Cassini-avaruusluotain saapuu Saturnukseen heinäkuun alussa. Se sukeltaa renkaiden läpi kiertoradalleen ja ryhtyy selvittämään, milloin ja miten planeettakuntamme kaunotar sai kaulakorunsa.


TEKSTI:Leena Tähtinen

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Cassini-avaruusluotain saapuu Saturnukseen heinäkuun alussa.
Se sukeltaa renkaiden läpi kiertoradalleen ja ryhtyy selvittämään,
milloin ja miten planeettakuntamme kaunotar sai kaulakorunsa.


Julkaistu Tiede-lehden numerossa 4/2004

Saturnus sopisi epäilemättä muihin planeettakuntiin jaettavan aurinkokuntamme mainoksen vetonaulaksi, niin hurmaava se on. Kun itse näin Saturnuksen ensimmäisen kerran, uskoin hetken, että joku oli piilottanut kaukoputkeen diakuvan.

Pian renkaista saadaan entistä ehompia kuvia, kun Yhdysvaltain avaruushallinnon Cassini-luotain alkaa tutkia niitä lähietäisyydeltä; viimeksi renkaita kuvattiin läheltä yli 20 vuotta sitten.

Cassini lävistää renkaat heinäkuun ensimmäisenä päivänä. Siitä alkaa neljän vuoden tutkimusrupeama, jonka aikana Cassini kiertää kohteensa 74 kertaa vaihtaen aina silloin tällöin näkökulmaa.

Cassini suunniteltiin juuri ennen Nasan "nopeammin, paremmin, halvemmalla" -periaatetta. Siksi se on suuri alus, linja-auton kokoinen. Suureen alukseen mahtuu: Cassinissa on 12 tieteellistä laitetta - tai 18, kun mukaan lasketaan luotaimen kyydissä matkaavan laskeutumisluotaimen välineet; Euroopan avaruusjärjestön Esan Huygens tutkii ensi vuoden alussa Saturnuksen suurinta kuuta Titania.

Mittaripatteristolla on tarkoitus selvittää Saturnuksen renkaiden rakennetta ja sitä, miten ja milloin renkaat syntyivät. Kyllä tutkijoita kiinnostavat Saturnuksessa monet seikat, kuten lähes 2 000 kilometrin tuntivauhdilla puhaltavat myrskytuulet, mutta renkaat ovat kuitenkin tenhoavin kohde.




Ihailtu ja ihmetelty lähes 400 vuotta

• 1610 Italialainen Galileo Galilei erottaa Satur-nuksen renkaat, mutta luulee niitä planeetan kuiksi.

• 1655 Hollantilainen Christian Huygens löytää Sa-turnuksen suurimman kuun Titanin ja ymmärtää renkaat renkaiksi, jotka eivät kosketa Saturnusta.

• 1671- 1684 Italialainen Giovanni Cassini löytää neljä keskikokoista kuuta ja selvittää renkaiden ominaisuuksia, mm. A- ja B-renkaan välissä olevan aukon (1676).

• 1780 Ranskalainen Pierre Laplace ehdottaa, että kiinteitä renkaita on useita.

• 1856 Skotti James Maxwell päättelee, että ren-kaat koostuvat pienistä kappaleista.

• 1895 Maxwellin oletus varmistuu todeksi.

• 1977 Yhdysvaltalainen J. L. Elliot löytää Uranuk-sen renkaat.

• 1979 Pioneer 11 kuvaa Saturnuksen renkaita. Voyager 1 ohittaa Jupiterin ja paljastaa sen hennot renkaat.

• 1989 Voyager 2 kuvaa Neptunuksen renkaat.

• 1980-1981 Voyager 1 ja Voyager 2 ohittavat Saturnuksen ja erottavat renkaista 100 metrin yksityiskohtia; Cassini "näkee" 10 kertaa parem-min.

Monta kerrosta jäähelmiä

Saturnuksen renkaat koostuvat miljardeista eri kokoisista pöly- ja jääkappaleista. Osa kappaleista on mikroskooppisia, osa jopa ladon kokoisia.

