Tammikuussa Hyugens-sondi sukeltaa ensimmäisenä ihmisten lähettämänä laitteena Saturnuksen Titan-kuun pilvien alle. Sieltä odotetaan löytyvän outoja järviä ja villeimpien spekulaatioiden mukaan kenties jopa elämää. Miltä siellä näyttää? Kysyimme johtavalta Titan-tutkijalta.


Tammikuussa Hyugens-sondi sukeltaa ensimmäisenä
ihmisten lähettämänä laitteena Saturnuksen Titan-kuun
pilvien alle. Sieltä odotetaan löytyvän outoja järviä ja villeimpien
spekulaatioiden mukaan kenties jopa elämää. Miltä siellä näyttää?
Kysyimme johtavalta Titan-tutkijalta.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 8/2004


 





Titan on aurinkokunnan suurin kuu

                                               Titan                   Maa

säde                                       2,575                   6 370


painovoima (m/s2)                  1,4                       9,8


vuorokausi (tuntia)                 384                      24


kaasukehän koostumus         95 % typpeä,       79 % typpeä,


                                               5 % metaania      20 % happea


pintalämpötila (C)                   -180                     +15


paine pinnalla (ilmakehää)      1,5                        1


tyypillinen tuuli (m/s)               alle 0,5                 10


järvien koostumus                  metaania              vettä


                                               ja etaania


järvien tiheys (kg/m3)            450                        1 000

Lorenzilla on nyt jännät paikat, sillä seitsemän vuotta matkaa taittanut Cassini-luotain saapui Saturnuksen tienoille heinäkuussa, ja luotaimen kuljettama Huygens-sondi laskeutuu Titaniin ensi tammikuussa. Cassinin ja Huygensin mittausohjelmat on suunniteltu muun muassa Lorenzin pohdintojen perusteella.

Titan, joka on hieman Merkuriusta suurempi, kutkuttaa mielikuvitusta. Maapallon lisäksi Titanilla on Aurinkokunnan ainoa runsastyppinen kaasukehä, joka on niin paksu, että kukaan ei ole toistaiseksi nähnyt sen läpi.

Miltä salaperäisessä kuussa näyttää? Vellooko siellä todella metaani- ja etaanijärviä? Millainen sää siellä vallitsee? Onko sen jääkenttien alla vesivaltameri? (Ks. Haaveissa toinen Maa, Tiede 2/04, s. 16-23.)

Cassinin lokakuisissa tutkakuvissa ei tosin havaittu nestepintojen heijastuksia, mutta Lorenz varoittaa tekemästä tästä hätiköityjä johtopäätöksiä: kuvat kattoivat vain prosentin Titanin pinnasta.

Järviä kuin Kanadassa

- Huygens-sondi erottaa jo paksun kaasukehän läpi pinnan kirkkaat ja tummat kohdat toisistaan: ihmissilmäkin hahmottaisi pinnalla juuri ja juuri jotain, Lorenz vertaa.

- Päästyään noin 80 kilometriin ulottuvan usvan alapuolelle Huygens näkee todennäköisesti kraatterijärviä, joista osa on hevosenkengän muotoisia ja osa pyöreitä - ja jotkin häränsilmän mallisia, kuten Pohjois-Kanadan Manicouagan kraatteri. Järvissä velloo metaania ja etaania.

Maassa metaani esiintyy kaasuna, mutta Titanin 180 asteessa metaani ja etaani ovat joko nestettä tai kiinteää jäätä.

Erikoisista järvistä on kertynyt melkoisesti epäsuoria viitteitä. Infrapunakuvissa Titanin kaasukehässä näkyy tummia kohtia, ja juuri ne on tulkittu metaanijärviksi. Radiokaukoputket ovat osoittaneet Titanin pinnan tasaiseksi, ja joidenkin mittausten mukaan jopa 75 prosenttia pinnasta voisi olla nestemäisen metaanin ja etaanin peitossa.

On siis melko todennäköistä, että Huygens molskahtaa järveen.

  hän selittää. Sen sijaan jos sondi osuu nesteeseen, mittaukset jatkuvat Titanin pinnalla vielä useita minuutteja, jolloin saamme tietää järven koostumuksen ja ehkä syvyydenkin.

Aallokko korkeaa - jos tuulisi

Vai murskaisiko aallokko mittarimme? (Huygens on todella “meidän“ laitteemme, sillä se on Euroopan avaruusjärjestö Esan taidonnäyte. Sen sijaan itse Cassini-luotain on Yhdysvaltojen Nasan hanke.)

kumppaneineen selvitti tietokonesimulaatioin, millainen aallokko Titanissa käy. Esan tiedotteen mukaan simulaatioissa saatiin samalla tuulella Titanin metaanijärviin seitsemän kertaa korkeampia aaltoja kuin Maan vesiin. Syy on Titanin pienen vetovoiman. Samasta syystä Titanin aallot ovat kuitenkin hitaampia kuin meikäläiset: Maassa nopeus on kolminkertainen.

