Yleensä avaruusmatkoille lähdetään maapallon ulkopuolelle. Planeettamme kuitenkin on avaruusalus itsekin ja saa tästä jatkuvia muistutuksia niin lähiseuduiltaan kuin universumin ääriltä asti.


Planeettamme kuitenkin on avaruusalus itsekin ja saa tästä jatkuvia
muistutuksia niin lähiseuduiltaan kuin universumin ääriltä asti.

Sisältö jatkuu mainoksen alla


Niskaa pakottaa ja varpaita palelee, mutta katson yhä taivaalle, missä Leonidien meteoriparvi tuo terveisiä avaruudesta. Yksi... kaksi. Välähdyksenomaisia tähdenlentoja näkyy muutama.

Samaan aikaan voin kuvitella maapallon sellaisena, miltä se näyttää avaruudesta otetussa kuvassa: sinivalkoisena pallona. Sininen on tietenkin vettä. Valkoiset kohdat ovat pilviä ja lunta, jotka heijastavat auringonvaloa. Kuvassa on ruskeaa ja vihreääkin. Pohjoisen havumetsät näkyvät tummanvihreinä, tropiikki on sävyltään vaaleampaa. Ympärillä aukeaa musta avaruus.

Tavallaan Maa on avaruusaluksemme. Jollei muutaman kilometrin paksuinen ilmakehä suojaisi meitä, avaruuden paineettomuus, kylmyys ja säteily tappaisivat meidät tuota pikaa. Vain täällä pärjäämme ilman apuvälineitä.

On hauska ajatella, miten maapallo ja me sen mukana liikumme avaruuden halki. Parhaillaan olemme komeetta Tempel-Tuttlesta kauan sitten irronneessa pölypilvessä, jota nimitetään Leonidien meteoriparveksi. Pöly törmää ilmakehään ja kuumenee, ja siksi taivas ilotulittaa tänään - tällä kertaa tosin laiskanlaisesti. Näytös on ohi muutamassa päivässä, sillä pölypilvi jää pian taaksemme, mutta ensi marraskuussa sukellamme siihen uudelleen.

Tähdenlennot ja silloin tällöin alas asti satavat meteoriitit muistuttavat konkreettisesti kosmisesta ympäristöstämme. Silti helposti ajattelemme maapalloa paikkana, josta meidän avaruuteen halutessamme on lähdettävä muualle - samaan tapaan kuin Suomessa ollessamme puhumme Eurooppaan matkustamisesta.
Todellisuudessa planeetallamme kuitenkin tuntuvat jopa ulkoavaruuden eli aurinkokunnan ulkopuolisten seutujen tapahtumat. Olemme alttiita kaukaistenkin taivaankappaleiden "päästöille". Aluksemme vuotaa pahan kerran, ja sitä ohjataankin avaruudesta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Muut vievät meitä ja lujaa

Auringon vetovoima pakottaa Maan kiitämään kiertoradallaan yli sadantuhannen kilometrin tuntivauhtia. Mokomaa on vaikea uskoa. Maapallohan pysyy ilmiselvästi tukevasti paikallaan, vai mitä? En juuri ihmettele, että maakeskisyys säilytti asemansa 1600-luvun loppupuolelle asti. No, todellisuudessa siis kiidämme halki avaruuden sellaista haipakkaa, jota on mahdoton edes kuvitella. Eikä planeetallamme ole jarruja.

Maapallo matkaa Auringon mukana myös Linnunradan keskustan ympäri. Vaikka nopeutta on lähes 800 000 kilometriä tunnissa, yhteen kierrokseen kuluu noin 240 miljoonaa vuotta. Tahdin määräävät galaksimme tähtien ja kaasupilvien sekä galaksin keskellä olevan valtavan mustan aukon vetovoimat.

Linnunradan tuhat valovuotta paksussa kiekossa matka taittuu lempeästi aaltoillen. Auringon ylä- ja alapuolella olevat tähdet nimittäin vetävät aurinkokuntaamme vuoroin ylös- ja alaspäin.

Parikymmentä vuotta sitten innostuttiin ajattelemaan, että aaltoiluliikkeen jakso sopisi yhteen maapallon eliöiden massasukupuuttojen kanssa. Aina, kun planeettamme sukeltaisi kiekon läpi, komeettoja varisisi aurinkokuntaa ympäröivästä Oortin pilvestä tappavalle törmäyskurssille Maan kanssa. Teorian suosio on kuitenkin hiipunut, sillä tietojen tarkennuttua sukupuuttojen ajankohdat eivät enää näytäkään selvästi jaksollisilta.

