Tunnistamaton vieras kävi kääntymässä

Lokakuussa 2017 tähtitieteilijät löysivät Maan läheltä oudon kappaleen. Aurinkokunnan ulkopuolelta tullut vierailija, joka sai nimekseen ‘Oumuamua, saattoi kahden tutkijan mukaan olla tuntemattoman aluksen aurinkopurje.

M. Kornmesser/ESO

Hälytys tulee liian myöhään. Valvontajärjestelmältä on jäänyt huomaamatta asteroidi, joka on menossa suoraan päin valtavaa avaruusalusta. Aika ei riitä väistämiseen eikä suunnan muuttamiseen.

Kun asteroidi törmää alukseen, se hajottaa rungon kappaleiksi. Vahva metallirakenne, joka pitää aluksen aurinkopurjetta paikallaan, katkeaa kuin tulitikku, ja hylyn osat leviävät ympäriinsä.

Vuoden 2017 lopulla tunnistamaton kappale kulki Aurinkokunnan sisäosien poikki, ja tähtitieteilijät Shmuel Bialy ja Abraham Loeb yhdysvaltalaisesta Harvardin yliopistosta pitävät mahdollisena, että se oli aloittanut matkansa edellä kuvatulla tavalla. Nimen ‘Oumuamua saanut kappale jätti jälkeensä koko joukon arvoituksia.

Havainnot eivät sovi asteroidiin, komeettaan eivätkä mihinkään muuhunkaan tunnettuun kaikkeuden kappaleeseen. Tutkijapari ehdottaa arvoitusten ratkaisuksi sitä, että ‘Oumuamua ei ole kivinen kappale, vaan se on kaukana Aurinkokunnasta ehkä tuhansia vuosia sitten haaksirikkoutuneen avaruusaluksen hylyn osa. Siinä tapauksessa ‘Oumuamuan piipahdus oli ensimmäinen vieraan sivilisaation näyttäytyminen.

Valopilkku soitti hälytyskelloja

Havaijin yliopiston tähtitieteilijä Robert Weryk kävi 19. lokakuuta 2017 rutiiniluonteisesti läpi Pan-STARRS-teleskoopin edellisyönä ottamia kuvia.

Teleskoopin tehtävänä on paljastaa tuntemattomia ja mahdollisesti vaarallisia asteroideja, ja tuolloin Weryk äkkäsi jotakin perin merkillistä: pisteen, joka ei näyttänyt kiertävän Aurinkoa.

Teleskoopit havaitsivat ‘Oumuamuan pisteenä. Tähtienväliseltä kappaleelta puuttuu komeetoille ominainen kaasu- ja pölyhuntu.

© K. Meech et al./ESO

Seuraavina päivinä useat Havaijin ja Chilen teleskoopit suunnattiin vasta havaittuun kohteeseen, ja tiedot vahvistivat Werykin epäilyn: kappale liikkui niin nopeasti ja niin erikoista rataa pitkin, että se ei voinut olla peräisin Aurinkokunnasta.

Weryk oli siten löytänyt ensimmäisen Aurinkokuntaan sen ulkopuolelta tulleen tähtienvälisen kappaleen, josta havaijilaisen ‘Oumuamua-nimen lisäksi käytetään nimitystä 1 I/2017 U1.

Tuli kiire. ‘Oumuamua oli jo ohittanut sekä Auringon että Maan. Löytöhetkellä se oli 33 miljoonan kilometrin päässä, ja etäisyys kasvoi tuhansia kilometrejä tunnissa.

Tähtienvälinen kulkija vaappui

Koko koneisto pantiin hankkimaan ‘Oumuamuasta mahdollisimman paljon tietoa. Seuraavien viikkojen kuluessa Havaijiin virtasi tutkimusaineistoa, ja se paljasti, että saapuminen Aurinkokunnan ulkopuolelta ei ollut suinkaan kappaleen ainoa erikoisuus.

Havaintojen mukaan tähtienvälinen vieras oli muodoltaan oudon pitkulainen. Se oli 100–1 000 metriä pitkä, mutta sen leveys oli vain suunnilleen kymmenesosa pituudesta.

‘Oumuamua ei myöskään pyörinyt niin kuin komeetat ja asteroidit yleensä akselin ympäri, vaan se hoippui puolelta toiselle aivan kuin se olisi saanut joskus tällin, joka oli saanut sen huojahtelemaan.

Tarkemmissa tutkimuksissa kävi ilmi, että punertava ‘Oumuamua heijasti jopa kymmenen kertaa enemmän valoa kuin tunnetut komeetat ja asteroidit.

Kappale kiristi yhtäkkiä vauhtia

Tähtitieteellisten arvioiden mukaan joka vuosi Maan radan poikki kulkee monta muiden aurinkokuntien kappaletta. Niinpä onkin pidetty vain ajan kysymyksenä, milloin ensimmäinen tähtienvälinen kappale bongataan. Omaa aurinkokuntaamme koskevien havaintojen pohjalta on kuitenkin oletettu, että vieras kuuluu komeettoihin.

