muistuttaa maasta löydettyjä Mars-peräisiä
meteoriittikiviä joskaan kemiallinen
koostumus ei ollut aivan sama. Marsin kamara toki vaihtelee
alueittain ja maahan asti päätyneet
meteoriitit ovat todennäköisesti aivan muualta Marsista lähtöisin.
Tuulen vaikutus pinnanmuotoihin
näkyi kivien ja kallion päälle kasautuneina dyyneinä ja
kasautumina sekä tuulieroosiona.
Valokuvia Spiritin kamerat ovat ottaneet tuhansittain.
Sekä maisemaa kuvaava panoraamakamera
että mikroskooppisia ilmiöitä kuvaavat kamera ovat olleet
kovassa käytössä. Marsin kaasukehää
on mitattu 2000 metrin korkeuteen saakka. Sen lämpötilajakaumaa,
hiukkaspitoisuutta, hiukkasten
kokoa ja vesihöyrymäärää on kartoitettu.
Samoihin aikoihin Marssin kiertoradalle saapunut
Mars Express
on tehnyt
tarkkaa kartoitustyötä
Marssin pinnasta.
Maahan on pudonnut pieni joukko meteoriitteja, joiden uskotaan olevan peräisin
Marsista. Viimeisin löydös on vuodelta 1996, jolloin ensimmäisen kerran
Marsista tulleesta meteoriitista (nimi: Allan Hills 84001) kyettiin
tunnistamaan orgaanisten yhdisteiden jäänteitä. Löydöksestä on kiistelty
puoleen ja toiseen. Vuoden 1998 alussa kaksi tutkijaryhmää julkisti
tutkimustuloksensa, joiden mukaan Mars-meteoriitin orgaaniset hiiliyhdisteet
ovatkin tavanomaista, maanpäällistä orgaanista hiiltä. Toiveesta elämän
löytymiselle Marsin pinnalta ei ole kuitenkaan luovuttu; tutkimukset
jatkuvat ja uusia todisteita elämästä kertovista yhdisteistä kaivataan
kuumeisesti.
Marsprogram
Mars
Mars Express
Planetologiaa
PUNAINEN PLANEETTA SAI LISÄÄ VIERAILIJOITA
Astronetti/planeetat/mars
Mars Express
Marsrovers
Mars Global Surveyor
Mars Odyssey
MARS PATHFINDER
Marsprogram/Nasa
Mars Pathfinderin ja Mars Global surveyorin tuloksia
Jupiter
Jupiterin pilvipeitteen ehkä tunnetuin piirre on Suuri Punainen Pilkku (SPP),
joka on ollut
nähtävissä Maasta jo yli 300 vuoden ajan. SPP:n koko on 12 000-25 000 km ja
sen sisään mahtuisi vaivatta
kaksi maapalloa.
Myös Jupiterilta on löydetty renkaat, mutta ne ovat paljon ohuemmat
ja himmeämmät kuin Saturnuksen renkaat. Toisin kuin Saturnuksen
renkaat, Jupiterin renkaat ovat tummia ja ne ovat muodostuneet
erittäin lähinnä punertavasta pölystä ja pienestä kiviaineksesta eikä
niistä ole löytynyt vesijäätä kuten Saturnuksen renkaista.
Galileo-avaruusluotain onkin onnistunut ratkaisemaan Jupiterin salaperäisten renkaiden
alkuperää hyvin pitkälle. Galileon ottamista kuvista tiedemiehet ovat päätelleet, että renkaat
ovat muodostuneet kosmisesta pölystä, joka on irronnut planeetan neljästä sisimmästä kuusta
pienten avaruuskivien pommituksessa. Meteoriitit räjähtävät kuun pinnan alla ja sinkoavat pölyä
avaruuteen, joka jää Jupiteria kiertäväksi renkaaksi.
Jupiterin renkaat löydettiin täysin odottamatta vuonna 1979, kun kaksi tiedemiestä oli
tutkimassa Voyager 1:n ottamia kuvia, kun se oli lentänyt Jupiterin ohi noin 1 miljardin
kilometrin etäisyydelle. Jupiterin renkaat ovat Maasta käsin lähes erottumattomia jopa
parhaimmilla kaukoputkilla.
Jupiterin ilmakehässä syntyvä runsas radiosäteily pystytään vastaanottamaan Maassa, mutta
pelkästään säteilyvyöhykkeeltä lähteneen säteilymäärän mittaaminen ei Maasta käsin onnistu.