Mutta palataan tosiasioihin. Linnunratakaan ei pysy paikallaan. Se kuuluu näet paikalliseen galaksijoukkoon, jonka kolmisenkymmentä jäsentä tahdittavat vetovoimallaan toistensa liikettä. Tämä joukko on puolestaan osa paikallista superjoukkoa, jonka jäsenet näyttävät kiitävän kohti 50 miljoonan valovuoden päässä olevaa Neitsyen galaksijoukkoa. Nopeutta on hieman yli kaksi miljoonaa kilometriä tunnissa.

Kenelläkään meistä ei siis mene hitaasti!


Hiukkaset pommittavat

Tässä me kiidämme tähtemme ympäri Leonidien meteoriparven kohdalla. Tähdenlennot välähtelevät. Samaan aikaan ilmakehään iskeytyy joka puolelta taivasta hurja määrä näkymättömiä kosmisia säteitä, jotka ovat nimestään huolimatta hiukkasia, enimmäkseen protoneita.

Suurin osa hiukkasista on peräisin Auringosta. Tähdestämme irtoaa nimittäin niitä joka sekunti miljoonia tonneja. Osa hiukkasista syöksyy tänne sytyttäen upeina loimuavia revontulia ja nostattaen avaruusmyrskyjä, jotka rikkovat elektroniikkaa ja sähkönsiirtoverkkoja.

Pieni osa ilmakehään osuvista hiukkasvirroista ei kuitenkaan tule Auringosta vaan koostuu planeettakunnan ulkopuolelta matkaavista suurienergiaisista hiukkasista. Näitä pikakiitäjiä sinkoutuu avaruuteen esimerkiksi silloin, kun kymmenisen kertaa Auringon kokoinen tähti räjähtää supernovana.

Toisin kuin suoraan etenevä tähden valo, kaukaa tulevat hiukkaset takertuvat matkan varrella galaksin heikkoihin magneettikenttiin jopa miljooniksi vuosiksi. Lopulta osa hiukkasista kuitenkin päätyy tänne. Siksi sinivalkoinen planeettamme puskee halki jatkuvan pommituksen.

Vain hyvin harvalla hiukkasella riittää energiaa koko ilmakehän läpäisemiseen; useimmat aiheuttavat ilmassa ketjureaktion, jossa syntyy uusia hiukkasia. Nämä iskeytyvät lopulta maahan, tunkeutuvat muutaman metrin syvyyteen ja jättävät jälkensä kiviin. Tutkijat käyttävät jälkiä muun muassa planeettamme historian selvittämiseen. Niitä kartoittamalla pyritään ajoittamaan esimerkiksi jääkausia.


Neutriinot läpäisevät kaiken

Supernovaräjähdykset, joita sattuu galaksia kohti pari vuosisadassa, tuottavat kosmisen säteilyn lisäksi huomaamattomampia hiukkasia: neutriinoja. Ne ovat lähes massattomia alkeishiukkasia, jotka eivät juuri ole vuorovaikuksessa muun aineen kanssa. Ne vain kiitävät villeinä ja vapaina pitkin avaruutta kuin näkymättömät haamut.

Neutriinoja syntyi heti alkuräjähdyksen jälkeen tapahtuneissa ydinreaktioissa, ja niitä syntyy jatkuvasti lisää paitsi supernovaräjähdyksissä myös tähtien säteilyn sivutuotteina. Neutriinoja riittää joka puolelle universumia.
Neutriinot lävistävät maapallon, ja ihminenkin on niiden kannalta pelkkää tyhjää. Sinunkin kehosi läpi kulkee joka sekunti satatuhatta miljardia neutriinoa. Osa niistä on peräisin Auringosta, osa muista tähdistä ja supernovista. Onneksi neutriinosuihku ei ole terveysriski.

Sisässäsi nytkin olevista neutriinoista parikymmentä miljoonaa (!) on sellaisia, jotka syntyivät heti universumin alussa. Ei siis ole epäilystäkään siitä, mikä on kaukaisin universumin kolkka, joka yltää kutittelemaan planeettaamme. Se on vastasyntynyt universumi, joka on 13,7 miljardin valovuoden päässä meistä.


Gammapurkaukset paahtavat

Neutriinot ovat maailmankaikkeuden toiseksi yleisimpiä hiukkasia. Kun katsot tähtitaivaalle, näet yleisimmät hiukkaset. Ne ovat fotoneja, joista tähtien säteily koostuu. Kaikki säteily, jonka ihminen näkee tai joka havaitaan suurilla kaukoputkilla Maasta tai avaruudesta, osuu tietysti myös Maan pinnalle tai ainakin ilmakehän yläosiin omine vaikutuksineen. Fotoneita on niin näkyviä kuin näkymättömiäkin.