Aluksi ‘Oumuamua luokiteltiinkin komeetaksi. Komeetat koostuvat ensisijaisesti jäästä ja pölystä ja saavat tullessaan lähelle Aurinkoa koman, joka on höyrystyvästä jäästä ja pyörteilevästä pölystä syntyvä kaasuhuntu. ‘Oumuamualta näkyvä koma puuttui, ja tietojen valossa näytti siltä, että se sisälsi kiveä ja metallia, jotka ovat tavallisia asteroidien aineksia.

Kun vieras tammikuussa 2018 vaappui jopa Hubble-avaruusteleskoopin ulottumattomiin yli 300 000 kilometrin tuntinopeudella, se oli yhä arvoitus. ‘Oumuamua ei kuitenkaan lakannut yllättämästä.

‘Oumuamuas hastighed betyder, at den ikke fanges i et kredsløb om Solen.

Vauhti teki ‘Oumuamuasta piipahtajan

‘Oumuamua veti tähtitieteilijöiden huomion puoleensa sillä, että se liikkui nopeammin kuin mikään muu Aurinkokunnan kappale. Kun asteroidien ja komeettojen keskinopeus on 70 000 kilometriä tunnissa, ‘Oumuamua eteni hurjaa 300 000 kilometrin tuntivauhtia. Suuri nopeus tarkoitti, että kiitäjä ei jäänyt kiertämään Aurinkoa vaan jatkoi matkaansa tämän painovoiman kääntämänä pois Aurinkokunnasta. Kaikki Aurinkokunnan kappaleet paitsi kuut kiertävät Aurinkoa. Niiden radat voivat tosin olla hyvin soikeita.

Teleskoopit olivat keränneet runsaasti tutkimusaineistoa, ja kun sitä analysoitiin, kävi ilmi, että ‘Oumuamua oli lisännyt nopeuttaan kulkiessaan Aurinkokunnan sisäosissa. Kiihdytys jäi tosin melko vaatimattomaksi, mutta ‘Oumuamuan vauhti parani juuri siinä vaiheessa, kun Auringon painovoiman olisi pitänyt hidastaa sen kulkua.

Kun komeetat tulevat Auringon lähelle, niiden pinnasta höyrystyy entistä enemmän ainetta. Tämä voi antaa komeetalle lisävauhtia ‘Oumuamuan kiihdytystä vastaavalla tavalla. Yleensä kaasuuntumisprosessi näkyy pyrstönä, jota ‘Oumuamualla ei ollut.

Mahdollisena selityksenä pidetään sitä, että ‘Oumuamua edustaa vielä tuntematonta komeetta- tai asteroidityyppiä tai se vaatii tähtienvälisenä kappaleena oman luokan. Abraham Loeb ja Shmuel Bialy ovat asettuneet jälkimmäiselle kannalle. Heidän käsityksensä mukaan ‘Oumuamuan kiihdytys johtui auringonsäteilystä. Toisin sanoen he pitävät ‘Oumuamuaa niin kevyenä, että valo työntää sitä kuin aurinkopurjetta, ja itse asiassa uskovat sen voivan olla valopurje.

Kuljetusmatkalla galaksissa

Pääpiirteissään aurinkopurje toimii samoin kuin laivan purje, mutta tuulen sijasta sitä pullistaa ja samalla työntää valo, jonka heijastuessa syntyy säteilypaine.

Jotta valonsäteet saavat aluksen kulkemaan edes kohtalaista vauhtia, tiheyden eli massan ja tilavuuden suhteen pitää olla pieni. Esimerkiksi Japanin vuonna 2010 lähettämä kokeellinen aurinkopurje IKAROS valmistettiin 0,0075 millimetriä paksusta polyamidista, joka painaa vain kymmenen grammaa neliömetri.

‘Oumuamuan äkillinen nopeuden kasvu olisi mahdollista selittää auringonsäteiden paineella ainoastaan siinä tapauksessa, että kappaleen tiheys olisi vastaava. Bialyn ja Loebin laskelmien mukaan tämä on kuitenkin mahdottomuus.

‘Oumuamuasta ei ole valopilkkua tarkempia havaintoja, mutta sen vaihtelevasta kirkkaudesta on voitu päätellä, että kappale on joko sikarin tai ohukaisen muotoinen. Oletettavasti kappale koostuu kivestä tai jäästä, mutta se voi yhtä hyvin olla ohut kalvomainen rakenne, jota tähtien valo kuljettaa eteenpäin aurinkokunnasta toiseen.

Tähdet liikuttavat valopurjetta eteenpäin

Valo työntää periaatteessa kaikkea, ja jos kappale on tarpeeksi kevyt, työntö voi riittää kuljettamaan sitä avaruudessa. Nasa ja muut avaruusjärjestöt ovat kauan kehittäneet aurinkopurjetta hyödyntäviä luotaimia. Ehkä ‘Oumuamua on vieraan aluksen valopurje.

