Aurinkokunta kylpee vedessä

Uudet Hubble-teleskoopin kuvat paljastavat, että Jupiterin Europa-kuun jäisen pinnan alla velloo valtava meri. Aurinkokunnassa on siis nyt kaikkiaan 12 planeettaa, kääpiöplaneettaa tai kuuta, joilta saattaa löytyä elämää.

Uudet Hubble-teleskoopin kuvat paljastavat, että Jupiterin Europa-kuun jäisen pinnan alla velloo valtava meri. Aurinkokunnassa on siis nyt kaikkiaan 12 planeettaa, kääpiöplaneettaa tai kuuta, joilta saattaa löytyä elämää.

NASA

Kilometrien paksuinen jääpeite kietoo Jupiterin Europa-kuun harmaanruskeaan, arpiseen ja kovaan panssariin, jonka lämpötila on jopa 220 astetta pakkasen puolella.

Kuu näyttää luotaantyöntävältä jäämöykyltä, josta jokaisen elävän olion luulisi haluavan pysytellä mahdollisimman kaukana. Jäässä on kuitenkin monin paikoin halkeamia, joista suihkuaa vesihöyryä jopa 200 kilometrin korkeuteen avaruuteen.

Asia selvisi Hubble-avaruusteleskoopin ottamista kuvista, kun se tarkkaili Jupiterin pientä kuuta 15 kuukauden ajan.

Suihkut ovat luultavasti nestemäistä vettä, jota työntyy avaruuteen suurella nopeudella jäässä olevista halkeamista.

Kun vesi kohtaa avaruuden, se höyrystyy. Arvioiden mukaan geysirsuihkut ovat merkki siitä, että Europan jääpinnan alla velloo meri, jossa on kaksi kertaa niin paljon vettä kuin Maassa.

🎬 Vesihöyrypylväitä Jupiterin Europa-kuussa:

© NASA Goddard

Europan geysirit ovat tuorein monista viime vuosina tehdyistä löydöistä, jotka viittaavat siihen, että useilla Aurinkokunnan kappaleilla on kilometrien syvyisiä, pinnanalaisia meriä, joissa voi piillä elämää.

Astronomit seuraavat vettä

Kun Yhdysvaltojen avaruusjärjestön Nasan tutkijat etsivät elämää avaruudesta, heidän mottonaan on lause ”Seuratkaa vettä”.

Maassa on löydetty eliöitä kaikkialta, missä esiintyy nestemäistä vettä, ja astronomit toivovat, että tilanne olisi samanlainen myös muilla taivaankappaleilla.

Vesi on nestemäistä lämpötiloissa, joissa eliöt viihtyvät. Nestemäinen vesi on myös mainio liuotin, joka auttaa ravintoaineita kulkeutumaan soluihin.

Kun nestemäisen veden lisäksi tarjolla on suoloja ja mineraaleja, saadaan oivallinen kasvualusta elämälle, ja jos saatavilla on vielä energiaa, elämän löytymisen todennäköisyys kasvaa.

Lukuisten luotain- ja teleskooppi­havaintojen ansiosta niiden Aurinkokuntaan kuuluvien kappaleiden määrä, joilla saattaa esiintyä elämää, on kasvanut merkittävästi sitten 1990-luvun.

Nykyisin tällaisia planeettoja, kääpiöplaneettoja ja kuita tunnetaan kaikkiaan 12. Niiden koko vaihtelee suuresti, ja ne myös sijaitsevat hajallaan eri puolilla Aurinkokuntaa.

Maassa on vain tilkka vettä

Monilla muilla Aurinkokunnan kappaleilla piilee huomattavasti enemmän vettä kuin Maassa.

Tutkijat ovat nyt kutakuinkin varmoja siitä, että kahdessa Jupiterin kuussa, Ganymedeksessa ja Europassa, sekä Saturnuksen Enceladus-kuussa on nestemäistä vettä, mutta veden olemassaolosta ei vielä kuitenkaan ole saatu suoria todisteita.

Parhaita ehdokkaita veden olinpaikaksi Aurinkokunnassa ovat siis tähtitieteilijöiden mielestä kaksi Jupiterin kuuta ja yksi Saturnuksen kuu.

Kummallista asiassa on kuitenkin se, että juuri nämä kolme jäistä kuuta, kuten myös Jupiter ja Saturnus, sijaitsevat suhteellisen kaukana Aurinkokunnan elinkelpoiselta vyöhykkeeltä, missä lämpötila on sopiva nestemäisen veden esiintymiselle.

Jupiterin voima iskee jääkuihin

Tähtitieteilijät ovat jo pitkään tarkkailleet Europa-kuuta, joka on suunnilleen Maan kuun kokoinen ja siten pienin Jupiterin viidestä suuresta kiertolaisesta. Nyt uudet Hubble-teleskoopin kuvat todistavat oikeaksi oletuksen siitä, että Europassa on vettä.