Rengasjärjestelmä on valtava, sillä on leveyttä yli 250 000 kilometriä. Aikamoinen kaulakoru siis!

Leveyteensä verrattuna renkaat ovat ohuita, vain muutaman kymmenen metrin paksuisia. Tämä tiedetään mittauksista, joita Hubble-avaruuskaukoputki teki 1995.

Renkaat on nimetty kirjaimin siinä järjestyksessä kuin ne on löydetty. Kirkkaimmat renkaat ovat planeetasta lukien C, B ja A. Himmeistä renkaista D kiertää lähinnä planeettaa, F on puolestaan heikko juova A-renkaan ulkopuolella. Vieläkin heikommin näkyvät F:stä seuraavat G ja E.

Renkaiden seassa kiertävät kuut, joita Saturnuksella on vähintään 31. Ne paimentavat vetovoimallaan renkaiden pöly- ja jääkimpaleita. Näin renkaisiin syntyy esimerkiksi palmikon kaltaista hienorakennetta ja erilaisia värähtelyjä, mutta valtaosin renkaiden rakenne on vielä selittämättä.

Uusi vai vanha koriste?

Sitäkään ei tiedetä, milloin ja miten Saturnus sai renkaansa, joissa on ainetta suunnilleen yhteen parinsadan kilometrin kokoiseen mötikkään. Tutkijoilla on useita vaihtoehtoisia selityksiä.

Kenties renkaat syntyivät Saturnuksen muodostuessa. Tässä tapauksessa kimpaleet koostuisivat esiplanetaarisen kiekon aineesta. Toisen vaihtoehdon mukaan tuoretta Saturnusta kiertävät kuut törmäsivät toisiinsa, ja renkaat syntyivät niiden palasista.

Mahdollista on sekin, että renkaiden aine on peräisin komeetasta tai asteroidista, joka oli syöksyä Saturnuksen kaasusyövereihin mutta hajosikin sirpaleiksi ennen törmäystä. Milloin oletettu törmäys tapahtui, on vastausta vailla.




















































2004                       
Kesäkuu

Cassini lähestyy Saturnusta ja kuvaa planeettaa optisin sekä ultravioletti- ja infrapunakameroin.

11. kesäkuuta
 
2. heinäkuuta
 
2005
14. tammikuuta
17. helmikuuta
Syyskuu-marraskuu
2006-2007
Heinäkuu-heinäkuu
Lokakuu
Joulukuu
2008
2009Jos Cassini yhä toimii, se tekee mittauksia jatkoajalla.

Jeff Cuzzi, joka on työssä Nasan Amesin-tutkimuskeskuksessa, uskoo, etteivät renkaat voi olla kovin vanhoja. - Niiden kirkkaus viittaa nuoruuteen, Cuzzi sanoo Nasan tiedotteessa. - Saturnuksen kiertäessä Aurinkoa renkaisiin kertyy pölyä. Jos renkaat olisivat muutamaa sataa miljoonaa vuotta vanhemmat, ne olisivat pölyn himmentämät; kolmen muun planeetan, Jupiterin, Neptunuksen ja Uranuksen renkaat ovat hyvin himmeät.

Cuzzi siis väittää, ettei Saturnuksella ollut ensinkään renkaita, kun ensimmäiset dinosaurukset käyskentelivät maapallolla. Ne muodostuivat kosmisesti katsoen hiljattain asteroidin tai komeetan törmäyksessä.

Cuzzi väittää myös, että aurinkokuntamme kiistaton planeettakuningatar menettää renkaansa pian. - Saturnuksen kuut "imevät" energiaa renkaiden kiertoliikkeestä. Tästä syystä renkaat liukuvat muutamassa sadassa miljoonassa vuodessa kiinni Saturnukseen.

Osuimmeko me tänne erityisen koristeelliseen aikaan? Käytä tilaisuutta hyväksesi ja käy ihailemassa Saturnusta, joka näkyy matalalla luoteessa toukokuisen illan hämärtyessä. Pienikin kaukoputki paljastaa upeat renkaat.

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

 

Sisältö jatkuu mainoksen alla