Aurinkokunnan laidoilla saattaa olla lukuisia Plutoa suurempia taivaankappaleita. Tuntematon kymmenes planeetta X askarrutti tutkijoita jo 1930-luvulla. Se kiehtoo taas, vaikka olisikin nyt vasta aurinkokunnan yhdeksäs.




Kymmenisen vuotta sitten tuntemattomat planeetat kuuluivat visusti kaukaisien tähtien ympärille. Nyt niistä puhutaan aurinkokunnankin yhteydessä.

Planeettajutut saivat vettä myllyynsä, kun Neptunuksen takaa löytyi muutama vuosi sitten Plutoa suurempi kiertolainen. Suuri yleisö innostui kymmenennestä planeetasta, mutta löytö johtikin siihen, että aurinkokuntaan jäi vain kahdeksan planeettaa. Pluto menetti planeetan statuksensa, siitä tuli kääpiöplaneetta.

Kahdeksan ei välttämättä ole lopullinen luku. Tietokonesimulaatiot, joilla tutkitaan aurinkokunnan ja eritoten Neptunuksen takana kiertävien kappaleiden historiaa, viittaavat siihen, että kotikontumme pimeillä laidoilla on piilossa useita täysverisiä planeettoja.


Kaukoputki paljasti

Auringon perheeseen tutustuttiin hartaasti heti kaukoputken keksimisen jälkeen. Englantilainen tähtitieteilijä William Herschel löysi ensimmäisen uuden planeetan, Uranuksen, 1781. Aurinkokunnan planeetat aina Saturnukseen asti oli tunnettu jo antiikin ajoista; niitä tosin sanottiin kiintotähdiksi.

Kukaan ei uskonut Uranuksen olevan ainoa tuntematon planeetta. Pian huomattiinkin, ettei se liiku täsmälleen Newtonin vetovoiman perusteella laskettua rataa pitkin.

Tutkijat uumoilivat, että poikkeamat johtuvat kauempana olevan, tuntemattoman planeetan vetovoimasta. Häiritsijä löytyi 1846. Se oli Neptunus.

Näkymättömiä planeettoja etsittiin entistä suuremmalla innolla, sillä laskut paljastivat Neptunuksen reitissäkin selittämättömiä piirteitä. Pluto havaittiin kuitenkin sattumalta 1930.

Kun huomattiin, ettei Pluto pienen kokonsa takia selitä Neptunuksen liikettä, alettiin häiritsijää etsiä uudelleen. Sitä nimitettiin planeetta X:ksi. Mitään ei löytynyt, ja vähitellen kiinnostus planeettakuntamme laitamaihin hiipui.

Nyt tiedämme, ettei Neptunuksen reittiä tarvitse selittää ulompana kiertävän kappaleen vetovoimalla. Tarve perustui virheellisiin ja epätarkkoihin havaintoihin.


Laidoilla onkin ruuhkaa

Kymmeniin vuosiin Neptunuksen takaa ei löytynyt kuin Pluton kuu Kharon. Sitten tähtitieteilijät saivat kaukoputkiinsa digitaaliset kamerat, joille tallentuu huomattavasti himmeämpiä kohteita kuin perinteisiin valokuviin.

Vuodesta 1992 Neptunuksen takaa on paikannettu pitkälti yli tuhat uutta kiertolaista. Niitä nimitetään TNO:iksi (Trans-Neptunian Objects), ja niitä oletetaan olevan miljoonia. Suurin osa niistä on pieniä, asteroidien kaltaisia jäisiä kappaleita, mutta tällä vuosituhannella on jäljitetty myös tuhansien kilometrien kokoisia möhkäleitä. Ne herättivät henkiin ajatuksen planeetta X:stä.

Vuonna 2003 löytyi sitten Plutoa suurempi Eris. Sillä on pieni kuukin. Se on tunnetun aurinkokunnan laita-alueiden kingi, ja monet toivoivat siitä uutta planeettaa.

Ei käy, se on kääpiöplaneetta, vastasi Kansainvälinen tähtitieteilijöiden unioni 2006 ja alensi samalla Plutonkin kääpiösarjaan.


Kokonainen parvi Marseja

Neptunuksen takaisista kiertolaisista muodostuu niin sanottu Kuiperin vyöhyke, joka ulottuu noin 50 Maan ratasäteen päähän. Se on kuin aurinkokunnan helmakaitale.

Kuiperin vyöhykkeen kappaleet liikkuvat hyvin erilaisilla radoilla: osa lähes ympyrärataa, osan radat resonoivat Neptunuksen kanssa, osan reitit ovat soikeita ja jyrkästi kallellaan itse vyöhykkeeseen nähden.

Lisäksi ovat ne kappaleet, jotka kiertävät mitä moninaisimmilla radoilla kaukana päävyöhykkeen ulkopuolella. Miten ne sinne joutuivat?

Eräs simulaatioihin perustuva selitys on niin sanottu oligarkkinen planeettojen syntyhistoria. Siinä Aurinkoa ympäröivän kiekon pöly kertyy kasvaviksi planeetta-alkioiksi, joista muodostuu noin miljoonan vuoden kuluessa useita kymmeniä kiviplaneettoja, oligarkkeja.

