Nyt mietitään, pitäisikö Apophis-asteroidin tuhoamiseen alkaa varautua. Vuoden 2029 lähiohitus saattaa nimittäin suistaa sen radan vaarallisesti Maan suuntaan..


Vuoden 2029 lähiohitus saattaa nimittäin suistaa sen radan vaarallisesti Maan suuntaan.


Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2007



Joulukuussa 2004 tutkijat pelästyivät pahan kerran. Näytti siltä, että 320-metrinen asteroidi 99942 Apophis tulee suoraan kohti ja törmää Maahan tuhoisin seurauksin 13.4.2029.

Noin viikon kuluttua selvisi, että uhkaaja pyyhältää sittenkin ohi. Läheltä kuitenkin liippii, sillä sen reitti koukkaa viestintäsatelliittien ratojen sisäpuolelle!

Ohitus se on läheinenkin ohitus, joten yllätyn, kun kuulen, että Apophis saattaa uhata meitä uudelleen kuusi tai seitsemän vuotta myöhemmin. Vaara ei siis ole kokonaan ohi.

Olisiko jo nyt aika ryhtyä tositoimiin ja tuhota uhkaaja? Kysyn asiaa asteroidien ratojen laskemiseen erikoistuneelta dosentti Karri Muinoselta, joka toimii tutkijana Helsingin yliopistossa.

Laskettiin, että pyyhältää ohi

Asteroidi 2004 MN4, joka sai myöhemmin nimen 99942 Apophis, löydettiin kesäkuussa 2004. Hieman ennen joulua todettiin, että se on törmäyskurssilla. Uhka jäi kuitenkin vaille suurta huomiota, sillä Intian valtameren tsunamikatastrofi täytti uutiset.

Karri Muinonen ei tätä ihmettele. - MN4:n tapauksessahan keskusteltiin todennäköisyydestä, ei itse tapahtumasta.

Sitä paitsi tähtitieteilijät tietävät, että ensimmäiset arviot asteroidien reiteistä ovat hyvin epätarkkoja. Radan tarkkuus paranee ajan myötä, koska reitti saadaan lasketuksi sitä täsmällisemmin, mitä pidempään asteroidia on seurattu.

Tällä kertaa odottavan aika ei ollut kovin pitkä. Joulukuun lopulla havaittiin, että Spacewatch-hankkeen tähtitieteilijät olivat tietämättään rekisteröineet Apophiksen paikan jo maaliskuussa. Näin asteroidin reitti tarkentui yllättävän pian, ja murikan todettiin sittenkin viilettävän ohi. Tutkijat huokasivat helpotuksesta.


Sittenkin yllättävän lähelle

Sama asteroidi kuitenkin herätti jälleen huomiota huhtikuussa 2005. Silloin Apophiksen paikka määritettiin entistä tarkemmin, ja sen laskettiin ohittavan meidät vuonna 2029 puolet lähempää kuin aiemmin oli arvioitu: vain noin 37 000 kilometrin päästä maapallon keskipisteestä. Geosynkroniset satelliititkin kiertävät Maata tätä korkeammalla.
Maallikko kauhistuu odottamattoman läheistä ohitusta, mutta ratoja laskevaa tutkijaa riepoo laskelmien epävarmuus. - Tärkeintä olisi saada ennusteet sellaisiksi etteivät niiden muutokset yllättäisi, Muinonen sanoo.

Tällä kertaa yllätyttiin, ja yllätys sai tutkijat kysymään huolestuneina, miksei alkuperäinen ratalasku toiminut.

- Radanmäärityksessä pitää ottaa huomioon kaikki kappaleen liikkeeseen vaikuttavat voimat, mikä on erittäin vaikeaa, Muinonen selittää. - Asteroidin liikkeeseen vaikuttavat muun muassa sen fysikaaliset ominaisuudet, joita ei tunneta.

- Myös Auringon säteilypaine sekä asteroidin pinnasta lähtevä lämpösäteily aiheuttavat voimia, joiden huomioiminen on tarpeellista mutta vaikeaa.


Rata muuttuu Maan takia

Vuoden 2029 lähiohitus johtaa uuteen vaaratilanteeseen, sillä aina planeetan likellä asteroidin reitti muuttuu.
Myös Maan liepeillä on kullekin lähikohtaamiselle ominaisia kapeita avaruuden alueita, joita nimitetään avaimenrei’iksi. Niissä ohittaja resonoi planeettamme kanssa - ja päätyy myöhemmin törmäyskurssille.

