Jättiläisplaneetoilla on runsaasti kuita, Maata pienemmällä Marsillakin kaksi. Toisaalta Merkuriuksella ja Venuksella ei ole ainoatakaan. Mikä sanelee kuiden määrän?

TEKSTI:Leena Tähtinen


Sisältö jatkuu mainoksen alla

  Merkuriuksella ja Venuksella ei ole ainoatakaan.
Mikä sanelee  kuiden määrän?

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Julkaistu Tiede-lehdessä

5/2001

Kuinka monta kuuta Maalla voisi olla? - Tietääkseni kukaan ei ole laskenut, toteaa lomalle lähdössä oleva Seppo Mikkola Turun yliopiston Tuorlan observatorion kahvihuoneessa.

Taivaankappaleiden välisiin vuorovaikutuksiin erikoistuneena tutkijana Mikkolalla on kuitenkin sormituntuma asiaan. Kuiden lukumäärä nimittäin riippuu viime kädessä niiden, Maan ja Auringon keskinäisestä vetovoimapelistä. Niinpä jään odottelemaan hänen kanssaan kahvin tippumista.

  Meillä olisi parhaat mahdollisuudet useaan kuuhun, ellei nykyistä Kuuta olisi, pohtii Mikkola. - Jos Maata kiertäisi nykyisen lisäksi liuta pienempiä kuita, tämän meidän Kuumme vetovoima viskelisi ne ajan mittaan Maan ulottumattomiin, nielaisisi ne tai suistaisi ne maankamaralle. - Se, että Maalla olisi edes toinen, suunnilleen yhtä suuri luonnollinen satelliitti kuin nykyinen, edellyttää puolestaan aikamoista hienoviritystä, selittää Mikkola. - Ehkä kahden Kuun etäisyyden päässä oleva kakkoskuu pysyisi juuri ja juuri paikallaan.

Nyt Mikkola ei enää pysty hillitsemään uteliaisuuttaan. Kiireestään huolimatta hän poistuu huoneeseensa laskemaan, miten lisäkuille käy.

Kuita kolmella tavalla

Ennen kuin kuille käy kuinkaan, niiden on kuitenkin ilmaannuttava jostain. Ensimmäisen yksityiskohtaisen teorian Kuun alkuperästä esitti kuuluisan Charles Darwinin poika George yli sata vuotta sitten.

* Darwin Jr. ehdotti, että Kuu irtosi muodostumassa olevasta Maasta, joka pyöri akselinsa ympäri huomattavasti nykyistä lujemmin - 2,5 kertaa tunnissa! Hurja pyörimisliike nimittäin kasaisi Maan päiväntasaajalle pullistuman, joka voisi irrota kuuksi. Tällä tavalla ei muodostuisi yhtä satelliittia enempää.

Nyt, kun Maan ja Kuun ikä tunnetaan, niiden keskinäisestä liikkeestä on suhteellisen helppo laskea, ettei fissioksi nimetty idea toimi. Pyörimisliike on aina ollut hillitympää.

* Seuraavaksi pohdittiin, olisivatko Kuu ja Maa voineet muodostua samalla alueella tai suorastaan yhdessä. Ensin olisi syntynyt eräänlainen protomaa, ja Kuu olisi sitten kasaantunut sen ympärille muotoutuneesta kiekosta samaan tapaan kuin planeetat nuorta tähteä ympäröivästä kaasu- ja pölykiekosta. Tällä tavalla planeetta Maa olisi voinut hankkia useampia erikokoisia kiertolaisia.

Ajatus huomattiin kuitenkin vääräksi, kun opittiin, että Maa on 1,6 kertaa kiertolaistaan tiheämpi. Toisin sanoen Kuu ja Maa eivät ole muodostuneet samasta aineesta: Kuu näyttää kärsivän raudan puutteesta.

* Kuun anemian hoitamiseksi ajateltiin, että se muodostui samaan aikaan kuin Maa mutta sellaisessa osassa alkuaurinkokuntaa, jossa ei ollut paljon rautaa. Myöhemmin se olisi ajautunut planeettamme liepeille ja Maa olisi siepannut sen.

