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.
marsexpreskuva.jpg (13K)

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.

europa.jpg (7K)

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