Astronomi William Sparksin johtama tutkijaryhmä Hubble-teleskoopin tutkimustoiminnasta vastaavassa avaruusteleskooppi-instituutissa (Space Telescope Science Institute) tutki Europaa samalla tekniikalla, jota yleensä käytetään paljastamaan, onko vierasta tähteä kiertävällä planeetalla kaasukehä.

© Mikkel Juul Jensen

Vesi paljastaa itsensä

Kun tähtitieteilijät etsivät Aurinkokunnasta nestemäistä vettä, he tarkastelevat seitsemää seikkaa. Nestemäinen vesi näkyy esimerkiksi taivaankappaleen magneettikentässä.

Hubble tarkkaili Europaa 15 kuukauden ajan, kun kuu kulki Jupiterin editse. Näin teleskooppi sai Europasta kuvia, joissa Jupiter loisti kirkkaana taustalla.

Kuvista selvisi, että Europan pinnalla on epätasaisuuksia, jotka varjostavat Jupiterin valoa. Tutkijat uskovat, että nämä epätasaisuudet ovat 200 kilometriä korkeita höyrysuihkuja.

Ne syntyvät, kun nestemäinen vesi pusertuu kuun jäisen pinnan repeämistä ja höyrystyy avaruudessa.

Europan ja Jupiterin parisuhteessa Jupiter määrää tahdin. Aurinkokunnan suurin planeetta painaa 318 kertaa niin paljon kuin Maa, ja sen valtava massa riepottelee alituiseen pientä kuuta.

Tilannetta voidaan verrata sormien välissä rusentuvaan kirsikkaan. Kirsikan keskellä oleva kivi vastaa Europan kovaa ydintä, marjan sisus on vettä ja kuori on jääkerros.

Kun sormet puristuvat kuoren läpi, mehua pursuaa ulos. Juuri vastaavan tilanteen tutkijat uskovat näkevänsä, kun Europan geysirit suihkuavat satoja kilometrejä korkeita höyrypylväitä avaruuteen.

Prosessissa vapautuu niin paljon energiaa, että vesi, jonka pitäisi olla jäätyneessä muodossa, sulaa uloimman jääkerroksen alla.

Tutkijat ovat laskeneet, että Jupiterin painovoimavaikutus Europaan on niin suuri, että jääkerrosten alla syntyvän vuoroveden vuoksen ja luoteen väli on 200 metriä. Näin suuri liike on mahdollista vain, jos Europan uloimman jääkuoren alla on sulaa vettä.

© Claus Lunau

Europassa on kaksi kertaa niin paljon vettä kuin Maassa

Tähtitieteilijät saivat vuonna 2016 selviä merkkejä siitä, että Jupiteria kiertävän Europa-kuun jäisen pinnan alla on valtava meri. Jääpeitteen raoista työntyy höyryä jopa 200 kilometrin korkeuteen. Suihkuja tarkkailtaessa Maan geysirit vaikuttavat mitättömän pieniltä.

Europan geysirien löytyminen vahvistaa vastaavan vuonna 2012 tehdyn tutkimuksen tulokset. Uudet ja selvemmät viitteet siitä, että kuun pinnan alla on meri, ovat hyviä uutisia astronomeille.

Kuuta tutkimaan lähetettävän robottiluotaimen ei nimittäin tarvitse porata reikää Europan jääpeitteeseen, vaan se voidaan ohjata lentämään useasti geysirsuihkujen läpi, jolloin se voi mitata suihkujen vesipitoisuutta.

Mars on kuin kuivaa aavikkoa

Vettä etsitään Aurinkokunnan ulko-osien lisäksi myös paljon lähempää Maata. Naapuriplaneetalta kantautuneet vesiuutiset eivät kuitenkaan ole kovin lupaavia. Tutkijat uskovat, että noin neljä miljardia vuotta sitten Mars oli yhtä vetinen kuin Maa.

Punaisen planeetan magneettikenttä, joka suojaa planeettaa Auringon säteilyltä, niin kutsutulta aurinkotuulelta, on kuitenkin huomattavasti heikompi kuin Maan magneettikenttä.

Siksi Marsin kaasukehä on aikojen kuluessa ohentunut merkittävästi. Nasan MAVEN-luotain paljasti vuonna 2015, että alituinen aurinkotuulen hiukkasten pommitus hävittää Marsin kaasukehästä noin 100 grammaa kaasuja joka ikinen sekunti.

Siksi Marsissa ei nykyisin ole vettä nestemäisessä muodossa vaan ainoastaan jäänä maaperässä.

Veden etsintä jatkuu kiivaana, kun sekä Nasa että Esa 2020-luvulla laukaisevat uudet luotaimet kohti Jupiteria.