Saturnukseen matkalla oleva Cassini-luotain ohitti vuonna 2001 Jupiterin noin 9 miljoonan
kilometrin etäisyydeltä ja oli siten paljon paremmassa asemassa planeettaa ympäröivän
säteilyvyöhykkeen mittaamiseksi.
Jupiterin rakenne
Jupiter koostuu kemiallisesti pääasiassa vedystä ja heliumista. Jälkiä on myös metaanista,
vedestä ja ammoniumista. Koostumus vastaa melko hyvin Aurinkokunnan alkusumun
koostumusta silloin, kun Aurinkokunta alkoi muodostua noin 4,5 miljardia vuotta sitten.
Saturnuksella on hyvin samanlainen kemiallinen koostumus, mutta Uranuksessa ja
Neptunuksessa on vähemmän vetyä ja heliumia.
Kaasuplaneetoilla ei ole kiinteätä pintaa, niiden kaasumaisessa tilassa oleva materia käy vain
aiempaa tiheämmäksi, kun siirrytään syvemmälle planeetan sisälle. Jupiterilla on luultavasti
kiinteä ydin, jonka massa on 10 ja 15 Maan massan välillä.
Jupiter säteilee avaruuteen enemmän energiaa kuin se saa Auringosta. Jupiterin sisäosat ovat
kuumia: ytimen lämpötila on noin 20 000 Kelvinin vaiheilla. Lämpö syntyy
Kelvinin-Helmholzin mekanismin kautta Jupiterin vetovoiman aiheuttamasta planeetan
kokoonpuristumisesta.
Jupiter ei tuota energiaa ydinfuusion kautta kuten Aurinko, se on siihen liian pienikokoinen ja
sen sisusta on liian kylmä, jotta ydinreaktiot käynnistyisvät. Sisustan lämpötila todennäköisesti
aiheuttaa konvektiota sisäosien nestekerroksissa, mikä aiheuttaa näkemämme monimutkaisen
liikkeen pilvikerroksissa. Saturnus ja Neptunus muistuttavat Jupiteria tässä suhteessa, mutta
Uranus ei.
Pilvivyöhykkeet
Jupiterissa ja muilla kaasuplaneetoilla tuulee kovaa. Tuulet rajoittuvat laajoille ekvaattorin
suuntaisille kaistoille ja ne puhaltavat viereisillä kaistoilla vastakkaisiin suuntiin. Viereisten
kaistojen kemiallisten koostumusten ja lämpötilojen pienet erot ovat syynä kaistojen erilaiseen
väritykseen. Vaaleita kaistoja kutsutaan vyöhykkeiksi ja tummia vöiksi.
Jupiterin pilvipeitteen ehkä tunnetuin piirre on Suuri Punainen Pilkku (SPP), joka on ollut
nähtävissä Maasta jo yli 300 vuoden ajan (sen löytäjiksi mainitaan usein joko Cassini tai Robert
Hooke 17. vuosisadalla). SPP:n koko on 12 000-25 000 km ja sen sisään mahtuisi vaivatta
kaksi maapalloa.
Samanlaisia, mutta pienempiä pilkkuja on tunnettu vuosikymmenien ajan. Infrapunahavainnot ja
sen pyörimissuunta viittaavat siihen, että suuri punainen pilkku on suuressa paineessa oleva alue,
jonka pilvet ovat ympäröiviä alueita merkittävästi ylempänä. Samanlaisia rakenteita on havaittu
myös Saturnuksella ja Neptunuksella. Tiedossa ei kuitenkaan ole, miten tällaiset rakenteet
voivat säilyä vuosisatojen ajan.
Jupiterin renkaat
Magneettikenttä
Jupiterilla on suunnaton magneettikenttä, joka on maapallon magneettikenttää hyvin paljon
voimakkaampi. Jupiterin magneetosfääri ulottuu runsaasti yli 650 miljoonan kilometrin päähän
eli Saturnuksen radan ulkopuolelle.
Aivan kuten Maapallolla ja muilla ilmakehällisillä
planeetoilla, myös Jupiterissa esiintyy revontulia.
Jupiterin ympärillä on hyvin voimakas
säteilyvyöhyke, jonka säteily on samanlaista
kuin Maan ympärillä olevissa Van Allenin
vyöhykkeissä on havaittu, mutta on
huomattavasti voimakkaampaa.
