Maailmankaikkeudessa on yllin kyllin jäätä ja vesihöyryä, mutta se ei riitä. Tutkijat haluavat löytää elämän tarvitsemaa juoksevaa vettä ja ovat valmiit penkomaan vaikka koko universumin.


Tutkijat haluavat löytää elämän tarvitsemaa juoksevaa vettä ja ovat valmiit
penkomaan vaikka koko universumin.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Sisältö jatkuu mainoksen alla


Universumi on suorastaan tulvillaan vettä, toteaa Merja Tornikoski, joka on Teknillisen korkeakoulun Metsähovin radiotutkimusaseman johtaja.

Linnunradan kaasu- ja sumupilvissä on vettä triljoonia ja taas triljoonia litroja. Koska universumissa on noin sata miljardia galaksia, koko maailmankaikkeudessa riittää elämän eliksiiriä yllin kyllin.

Tutkijat eivät silti lakkaa etsimästä vettä maapallon ulkopuolelta. Mistään muualta päin universumia ei ole nimittäin löytynyt juoksevaa vettä. Ilman sitä ei synny elämää, ei ainakaan hiileen perustuvaa, kuten meidän tuntemamme elämä.

- Ajattelen, että ihmiskunnan tärkeimpiä tehtäviä on ratkaista, olemmeko yksin maailmankaikkeudessa. Siksi on kartoitettava aurinkokunnan vesitilanne ja selvitettävä, onko tuolla jossain toinen sininen planeetta valtamerineen kaikkineen, Tornikoski sanoo.


Raaka-aineita riittää

Veden paljous seuraa suoraan siitä, että se on vetyä ja happea. Vety on nimittäin ylivoimaisesti yleisin alkuaine maailmankaikkeudessa ja happi on kolmanneksi yleisin.

Vetyä syntyi heti alkuräjähdyksen jälkeen yli 13 miljardia vuotta sitten. Samalla muodostui heliumia, jota kaikkeudessa on toiseksi eniten. Nuoren universumin aineesta 75 prosenttia oli vetyä ja 25 prosenttia heliumia.


Täältä löytyy vettä






































Paikka
Maa
Kuu
Komeetat
Asteroidit
Mars
Tähdet


Sitten kehittyivät tähdet, joiden sisässä tapahtuvissa ydinfuusioissa muodostuvat raskaammat aineet, myös happi. Kun massiivinen tähti kuolee räjähtämällä supernovana, sen sisältämät alkuaineet leviävät avaruuteen.

Tähdet ovat rikastuttaneet niiden välistä ainetta universumin olemassaolon aikana niin, että nykyään vain 69 prosenttia kaikesta tuntemastamme  aineesta on vetyä. Heliumia syntyy lisää tähdissä, ja sitä on nyt 29 prosenttia. Loput 2 prosenttia on raskaampia aineita. Siitä puolet eli prosentti universumin aineesta on happea.


Vettä syntyy vauhdikkaasti

- Kun vety ja happi kohtaavat toisensa, ne yhdistyvät halukkaasti varsin stabiiliksi vesimolekyyliksi, Tornikoski selittää.

Otollisimmat olot vedyn ja hapen yhtymiselle on avaruuden jättiläismäisissä kaasu- ja pölypilvissä, joissa syntyy uusia tähtiä. Esimerkiksi Iso-infrapunasatelliitti rekisteröi suuria vesimääriä Orionin tähdistössä sijaitsevassa sumussa, joka on valtava tähtien välinen pilvi. Vanhoissa tähdissä muhinutta happea yhdistyy jatkuvasti pilven vetyyn.

- Sumun tehtaassa arvioidaan syntyvän vettä sellaista vauhtia, että sillä täyttäisi maapallon valtameret 60 kertaa päivässä! Tornikoski tietää.

Myös Metsähovissa on havainnoitu tähtien välisten pilvien vettä. Radiohavainnoin voidaan etsiä vesimolekyylejä, jotka säteilevät kirkkaasti tietyn viritysmekanismin, niin sanotun maserilmiön takia.