Josh Spradling/The Planetary Society & Shutterstock

Laserit lähettävät aluksen liikkeelle

Aurinkopurjealukselle antavat alkuvauhdin kotiplaneetan voimakkaat laserit. Fotoneiksi kutsutuista hiukkasista koostuva valo työntää purjetta kevyesti, mutta puuttuvan ilmanvastuksen takia alus kiihdyttää avaruudessa ja voi saavuttaa hyvin suuren nopeuden.

Josh Spradling/The Planetary Society & Shutterstock

Säteilypaine vie eteenpäin

Aurinkopurje saa työntöapua paikallisilta tähdiltä. Alus voi muuttaa suuntaansa kääntämällä purjetta niin, että valo osuu purjeeseen eri kulmassa. Kun aurinkokennot tuottavat navigaation vaatiman sähkön, alus voi kulkea tuhansia vuosia ilman polttoainetta.

Josh Spradling/The Planetary Society & Shutterstock

Purjeen pitää olla ohut ja kestävä

Heikkovoimaiset valohiukkaset pystyvät kuljettamaan alusta vain, jos purje on valmistettu erittäin kevyestä materiaalista, jonka paksuus on ehkä noin sadasosa tulostuspaperin paksuudesta. Avaruusjärjestöjen suunnittelema purje perustuu muovikalvoon ja alumiiniin.

Josh Spradling/The Planetary Society & Shutterstock

Bialy ja Loeb ovat laskeneet, että auringonsäteillä voisi olla havaittu vaikutus ‘Oumuamuaan, jos se olisi vain 0,3–0,9 millimetriä paksu. Tutkijakaksikon laskujen mukaan ‘Oumuamuan kokoinen kappale, jonka tiheys on esitetyn pieni, pystyisi hyvinkin kulkemaan koko galaksin poikki menettämättä nopeuttaan ja kärsimättä mainittavia vaurioita törmätessään matkallaan esimerkiksi pölyhiukkasiin.

Parivaljakko ei pidä mahdottomana sitä, että vieras sivilisaatio hoitaa valopurjeellisilla avaruusaluksilla planeettojen tai aurinkokuntien välisiä kuljetuksia kotigalaksimme muissa osissa.

Mikäli ‘Oumuamua on haaksirikkoutuneen aluksen valopurje, joka on karannut avaruuteen, muun muassa sen voimakkaasti heijastava pinta ja vaapunta eivät kaipaa sen kummempaa selitystä.

Tiedeyhteisö on enimmäkseen suhtautunut epäilevästi Bialyn ja Loebin ajatuksiin. Valtaosa niistä tutkijoista, jotka ovat tähän mennessä analysoineet ‘Oumuamuaa koskevaa tutkimusaineistoa, kannattaa paljon maanläheisempää teoriaa: ‘Oumuamua on komeetta, jolla sattuu vain olemaan hyvin omintakeinen muoto.

Koman ja pyrstön puuttuminen voi selittyä siitä, että ‘Oumuamua on niin paljon pienempi kuin tunnetut komeetat. Siksi sitä ympäröivä kaasuhuntu ei vain yksinkertaisesti erotu. Vaihtoehtoisesti ‘Oumuamua on pitkän matkansa aikana menettänyt pinnaltaan niin paljon pölyä, että komaa ei voi enää muodostua.

Vieras karkasi tavoittamattomiin

Kysymykseen, onko ‘Oumuamua avaruusaluksen osa vai toisen aurinkokunnan kivi, tuskin saadaan koskaan lopullista vastausta.

Tammikuussa 2019 ‘Oumuamua ohitti Saturnuksen Aurinkokunnasta pois johtavalla reitillään, eikä valopilkkua enää nähdä teleskoopeilla. Sen perään ei pystytä myöskään lähettämään luotainta.

Lyhyessä ajassa kerätyn tutkimusaineiston analysointi jatkuu kuitenkin. Nyt yritetään muun muassa määrittää, mistä tähtijoukosta ‘Oumuamua oli lähtöisin.

Asiantuntija-arvioiden mukaan joka päivä ainakin 10 000 tähtienvälistä kappaletta leikkaa Aurinkokunnan uloimman planeetan, Neptunuksen, radan. Joka vuosi myös Maan lähelle tulee kaukaa vieraita.

Todennäköisesti ennen pitkää kiikariin saadaan toinen ‘Oumuamua. Kun se tapahtuu, tähtitieteilijät saattavat päästä vihdoinkin jyvälle siitä, oliko ensimmäisellä tähtienvälisellä pistäytyjällä Aurinkokunnassa jotakin tekemistä Maan ulkopuolisen elämän kanssa.

Lue myös:

Aurinkokunta

Venuksen ylikulku paljasti Aurinkokunnan mitat

8 minuuttia
Venus top
Elämä avaruudessa

Tutkijat: Venus oli ehkä elämälle sopiva

0 minuuttia
Elämä avaruudessa

Oudot radiosignaalit ovat peräisin neutronitähdestä

0 minuuttia

Kirjaudu sisään

Virhe: Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
NäytäPiilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!