Keskimäärin Titanin ilmasto on leppeä, sillä vähäisen auringonvalon lämpö ei saa kaasukehää liikkeelle. Tosin tuulia aiheuttaa myös Saturnuksen voimakas vuorovesivaikutus, joka on 400 kertaa Maan vuorovesivoimia isompi. Silti Lorenz arvioi Titanissa tuulevan vain noin metrin sekunnissa. - Siksi aallot ovat korkeintaan muutaman kymmenen sentin korkuisia.

Kuvittele maisemaa, joka on kuin hidastetusta elokuvasta. Vain hyytävän kylmissä järvissä hitaasti etenevät aallot rikkovat seisahtuneen tunnelman, jonka kaiken kattava usva värittää tumman oranssin ruskeaksi. - Horisontissa möllöttää Saturnus, joka näyttää 24 kertaa oman kuumme kokoiselta, Lorenz täydentää.

Sentin sadepisarat leijailevat

Silloin tällöin Titanin luonto saattaa elävöityä saderyöpystä. Tutkijat ovat nimittäin päätelleet Voyager 1 -luotaimen vuonna 1980 ottamien kaasukehäkuvien perusteella, että Titanilla voi olla metaanin kiertoon perustuvia sääilmiöitä.

Voyagerin kuvien mukaan Titanin ylin kaasukehä saattaa olla metaanin kyllästämä. Tällaisessa ympäristössä kertyvä pilvi hajoaisi nopeasti vesipisaroiksi tai raekuuroksi.

- Titanin tiheässä kaasukehässä sadepisarat voisivat olla lähes sentin kokoisia, mutta pienen vetovoiman takia ne leijailisivat alas kuin lumihiutaleet, Lorenz kuvailee.

Titanissa ei voi sataa usein eikä pitkään, koska runsassateinen kaasukehä ei pysyisi niin metaanipitoisena. Sadekuurot saattavat silti toisinaan olla niin rajuja, että kamaraan uurtuu syviä joenuomia.

Jonkinlaista kiertoa kaasukehässä pitää metaanin säilymiseksi joka tapauksessa olla, koska Auringon ultraviolettisäteily tuhoaa metaanin suhteellisen nopeasti. Uv-säteilyn vaikutuksesta siitä irtoaa vetyä, joka karkaa avaruuteen, ja hajoamisessa syntyvät orgaaniset aineet, kuten etaani, satavat alas. Titanin kaasukehästä metaani olisi hävinnyt 10 miljoonassa vuodessa. Jostakin täytyy siis tulla sitä jatkuvasti lisää. Ehkä kuun järvistä?

Titanista tulee maankaltainen

Titanin kaasukehästä on paikannettu metaanin lisäksi runsaasti muita orgaanisia molekyylejä. Myös vettä on löytynyt. Tarkoittaako tämä, että Titanissa on saattanut syntyä elämää tai että sitä voisi joskus kehittyä?

Vastaus riippuu Titanin historiasta ja tulevaisuudesta. Nykyään kuu on elämän syntymiseen liian kuiva ja kylmä.

Aivan vedetön paikka se ei ilmeisesti sentään ole. Jotkin tutkijaryhmät ovat päätelleet epäsuorasti, että Titanin pinnalla on jopa runsaasti vesijäätä.

- Titanin paksun, jäisen kuoren alla on lähes varmasti juoksevaa vettä, Lorenz lisää. - Vesi on saattanut nousta siellä täällä pintaankin. Ehkä syvistä kraatterista löytyisi siitä merkkejä.

Entä voisiko Titanista saada lämmittämällä maankaltaisen? -Titan maankaltaistaa itse itsensä, kun Aurinko laajenee aikanaan punaiseksi jättiläiseksi, Lorenz vastaa. - Ei siitä tosin tule sellainen paikka, jossa me viihtyisimme. Vaikka orastava elämä saattaisi nauttia Titanin orgaanisista molekyyleistä, niin meille useimmat niistä ovat myrkkyä.

Teksti perustuu sähköpostihaastatteluun sekä esitelmään, jonka Lorenz piti Yhdysvaltain tiedeviikolla helmikuussa.


 


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

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5260
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Lucid unet näen ehkä vähän samantyyppisenä kuin hypnoosin, niiden avulla voinee käsitellä asioita jotka eivät tule suoraan tietoisuuteen ja vaikuttaa siihen miten tietyt piirteet itsessään kokee. Mulla ne kuulu tiettyyn elämänvaiheeseen, olisinko ollut joku 25vuotias tjsp. Painajaisia oli, aika rajujakin jotka toistui samanlaisena lukuisia kertoja, pomppasin unissani sängyssä istumaan ja huusin ja uni vaan jatku ja jatku, näin päällekkäin unta ja todellisuutta. Kesti pitkään ennenkö uni lakkasi...
Lue kommentti