Jos Apophis osuu avaimenreikään, se kolaroi Maan kanssa vuonna 2035 tai 2036. Nyt jännitetään, millaista reittiä vuoden 2029 ohitus tapahtuu. Kyse on metreistä, eikä asteroidin rataa pystytä laskemaan niin tarkasti etukäteen.

Törmäysuhkaa kuvataan Torinon asteikolla, jolla nolla tarkoittaa harmitonta murikkaa ja 10 maailmanlaajuista tuhoa tuottavaa törmäystä. Apophis saa tätä nykyä vuodelle 2036 arvon yksi. Mutta tiedämme siis vasta yli kahdenkymmenen vuoden päästä, miten vaarallinen tämä asteroidi 2030-luvun puolivälissä oikeasti on.






















Arviointiajankohta
22.12.2004
24.12
4
25.12
4
27.12
4


1
7.8.2005

Tsunami sortaisi kaupunkeja

Millaista tuhoa Apophis sitten saisi aikaan, jos se syöksyisi tänne?

- Ilmakehä ei pysäyttäisi sitä. Kuivalle maalle osuessaan se synnyttäisi 3-6 kilometrin läpimittaisen kraatterin ja voisi tuhota noin Viron kokoisen alueen, Muinonen arvioi.

- Tuhoisinta olisi osuma mereen. Syntyvä tsunami saattaisi pyyhkäistä suurkaupunkeja maan tasalle.

Todennäköinen törmäysalue alkaa vain hieman Suomesta itään. Eikö siis olisi jo aika miettiä, miten estettäisiin mahdollinen törmäys vuonna 2035 tai 2036?


Radiopanta asteroideille

Muinonen aloittaa vastauksen kertomalla, että ensi askel suojautumisessa asteroidien ja komeettojen törmäyksiltä on olemassaolevien kiertolaisten kartoittaminen.

- Maan lähelle tulevien asteroidien havainnointi on tehostumassa uusien etsintäohjelmien kuten Havaijilla alkavan Pan-Starrsin ansiosta. (Ks. Tiede 6/2006, s. 7.)

- Me itse osallistumme vuonna 2011 avaruuteen laukaistavan Euroopan avaruusjärjestön Gaia-luotaimen asteroidiosuuteen. Vastuullamme on löydettyjen asteroidien tarkka radanmääritys.

Kun uhkaajaehdokkaat on löydetty, niiden liikkeitä pitää seurata.

- Jotta Maan lähelle tulevia asteroideja kyettäisiin pitämään silmällä, merkitsisin ne radiolähettimillä sitä mukaa kun niitä löydetään. Tämä on tosin kallis vaihtoehto.


Pelastussuunnitelma on

Toistan vielä kysymykseni: pitäisikö Apophis-asteroidille tehdä jotain jo nyt?

- Odottaisin vielä seuraavia havaintoja ennen päätöksen tekoa, Muinonen vastaa.

Myös Nasa odottaa. Viime vuoden lopulla julkaistun suunnitelman mukaan toimiin ryhdytään, jos Apophis on uhkaajien listalla vielä seitsemän vuoden päästä.

Siinä tapauksessa Nasa lähettäisi Apophikselle vuonna 2019 kojeen, joka auttaisi määrittämään asteroidin reitin tarkasti. Jos tilanne näyttäisi yhä vaaralliselta, vuosina 2024-2028 rakennettaisiin avaruusalus, joka hoitaisi Apophiksen päiväjärjestyksestä. Sitä ei vielä tiedetä, pyrittäisiinkö asteroidin rataa muuttamaan, vai räjäytettäisiinkö murikka palasiksi.

Kuulostaako tieteiselokuvalta? Ehkä, mutta on mukava muistaa, että Deep Impact -luotain, joka toissa vuonna törmäsi tarkoituksella komeetta Tempel 1:een, eteni suunnittelupöydältä määränpäähänsä vain seitsemässä vuodessa ja osui kohteeseensa (ks. Komeetan ydin yllätti, Tiede 8/2005, s. 12-13).



Palstan pitäjä Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja 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

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.