Osa niistä törmäsi toisiinsa ja jäi kiertämään Aurinkoa. Aurinkokunnan kaasujättiläisten vetovoima sinkosi loput kauas aurinkokunnan laidoille, jopa ulos siitä. Etäällä Kuiperin vyöhykkeen ulkopuolella olisi siis tusinoittain yli Marsin kokoisia planeettoja. Suurin osa niistä olisi kuitenkin erittäin kaukana, tuhat tai jopa 10 000 kertaa etäämpänä Auringosta kuin Maa.


Planeetta X lakaisi väylän

Tänä vuonna japanilaisen Koben yliopiston tutkijat Patryk Lykawka ja Tadashi Mukai julkaisivat simulaatiotuloksia, jotka selittävät, miksi Kuiperin vyöhykkeen kappaleet vähenevät jyrkästi noin 50 Maan ratasäteen päässä ja miksi niiden radat ovat niin erilaisia.

Selitys on kaukainen, hieman maapalloa suurempi planeetta, joka kiertää Aurinkoa yleensä yli sadan Maan ratasäteen päässä mutta saattaa joskus tulla lähemmäksikin. Se olisi muokannut Kuiperin vyöhykkeelle reunan samaan tapaan kuin Saturnuksen kuut ovat tyhjentäneet itselleen väylän sen renkaisiin.

Lykawkan planeetta X kiertäisi Auringon kerran tuhannessa tai 2 500 vuodessa (Pluton kierros kestää 248 vuotta). Kelpaisiko tämä jääkylmä maailma sitten planeetaksi? Todennäköisesti.

Planeetta on nimittäin uuden määritelmän mukaan taivaankappale

- joka kiertää Aurinkoa
- jonka massa riittää muotoilemaan siitä lähes pallon muotoisen
- joka on vetovoimallaan puhdistanut ratansa lähiympäristön muista kappaleista.


Jättiputket näkevät kohta

Simulaatiotulosten ongelma on, että noin etäinen Auringon kiertolainen jää helposti huomaamatta, vaikka olisi Jupiterinkin kokoinen. Auringolla voisi jopa olla hyvin kaukainen kumppanitähti, emmekä näkisi sitä nykyisillä kaukoputkilla.

Mutta jo muutaman vuoden kuluttua meillä on laitteet, joilla aurinkokunnan pimeillä laidoilla vaeltavat planeetat saattavat paljastua.

Neljästä 1,8-metrisestä kaukoputkesta muodostuvan Pan-Starrsin ensimmäisen kaukoputken prototyyppi toimii jo Havaijissa. Se vahtii pääasiassa meitä uhkaavia asteroideja mutta rekisteröi samalla muita taivaanilmiöitä.

Yhdysvaltoihin Lowellin observatorioon on rakenteilla 4,2-metrinen DCT-kaukoputki (Discovery Channel Telescope), joka valmistuu 2010. Sekin kartoittaa asteroidien reittejä, mutta sillä tutkitaan myös Kuiperin vyöhykettä.

Chileen taas tulee 8,4-metrinen LSST-kaukoputki (Large Synoptic Survey Telescope), joka pystyy löytämään maapallonkin kokoisen kiertolaisen kaukaa Kuiperin vyöhykkeen takaa. Tämä jättiläinen valmistunee 2014. Viimeistään silloin selvinnee, onko Lykawkan ja Mukain ehdottama planeetta X olemassa.


2000-luku toi paljon löytöjä Kuiperin vyöhykkeestä










































































löytövuosi nimi kuita läpimitta kilometreinä  keskietäisyys Auringosta Maan ratasäteinä
1930  Pluto (kääpiöplaneetta) 2 320  39
1996 TO66 900 43
2000  Varuna 874 43
2002  TC302   1 200  55
2002  2002 AW 197  890 47
2002 Quaoar 1 200  43
2003 Eris (kääpiöplaneetta)  1  2 657  67 (max 100)
2004 Orcus  1 909 39
2005  Haumea  (kääpiöplaneetta)  2 1 380 43
2005  Makemake (kääpiöplaneetta)

1 503

45
spekulaatio planeetta X ?

10 000 -
15 000

100 - 170

- Kuiperin vyöhyke  on aurinkokunnan laita-alue, joka alkaa Neptunuksen takaa ja ulottuu noin 50 Maan ratasäteen päähän. Taulukossa (oikealla) on sieltä äskettäin löytyneitä kookkaita kappaleita. Ne ovat kaikki huomattavasti pienempiä kuin Maa, jonka läpimitta on noin 12 000 kilometriä.

- Jo 1930-luvulla löytynyt Pluto ja taulukon uutukaiset Eris ja Makemake ja Haumea ovat kääpiöplaneettoja. Nimitys tarkoittaa, että ne eivät planeettojen lailla ole puhdistaneet lähiympäristöään muista kappaleista. Niitä sanotaan myös plutoideiksi etäisyytensä mukaan; plutoidien keskietäisyys Auringosta on suurempi kuin Neptunuksen.

- Aurinkokunnassa on myös kääpiöplaneetta Ceres, joka kiertää asteroidivyöhykkeessä Marsin ja Jupiterin välissä.

- Planeettoja aurinkokunnassa on kahdeksan: Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Pluto menetti planeetan asemansa 2006.


Kaikki Kuiperin vyöhykkeestä englanniksi: www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/kb.html

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


 

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.