Ainakin joitakin tähtiä kiertää aurinkokunnasta tuttu kirjo taivaankappaleita. Aivan Maan kaltaista planeettaa ei kuitenkaan ole löydetty. Esimerkiksi huhtikuussa kohuttu "super-Maa" kiertää vääränlaista tähteä.


Aivan Maan kaltaista planeettaa ei kuitenkaan ole löydetty.
Esimerkiksi huhtikuussa kohuttu "super-Maa" kiertää vääränlaista tähteä.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Sisältö jatkuu mainoksen alla


Siitä asti, kun ensimmäinen kaukaista tähteä kiertävä planeetta löytyi vuonna 1995, on ihmetelty, millaisia muut planeettakunnat ovat. Muistuttavatko ne aurinkokuntaa? Onko niissä maankaltaisia kiertolaisia?

Uusia eksoplaneettoja äkätään jatkuvasti. Kaikki eivät enää edes pääse uutisiin. Vai kuulitko niistä neljästä, jotka paikannettiin maaliskuussa? Huhtikuun-löydöstä sen sijaan tiedotettiin innokkaasti: puhuttiin super-Maasta, vaikkei se aivan maankaltainen olekaan.

Kukaan ei siis epäile eksoplaneettakuntien olemassaoloa. Niistä tehdyt havainnot paljastavat kuitenkin suoraan hyvin vähän. Yleensä tähteä on päätelty kiertävän vain yhden jättiläismäisen planeetan, josta ei koon ja sijainnin lisäksi tiedetä juuri muuta. Mikä planeettakunta se sellainen edes on, jossa yksi kappale kiertää toista!

Nyt tutkijoilla on kuitenkin näyttöä siitä, että muut planeettakunnat koostuvat yhtä suuresta taivaankappaleiden kirjosta kuin omamme. Niissäkin olisi monenlaisten planeettojen lisäksi kääpiöplaneettoja, asteroideja ja komeettoja.


Eksoja tunnetaan yli 230

Eksoplaneetta-aika alkoi vuoden 1995 syksyllä, jolloin sveitsiläiset Michael Mayor ja Didier Queloz yllättivät tutkijayhteisön ensilöydöllään. Se kiertää tähteä nimeltä 51 Pegasus.

Planeetan olemassaolo pääteltiin Pegasuksen lievästä keinunnasta, joka johtuu kiertolaisen vetovoimasta. Häiriö on sitä isompi mitä suurempi ja lähempänä kiertolainen on. Niinpä menetelmällä löytyvät helpoimmin juuri kookkaat, lähellä tähteä liikkuvat planeetat.

Vuosituhannen vaihteeseen mennessä olikin löydetty parikymmentä jättiläismäistä planeettaa, joista moni hipoi tähteään. Kun tiedettiin, mitä haluttiin nähdä, keskustähden heilahtelua opittiin mittaamaan yhä tarkemmin.

Nyt kaukaisten tähtien planeettoja tunnetaan 235 kappaletta (tilanne 15. 5. 2007). Pienimmät niistä ovat Neptunuksen ja Uranuksen kokoluokkaa. Ne ovat massaltaan noin 0,05 Jupiteria, johon kokoja on tapana verrata.

Nekin ovat vielä niin suuria, että kyse on todennäköisesti kaasuplaneetoista.

Mukaan mahtuu kuitenkin pari massaltaan vain kymmenen Maan eli 0,03 Jupiterin kokoista ja kolme noin viiden Maan veroista. Niistä yksi löytyi harvinaisella tavalla, joka perustuu mikrolinssi-ilmiöön (ks. Näin löytyy eksoplaneettoja). Nämä voisivat kokonsa puolesta olla kiviplaneettoja.


Jo 25 planeettakuntaa

Ihan oikeita planeettakuntia eli tähtiä useamman kuin yhden planeetan seurassa tunnetaan niitäkin - oma aurinkokuntamme mukaan luettuna - peräti jo 25 (tilanne 15. 5.).

Huhtikuun lopulla sveitsiläiset, ranskalaiset ja portugalilaiset tähtitieteilijät löysivät kääpiötähti Gliese 581:n helmoista ensimmäisen kiviplaneetan, joka kiertää tähteään sellaisella etäisyydellä, että lämpötila sallisi sulan veden. Ajatus valtameristä siivitti tämän ekson uutisiin.

Uutuus vastaa massaltaan viittä Maata. Suhteellisen pieni massa ja edullinen sijainti eivät kuitenkaan takaa elämää. Esimerkiksi kääpiötähdelle ominaiset rajut hiukkaspurkaukset voivat steriloida lähellä kiertävän planeetan.