Säteily Jupiterin ympärillä on itse asiassa hyvin paljon voimakkaampaa kuin mitä aikaisemmin
on oletettu. Voimakkain säteilyvyöhyke on noin 300 000 km etäisyydellä planeetasta.
Jupiterin kuut
Vuosien 2002 ja 2003 aikana uusia kuita löydettiin 24 eli kuita on
nyt jo 63.
Galileo Galilei löysi Jupiterin neljä suurinta kuuta (Io, Europa, Ganymede ja Callisto) vuonna
1610 suunnatessaan kaukoputkensa kohti Jupiteria, mistä kuut ovat saaneetkin nimensä Galilein
kuut (Galilean Satellites).
Jupiterin kuista Ganymedes on aurinkokunnan suurin kuu, jonka läpimitta on 5300 kilometriä.
Se on siten Merkuriustakin suurempi. Noin puolet kuun massasta on vettä tai jäätä. Kraatterien
määrästä ja pinnan rakenteesta näkyy, että Ganymedessä on eri ikäisiä alueita, joten pinta on
osittain uudistunut.
Eurooppakuu kiinnostaa tutkijoita siksi, että on todettu, että kilometrien paksun jään alla on meri.
Aina kun löytyy vettä, tutkijat kiinnostuvat elämän mahdollisuudesta.
Astronetti/planeetat/Jupiter
Ganymedes
Saturnus
Galileo Galilei oli ensimmäinen, joka tutki Saturnusta kaukoputkella vuonna 1610.
Saturnuksen ohi on lentänyt kolme luotainta, 1979 Pioneer 11 ja myöhemmin Voyager 1 ja
Voyager 2. ESAn ja NASAn yhteinen Cassini-luotain laukaistiin kohti Saturnusta
lokakuussa
1997 ja sen tarkoituksena on mm. pudottaa Huygens-luotain Titan-kuun pinnalle
tammikuussa vuonna 2005.
Myös Saturnuksessa esiintyy revontulia.
Astronetti/planeetat/Saturnus
Saturnus/Cassini/Huygens
Successful Huygens test: last before separation
Uranus, Neptunus ja Pluto
Astronetti/planeetat/Uranus
Astronetti/planeetat/Neptunus
Astronetti/planeetat/Pluto
Plutosta ja sen kiertolaisesta ei tänä päivänä tiedetä paljoakaan.
Tiedot perustuvat suurelti arvioihin ja lainalaisuuksiin sekä kaukaisiin
avaruusteleskooppien lähettämiin kuviin. NASA suunnittelee lähettävänsä
vuonna 2001 Plutoon suunnatun avaruusaluksen (ns. Pluto Express).
Tuolloin toivottavasti voidaan valottaa pimeän ja kaukaisen planeetan
arvoituksia nykyistä tarkemmin.
Pikkuplaneetat, pyrstötähdet ja meteoroidit
07.09.2004 Asteroidi hipaisi Maata. New Scientist -lehden mukaan ehkä jopa
kymmenmetrinen asteroidi ohitti maaliskuun lopulla
Maan vain 6500 kilometrin
korkeudelta. Asteroidi tuli varsin lähelle, sillä
maapallon läpimitta on noin 12 700
kilometriä
Asteroidi havaittiin Linear-kaukoputkella Socorrossa
New Mexicossa Yhdysvalloissa.
Linear on tarkoitettu nimenomaan asteroidien etsintään.
Havaintoja ehdittiin saada vain neljä vajaan tunnin aikana.
Sen jälkeen asteroidi siirtyi
Maan päivänpuolelle.
Ilmakehään syöksyessään tällainen 5 -10 -metrinen
asteroidi näkyisi hyvin kirkkaana
tähdenlentoja ja luultavasti pirstoutuisi palasiksi
jo yläilmakehässä. Maanpintaan saapuvat
pirstaleet voisivat silti aiheuttaa asutuilla alueilla
suurta vahinkoa.
Tällaisten kappaleiden kartoittamista pidetäänkin hyvin tärkeänä, ettei pääse
tapahtumaan mitään vakavampaa törmäystä.
Astronetti/planeetat/komeetat
Komeettatutkimuksen tulevaisuudesta:
JPL Missions
Komeetat
Pictures of the nightsky
Alkuun
Auringon tutkiminen
Sisäplaneettojen tutkiminen
ŠIsmo
Elo