Sieppaamallakin planeetta pystyy haalimaan useita kiertolaisia. Teorian ongelmana kuitenkin on, että planeettaansa eli Maahan verrattuna meidän Kuumme on hyvin suuri, suurin koko aurinkokunnassa. On epätodennäköistä, että näin suuri kappale hidastaisi tarpeeksi vauhtiaan jäädäkseen Maan vangiksi. Lisäksi happi-isotooppipitoisuus kertoo, että Kuu ei muodostunut kaukana Maasta.




Aurinkokunnan kuut

            0


                 0


                     1


                    2


               18


           18


              20


            8


                    1


............................


      1

  tähtitieteilijäseura  IAU


Ainutlaatuinen alkuperä

Muiden planeettojen kuiden alkuperäksi kaksi viimeksi mainittua selitystä


kelpaavat.

- Todennäköisesti ainakin Jupiterin suurimmat kuut ovat syntyneet sitä ympäröivässä kiekossa, kertoo Jouko Raitala, planeettoja tutkiva Oulun


yliopiston tähtitieteilijä.

- Pienet kuut, kuten suurin osa Jupiterin lukuisista kuista ja Marsin kaksi kuuta, ovat puolestaan lähistöltä siepattuja planeetta-alkioita tai asteroideja.

Nykyisen tietämyksen mukaan Kuun syntyyn liittyy valtava törmäys. 4,5 miljardia vuotta sitten Aurinkoa ympäröivässä kaasu- ja pölykiekossa kasvoi lukuisia planeetta-alkioita. Yksi näistä - vähintään puolen Maan kokoinen - olisi voinut törmätä uunituoreeseen planeettaamme sellaisesta suunnasta, että ainetta höyrystyi ja pöllähti avaruuteen muodostaen maapallon ympärille kiekon.

Tietokonemallien mukaan kiekkoon kehittyy aluksi spiraalihaaroja, jotka leviävät ympäristöönsä. Sitten haarojen kärjet luhistuvat kuualkioiksi, jotka kasvavat suuremmiksi liimautumalla yhteen. Näin muodostuu kuu tai kuita. Koko homma sujuu noin kuukaudessa.

Maan ja Kuun tiheysero selittyy tässä teoriassa sillä, että törmäyksen sattuessa Maan rauta oli jo kerääntynyt ytimeen eikä höyrystynyt pintakerros enää sisältänyt sitä. Törmäävän mötikän rautaydin puolestaan sulaa ja ajautuu myöhemmin Maan ytimeen.

  suurempi, mutta Plutoa eivät kaikki edes pidä planeettana.

Auringon poistaminen auttaisi

Jos Maalle muodostui pieniä kiertolaisia, Kuun vetovoima hoiteli ne, kuten Seppo Mikkola totesi. Entä voisiko planeettamme pitää pari suurta satelliittia, jos sille sellaiset siunaantuisivat?

Mikkolan tietokoneen kuvaruutuun piirtyy 700 000 kilometrin - eli noin kahden Kuun etäisyyden - päässä täältä olevan toisen kuun kohtalo: muutamassa vuodessa se sinkoutuu Maan ulottumattomiin.

  Nyt molemmat satelliitit - nykyinen ja oletettu toinen - ampaisevat lyhyessä ajassa pois.

Kysyn, eikö toinen kuu voisi selvitä, jos se kiertäisi Kuun kanssa samaa rataa mutta täsmälleen vastakkaisella puolella. - Ei, Mikkola vastaa suoralta kädeltä. Kyseinen piste ei näet ole stabiili. - Siinä kuu pysyy yhtä huonosti kuin kananmuna seisoo kärjellään.

Samalla radalla 60 asteen päässä Kuusta sen sijaan on vakaa paikka. Mikkolan yllätykseksi toinen kuu katoaa siitäkin. - Miksi, hän ihmettelee.

Hetken päästä hän huomaa poistaa ohjelmastaan Auringon. Jo pysyy. Löytyipä tapa koristaa taivas kahdella kunnon kokoisella kuulla!

Auringon vetovoima hallitsee siis Maan kuiden kohtaloa. Siitä todennäköisesti myös johtuu, ettei Merkuriuksella ja Venuksella ole ainoatakaan kuuta.

- Planeettaa kiertävien kuiden lukumäärä riippuu Auringon vetovoimasta - Aurinko häiritsee sitä enemmän, mitä lähempänä kuitaan puolustava planeetta kiertää - mutta myös puhtaasta sattumasta, Mikkola toteaa.

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

Lisää kuista


www.psi.edu/projects/moon/moon.html

Sisältö jatkuu mainoksen alla