Syntyvä vesihöyry härmistyy nopeasti pilven pölyhiukkasiin. Niinpä 99 prosenttia Orionin sumun kaltaisten pilvien vedestä on jäätä. Vielä ei siis olla juoksevan veden jäljillä.


Päätyy tähtiin ja planeettoihin

Kaasu- ja pölypilvien aine vesimolekyyleineen päätyy lopulta pilvissä syntyviin tähtiin; niiden kaasukehissä näkyykin merkkejä vesihöyrystä. Osa pilvien vedestä ajautuu luonnollisesti planeettoihin, jotka syntyvät tähden sivutuotteina. Merja Tornikoski kertoo, että aurinkokunnan vesikin on aikoinaan muodostunut näin.

Syntyykö Orionin tähdistössä parhaillaan siis planeettoja, joilla myöhemmin vellovat vesimassat? Sitä emme vielä tiedä, mutta viime syksynä Nasan Spitzer-avaruuskaukoputki löysi Perseuksen tähdistössä sijaitsevalta NGC 1333 -nimiseltä alueelta nuoren tähden, jota ympäröi erityisen vesipitoinen kaasuvaippa. Siinä on vettä viisi kertaa enemmän kuin Maan valtamerissä.

Rochesterin yliopiston tutkija Dan Watson kollegoineen arvelee, että  vaipasta kehittyy esiplanetaarinen kiekko, josta muodostuu myöhemmin planeettoja ja komeettoja. Päätyykö osa vedestä silloin jonkin planeetan valtamereen?

Ehkä, jos joku kyseisen tähden kiinteäpintaisista planeetoista kiertää niin sanotulla elämänvyöhykkeellä eli sellaisella etäisyydellä emotähdestä, ettei vesi höyrysty eikä jäädy. Planeetalla pitää olla myös kohtalaisen kokoinen kaasukehä, jotta vesi ei paineettomuudessa kiehahda avaruuteen.


Nesteenä vielä harvinaisuus

Pelkästään Linnunradassa on noin sata miljardia tähteä, joten sellaisiakin planeettoja luulisi riittävän, joilla virtaa vesi. Vielä emme kuitenkaan voi pitää nestemäistä vettä yleisenä.

- Suurin osa aurinkokunnankin vedestä on jäätä. Eikä edes kaikkea aurinkokunnan jäätä ole vielä välttämättä löydetty, sillä sitä näyttää olevan yllättävissäkin paikoissa. Vesijää saattaisi säilyä jopa Auringon kuumaksi korventaman Merkuriuksen napa-alueiden kraattereissa, Tornikoski kertoo.

Myös Kuun oletettiin pitkään olevan rutikuiva, mutta senkin kraattereista ja pinnan alta on nyt löytynyt viitteitä vesijäästä.

- Täysin varmasti juoksevaa vettä tiedetään siis edelleenkin olevan vain maapallolla, Merja Tornikoski muistuttaa. Viitteitä sentään on: vettä saattaa olla esimerkiksi Jupiterin kuussa Europassa. Sen meri voisi velloa syvällä jään alla.

- Ilmeisesti myös muualla kuin Maassa vettä esiintyy sekä nesteenä, höyrynä että jäänä -  sitä pitää vain osata etsiä, toiveikas Tornikoski sanoo.

Mutta ehkä kosminen vesihana löytyy vasta, kun tiedämme, ovatko Maata muistuttavat planeetat yleisiä. Asiaa selvittää ensi vuodesta alkaen Nasan Kepler-hanke.

Euroopan avaruusjärjestön Darwin-kaukoputket puolestaan etsivät muiden tähtien planeetoilta elämänmerkkejä. Putket laukaistaan avaruuteen noin 2020. Ehkä ensin löytyykin eksoelämä ja vasta sitten juokseva vesi, jossa se on muhinut.


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


Merja Tornikoski puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Kohti avaruutta: vesi maapallon ulkopuolella. Dipoli, Otaniemi, Espoo, keskiviikko 16. 1.2008, klo 9.30.

Sisältö jatkuu mainoksen alla