Meistä 20 valovuoden päässä sijaitsevalla Gliese 581:llä tiedetään olevan kaksi muutakin planeettaa. Kaikki kiertävät hyvin likellä tähteään. Ahdasta on, mutta lämpö vaikuttaa siedettävältä, sillä Gliese 581 on paljon Aurinkoa himmeämpi.

Vaikka kääpiötähti sai ajankohtaisjulkisuutta, erityisesti meitä kiinnostavat Auringon kaltaisten tähtien planeettakunnat. Yksi sellainen on 47 Ursa Majoris, jonka ympäriltä on löytynyt kaksi Jupiterin kokoista planeettaa. Ne kiertävät tähteään noin kahden ja neljän Maan ratasäteen päässä. Tämä on mielenkiintoista, sillä teoriassa tällaiset kaasujättiläiset jättävät tilaa maankaltaisille planeetoille. Nykylaitteet eivät kuitenkaan pysty paikantamaan niitä.


Näin löytyy eksoplaneettoja

















MENETELMÄ










Valokuvataan.








*taulukon tiedot vastaavat tilannetta 15.5.2007.
LISÄÄ EKSOPLANEETOISTA:
http://exoplanets.org/
http://exoplanet.eu


Pöly paljastaa pienimmät

Onneksi tutkijoilla riittää ideoita. Maan kokoiset planeetat voisi löytää kaukaisten tähtien ympäriltä tarkkailemalla pölyä.

Tietokonesimulaatioissa näkyy näet, miten tähteä ympäröivässä pöly- ja kaasukiekossa kasvavan pienenkin planeetan vetovoima saa sen reitillä olevat kivet törmäilemään keskenään. Törmäilyssä muodostuu pölyä, joka leviää renkaaksi ja heijastaa tähden valoa.

Jo pelkkä pölyrenkaan olemassaolo kielii kiviplaneetasta, sillä pölyä muodostavat törmäilijät ovat juuri kiviplaneetan syntymästä jäljelle jääneitä asteroideja. Lisäksi renkaan ominaisuuksista voi päätellä, millainen planeetta sen poiki.

Spitzer-avaruuskaukoputki on paikantanut pölyrenkaita muutaman sellaisen tähden ympäriltä, joilla jo tiedetään olevan jättiläismäisiä planeettoja. Ehkä pölyyn kätkeytyy pieniäkin kiertolaisia.

Charles Beichman, joka työskentelee Kalifornian teknisessä korkeakoulussa, on havainnut asteroidivyöhykkeen kaltaisen pölyvanan muun muassa HD 69830:n ympäriltä.

Vieraisiin planeettakuntiin kuuluu siis kaikkea mitä omaan aurinkokuntaammekin: jättiläismäisten kaasuplaneettojen ja pienempien kiviplaneettejen ohella asteroideja ja komeettoja, jotka ovat kiviplaneetoista yli jäänyttä ainetta.
Juuri tämän enempää ei pölyä, tähden keinuntaa tai mikrolinssi-ilmiötä tarkkailemalla sitten selviäkään.


Ylikuluista yksityiskohtia

Tähtitieteilijät saavat kuitenkin eksoplaneetoista jo yksityiskohtaistakin tietoa. Jos planeetta sattuu täältä katsoen kulkemaan tähtensä editse, päästään tutkimaan kiertolaisen kaasukehää. Siinä näkyvät myös mahdollisen elämän tuottamat kaasut.

Tämän vuoden alussa Nasan tutkija Jeremy Richardson työtovereineen onnistui ensimmäisenä rekisteröimään eksoplaneetan kaasukehän spektrin. HD 209458b:n kaasukehästä löytyi pölyä ja vahvoja viitteitä vesihöyrystä.

Se on kuitenkin kaasuplaneetta, joten elämää sillä ei oleteta olevan. Laajentuneesta kaasukehästä, jonka tiedetään vuotavan avaruuteen, tunnistettiin jo aiemmin hiiltä ja happea. Tutuista aineista koostuvat siis eksoplaneetatkin.

Myös planeetta HD 189733b:stä on jo spektri. Näin eksoplaneettojen fysikaalisista ominaisuuksista alkaa kertyä tietoa. Ja nythän niistä on otettu ensimmäiset suorat kuvatkin.

Toistaiseksi kuviin on saatu vain himmeitä tähtiä ja niiden noin kymmenen Jupiterin kokoisia planeettoja. Kuvaustekniikat ehtinevät kuitenkin parantua jo ennen kuin eksoplaneettoja tutkivat Euroopan avaruusjärjestön Darwin-satelliitit vuoden 2015 paikkeilla ampaisevat avaruuteen.



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



 

Sisältö jatkuu mainoksen alla