Fotoneista koostuu myös radiotaajuuksilla havaittu kosminen taustasäteily. Se on peräisin 380 000-vuotiaasta universumista, jossa säteily ja aine olivat juuri tehneet pesäeron ja säteily pääsi kiirimään vapaasti. Nykyisin taustasäteily täyttää universumin, joten luonnollisesti se syleilee myös maapalloa. Se tunkeutuu olohuoneisiimmekin: pieni osa television tyhjän kuvaruudun kohinasta on kosmista taustasäteilyä.

Sen sijaan suurienergiainen gamma- ja röntgensäteily ei läpäise ilmakehää. Onneksi, sillä säteilyä osuu silloin tällöin tännekin sellainen määrä, joka tappaisi. Esimerkiksi joulukuussa 2004 Maa sai ennätysmäisen voimakkaan gamma-annoksen.

Gammapärskähdyksen paiskasi tänne magnetari, neutronitähti, jolla on noin tuhat kertaa niin voimakas magneettikenttä kuin tavallisella neutronitähdellä. Lähettäjä SGR 1806-20 sijaitsee Linnunradan toisella laidalla, noin 50 000 valovuoden päässä meistä. Gamma-annos oli niin voimakas, että usean sitä seuranneen kaukoputken laitteet vahingoittuivat.

Jos tämä magnetari olisi ollut vain Kuun etäisyydellä, säteily olisi järjestänyt molekyylimme uuteen uskoon, huomauttaa tapausta tutkinut Alaa Ibrahim Nasan tiedotteessa. Maan matkustajat eivät kuitenkaan olleet vaarassa, sillä ilmakehä piti pintansa eikä säteilyä päässyt sen läpi. Gammasäteet ainoastaan ionisoivat yläilmakehän atomeja.


Mustat aukot keinuttavat

Mustista aukoistakaan ei ole tätä nykyä Maalle vaaraa, vaikka osa niistä kurottanee tänne asti. Aukot nimittäin värisyttävät avaruutta niin, että aaltoilun pitäisi tuntua täälläkin.

Kyse on gravitaatio- eli vetovoima-aalloista, joiden olemassaolon Albert Einstein ennusti. Voimakkaimmat aallot syntyvät siellä, missä hurjat vetovoimat myllertävät. Kun kaksi mustaa aukkoa tanssii kaukaisen galaksin keskellä toistensa kanssa tai kun kaksi tähden kokoista mustaa aukkoa on liukumassa toistensa syleilyyn, avaruus järisee.

Järistyksestä lähtevät gravitaatioaallot leviävät valon nopeudella mutta eivät samalla tavalla kuin valo. Ne puristavat ja laajentavat itse avaruutta. Universumi keinuu ja planeettamme sen mukana.

Kaukana aukkojen tanssista keinunta on niin aavistuksenomaista, ettei sitä ole vielä pystytty havaitsemaan. Aaltojen olemassaoloa ei kuitenkaan kukaan epäile. Ehkä ne pian havaitaankin.


Nyky-ympäristö hyvin tyhjää

Avaruudessa etäkosketus on arkea ja kaikki vaikuttaa kaikkeen, mutta ennen kaikkea olemme riippuvaisia lähiseudustamme eli Auringosta ja sen ympäristöstä.

Maa on kiertänyt Auringon noin 5 000 000 000 kertaa. Joka kierroksella Leonidien meteoripilvi ei ole ilotulittanut, sillä se syntyi todennäköisesti vasta muutama tuhat vuotta sitten.

Aurinkokuntamme on puolestaan kiertänyt Linnunradan kiekon 20 kertaa. Maisema on siis vaihtunut moneen otteeseen. Parhaillaan matkaamme tähtemme mukana Linnunradan keskustan ympäri seudulla, missä on ainetta alle kymmenesmiljoonasosa siitä, mitä parhaat tyhjiöt Maan laboratorioissa sisältävät. Täällä tähdet ovat harvassa ja loistavat vakaina vuodesta toiseen. Tähtitaivas on komeata katseltavaa.

Olemme olleet tässä tyhjässä "kuplassa" vasta kymmenisen miljoonaa vuotta. Muutaman miljoonan vuoden kuluttua sukellamme jälleen tähtienväliseen kaasupilveen, mutta sekään ei todennäköisesti ole kovin tiheä. Matka jatkuu.


Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Sisältö jatkuu mainoksen alla