Syksyllä 2015 Nasa ilmoitti tutkijoiden löytäneen jälkiä suolavedestä, joka valuu Marsin kraatterien rinteillä kesäisin. Jäljet olivat tummia viivoja, jotka ilmestyvät rinteisiin kesällä ja katoavat talvella.

Sittemmin Mars Odyssey -luotaimen tutkimuksissa selvisi, että viivat hyvin todennäköisesti sisältävät vettä vain kolme prosenttia eli saman verran kuin aavikkoalueet Maassa.

Pahimmassa tapauksessa niissä ei ole lainkaan nestemäistä vettä vaan ainoastaan suoloja, jotka nappaavat hieman vesimolekyylejä kaasukehästä.

Jos Marsin kraatterien viivat ovat silkkaa suolaa, tutkijoiden pitää etsiä syy siihen, miksi viivat ilmestyvät ja katoavat vuodenaikojen vaihtelun mukaan.

Siinä Marsia nykyään tutkivan Curiosity-mönkijän kaltaisista laitteista voi olla apua. Siksi Nasassa pohditaankin, voidaanko alueelle saada laite, joka voisi ottaa näytteitä.

Pluto yllätti astronomit

Veden etsinnässä koettiin yllätys vuonna 2016, kun selvisi, että Aurinkokunnan laitamilla sijaitsevan kääpiöplaneetta Pluton jäisen ja karun pinnan alla voi velloa suuri meri. Havainnot viittaavat siihen, että meren vesi saattaa olla osaksi nestemäistä.

Aurinkokunnan kaksi jättiläisplaneettaa saavat 2020-luvulla vieraita, kun luotaimet tutkivat niiden kuita ja etsivät uusia todisteita vedestä. Tutkijat suunnittelevat myös kunnianhimoista hanketta, jossa sukellusvene tunkeutuu kaukaisen kuun mereen.

© NASA

Nasan luotain kiertää Europan 45 kertaa

Jupiterin ympäristössä avaruusalukset altistuvat voimakkaalle säteilylle. Kun Nasa 2020-luvulla laukaisee luotaimen kohti Jupiterin Europa-kuuta, luotain pitää siksi ohjata radalle, jolla se joutuu vain vähäksi aikaa vahingolliseen säteilyyn.

©

Sukellusvene pulahtaa metaanimereen

Saturnuksen suurimmassa kuussa Titanissa on pinnalla meriä, jotka koostuvat nestemäisestä metaanista. Nasa on päättänyt tutkia Titanin meret pohjia myöten Titan Submarine -robottisukellusveneellä, jonka on määrä edetä pitkin rannikoita ja sukeltaa kuun pohjoisen meren, Kraken Maren, syvyyksiin.

© M. Caroll/ESA

Luotain tutkii kolmea kuuta

Kun eurooppalainen JUICE-luotain (Jupiter Icy Moons Explorer) laukaistaan vuonna 2022, sen kohteina ovat Jupiterin kuut Ganymedes, Kallisto ja Europa. Näiden kolmen kuun olosuhteet voivat olla sellaiset, että niissä saattaisi esiintyä sekä nestemäistä vettä että elämää.

Tuoreet New Horizons -luotaimen vuonna 2015 ottamat kuvat osoittavat, että Pluton pinnassa on merkkejä laajenemisesta. Laajeneminen saattaa johtua siitä, että kääpiöplaneetan meri on hiljalleen jäätymässä, sillä vesihän laajenee juuri jäätyessään.

Uusien havaintojen valossa yhdysvaltalaisen Brownin yliopiston tutkijat ovat laatineet mallin Pluton lämpötilan kehityksestä.

Jos meri olisi kokonaan jäätynyt, siitä seuraisi Pluton sisäosien alhaisen lämpötilan ja kovan paineen vuoksi se, että jää pakkautuisi nopeasti hyvin tiiviiksi, jolloin kääpiöplaneetta kutistuisi.

Siitä ei kuitenkaan ole näkyvissä merkkejä pinnalla, ja siksi uskotaan, että vesi on yhä nestemäistä.

Veden etsintä jatkuu kiivaana, kun sekä Nasa että Esa 2020-luvulla laukaisevat uudet luotaimet kohti Jupiteria. Niiden tavoitteena on tutkia jättiläisen jäisiä kuita tarkemmin.

Luotainten suorittamat nopeat ylilennot eivät kuitenkaan riitä, vaan alusten pitäisi myös laskeutua jääkuille. Laskeutuminen ja tutkimukset kuiden pinnalla vaativat tehokkaita ja kalliita mittauslaitteita, jotka kykenevät toimimaan voimakkaassa säteilyssä.

Jotta pinnan alla piileviä meriä päästään tutkimaan kunnolla, tarvitaan menetelmä, jolla itse paikalle saadaan robottisukellusveneitä. Niiden avulla voitaisiin lopulta selvittää, onko merissä myös elämää.