Tiede & tekniikka

Linnunradalla voi olla kuusi miljardia maan kaltaista planeettaa - tutkijat etsivät ja löytävät tähtien kiertolaisilta jatkuvasti vesihöyryä, joka voi mahdollistaa elämän

On löydetty planeettoja, joiden kaasukehässä on runsaasti vesi­höyryä. Maata muistuttavia planeettoja löytyy nykyisin helposti.
Kuvat: NASA / ESA, Bohn et al / Kuvitus: Juho Leskinen
Viime vuonna saatiin ensimmäinen kuva kahdesta eksoplaneetasta (vasen kuva). Hubble-teleskoopin kuvassa on 5 500 galaksia. Alla Venus, josta löydettiin fosfiini-yhdistettä. Se voi olla peräisin mikrobeista.

Jos joku tieteenala on ottanut viime vuosina jättiläismäisiä kehitysharppauksia, niin aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen eli eksoplaneettojen tutkimus.

Ensimmäiset eksoplaneetat löydettiin 1990-luvun puolivälissä. Silloin löytö oli huikaiseva tieteellinen saavutus. Nyt niitä löytyy satakunta kuukaudessa ja voidaan tutkia jo planeettojen fysikaalisia ominaisuuksia.

”Saadaan selville planeetan lämpötila, pinnan vetovoima ja tähdestä saapuvan säteilyn tyyppi. Joidenkin planeettojen kaasukehästä on saatu havaintoja”, tähtitieteen tohtori ja yliopistotutkija Mikko Tuomi Helsingin yliopistosta kertoo.

Hän on tutkinut eksoplaneettoja runsaat kymmenen vuotta.

Tutkimus on jo mullistanut käsitystä omasta aurinkokunnastamme. Se ei nykytiedon valossa ole kovin erityinen.

”Ei tyypillisin, mutta ei myöskään harvinaisimmasta päästä”, Tuomi kuvailee.

Noin 1–5 prosentin tähtiä ympäröivistä järjestelmistä arvioidaan olevan samankaltaisia.

Vieraiden planeettojen tutkimus saattaa lopulta löytää avaruudesta elämää. Tällä hetkellä kartoitetaan planeettojen ominaisuuksia. Tavoitteena on löytää planeettoja, joiden pinnalla vesi voi pysyä nesteenä.

Se edellyttää planeettojen kaasukehistä tehtyjä havaintoja, jotka ovat kuitenkin vielä harvinaisia.

Paljon on löydetty niin kutsuttuja supermaapalloja. Ne ovat jotakuinkin maata muistuttavia, hieman isompia planeettoja.

”Niitä löytyy todella helposti ja todella usean tähden kiertolaisena. Jotkut niistä saattavat hyvinkin olla elinkelpoisia. Jopa lähellä tähteä olevat, jos tähti sattuu olemaan aurinkoa niin paljon himmeämpi, että niiden pinta ei ole liian kuuma elämän esiintymiselle.”

Tuomi arvioi, että maan kokoisten planeettojen kaasukehästä saadaan tietoa jo lähitulevaisuuden instrumenteilla. Eksoplaneetoilta ei silti aivan vielä löydetä elämää.

”Etsimme korkeintaan vain paikkoja, joissa elämää saattaisi esiintyä. Ei vielä missään nimessä paikkoja, joissa elämää esiintyy”, Tuomi täsmentää.

Myöhemmin tutkimusta voidaan keskittää nyt löytyviin lupaaviin planeettoihin.

Eksoplaneettojen löytymistä on kiihdyttänyt sekä havaintovälineiden että tietotekniikan kehitys. Nasan miljardiluokan avaruusteleskooppi TESS haravoi avaruutta automaattisesti. Se on kuin robotti, joka tuottaa valtavan määrän dataa.

Data on avoin kaikille tähti­tieteen tutkijoille. Havaintoajasta ei tarvitse kilpailla.

”Satelliitti havainnoi jokaista riittävän kirkasta tähteä taivaalla. Voidaan etukäteen miettiä meitä kiinnostavia kohteita ja odottaa, että sen havainnot tulevat saataville.”

Ennen tutkijat kirjoittivat koodin, jolla haluttu analyysi tehtiin. Nyt koodit on automatisoitu.

”Ei tarvitse kuin nappia painaa, kun saadaan data. Mikä ennen tehtiin parissa kuukaudessa, tehdään nyt viikossa”, Tuomi kertoo.

Ala vetää puoleensa nuoria tutkijoita. Tuomi arvelee tutkijoita olevan jo satoja, ellei tuhansia.

Eksoplaneettojen tutkimus sai ensimmäisen Nobel-palkinnon vuonna 2019. Michel Mayor ja Didier Queloz löysivät eksoplaneetan, joka kiertää auringon kaltaista tähteä.

Eksoplaneettoja on löydetty noin 4 500. Sarkaa on, sillä maankaltaisia planeettoja arvioidaan olevan Linnunradassa noin kuusi miljardia.

Planeetta voidaan löytää, kun se kulkee tähden edestä. Tähdestä saapuva valo muuttuu hieman ja paljastaa planeetan. Siksi ensin pitää tietää, millainen tähden valo on ilman planeetan varjoa. Lopulta yritetään havaita valoa, joka tulee planeetan kaasukehän läpi. Siitä valosta voi selvittää kaasukehän koostumusta.

Yleisin planeettakunta on sellainen, jossa lähellä tähteä kiertäviä maapalloa isompia planeettoja on useita peräkkäin.

Maankaltaiset ja -kokoiset planeetat kaukana ulkoavaruudessa ovat kovin pieniä. Siksi niiden ominaisuuksien tutkiminen on vaikeaa.

Tutkijat ovat voineet harjoitella kuumilla jättiläisplaneetoilla, joita on helppo havaita.

”Kuumia jättiläisplaneettoja, jotka kiertävät aivan läheltä tähteä muutaman päivän aikana, on helppo havaita. Niiden kaasukehiä on tutkittu runsaat kymmenen vuotta.”

Esimerkiksi hiilidioksidia ja metaania pystytään havaitsemaan. Joidenkin supermaapallojen kaasukehistä on jo löydetty vesihöyryä.

Seuraava kehitysaskel on löytää vesihöyryä maan kokoisilta planeetoilta.

”Toistaiseksi on saatu selville, että maapallo ja aurinkokunta eivät ole erityis­asemassa. Planeettakuntia on taivaan tähdet pullollaan. Seuraava askel on selvittää, ettei meidän elämäkään ole erityisasemassa. Luultavasti biosfäärin omaavia planeettoja on tuolla hurjia määriä”, Tuomi miettii.

Lue lisää

Linnunrata kertoo puuvuolun ajatonta tarinaa

Taiteilija maalaa kameralla

Tähtihetkiä

Kivipestyt farkut saavat värinsä homeesta – Harmillisella hajottajalla on myös paljon hyötykäyttöjä