Cassini-luotain ja sen mukana matkannut Huygens-sondi nostivat Saturnuksen kuun Titanin julkkikseksi pari vuotta sitten. Nyt tähtitieteilijät ovat ehtineet tarkentaa taivaallisen tuttumme luonnetta.


Saturnuksen kuun Titanin julkkikseksi pari vuotta sitten. Nyt tähtitieteilijät
ovat ehtineet tarkentaa taivaallisen tuttumme luonnetta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2007

Sisältö jatkuu mainoksen alla


Kamera liikkuu paksussa sumussa, harmaudessa, jossa välähtelee tummia rakenteita kuin viemäriputkessa otetusta videossa. Sitten pimeistä kohdista erottuu joensuistojen näköisiä uomia ja mantereiden rantaviivojen kaltaisia näkymiä. Ne voisivat olla maapalloa lähestyvän aluksen otoksia.

Viimeisessä kuvassa on usvaista, punertavaa kivikkoa. Onko se Australiasta vai Marsista?

Ei kummastakaan. Kuvat näppäsi Euroopan avaruusjärjestön Huygens-sondi laskeutuessaan pari vuotta sitten Saturnuksen kuuhun Titaniin. Kyse on historiallisista otoksista, sillä koskaan aikaisemmin tutkijat eivät olleet nähneet Titanin paksun usvaverhon lävitse.

Näkymä teki hetkessä Titanista aurinkokunnan julkkiksen, jota on arveltu jopa soveliaaksi elämälle. Uudet tutkimukset ovat paljastaneet uuden uljaan kuun, jossa vellovat oudot meret.


Kaasukehä kätkee

Vuonna 1655 löytynyttä Titania pidettiin pitkään aurinkokunnan suurimpana kuuna. Sen oikea koko paljastui vasta 1980, kun Voyager 1 -luotaimen havainnot osoittivat, että paksu usvakerros oli saanut tähtitieteilijät arvioimaan sen mitat satoja kilometrejä yläkanttiin.

Nyt se pitää kakkossijaa Jupiterin Ganymedeen jälkeen. Se on silti Merkuriusta ja kaikkia kääpiöplaneettoja kookkaampi - planeettojen kaliiperia siis.

Kaiken lisäksi se on ainoa kuu, jolla on mainittava kaasukehä. Sen pinnalla on peräti puolitoista kertaa niin suuri ilmanpaine kuin Maassa. Kaasukehän valokemialliset reaktiot tuottavat orgaanista savusumua, joka peittää optisten kaukoputkien näkymän.

Tätä ei osattu ennakoida. Siksi tutkijat pettyivät, kun Voyager 1 koukkasi historiallisella tutkimusmatkallaan vain neljän tuhannen kilometrin päähän Titanista eikä nähnyt kaasukehän läpi.


Kuva ja ääni elävöittävät

Ilman kuvia ei synny julkkista edes taivaankappaleesta. Ympäristöä filmaavat luotaimet toimivat tavallaan kuin tositelevisio. Mielenkiintoisetkaan tutkimustulokset eivät sävähdytä kuvien ja äänen lailla.

Venus on hyvä esimerkki tästä. Euroopan avaruusjärjestön Venus Express -luotain kiertää sitä parhaillaankin. Mutta havainnot eivät ole tehneet paksun kaasukehän peittämästä planeetasta samalla lailla konkreettisen kiehtovaa kuin geologirobottien maisemakortit Marsista tai Cassinin ja Huygensin kuvat Titanista.

Puhuin kuvasta ja äänestä. Huygensissä oli tosiaan myös mikrofoni. Sen äänityksestä rekonstruoitu näyte kuulostaa vellovalta valtamereltä, jonka tyrskyt iskeytyvät silloin tällöin alusta vasten (www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/SEM85Q71Y3E_0.html).





- 1655 Hollantilainen Christiaan Huygens löytää Saturnuksen kuun, joka myöhemmin nimetään Titaniksi.
- 1980 Voyager 1 -luotain kuvaa Titania läheltä mutta ei näe pinnalle.
- 1981 Voyager 2 kuvaa Titania kaukaa.
- 1990-luvulla Hubble-avaruuskaukoputki havaitsee infrapuna-alueella Titanin kaasukehässä tummia yksityiskohtia.
- 2004 Cassini-luotain saapuu Saturnukselle. Sen laitteet on suunniteltu Titanin kaasukehää silmällä pitäen.
- 2005 Huygens-sondi laskeutuu Titanille ja saadaan ensimmäiset kuvat pinnalta.


Sadevarusteet mukaan

Huygens ei pelkästään kuvannut ja kuunnellut. Se myös mittasi esimerkiksi kaasukehän koostumusta, painetta ja lämpötilaa.

Titanin kaasukehä on Maan ilmakehän lailla enimmäkseen typpeä. Lisäksi siinä on muun muassa hiilivetyjä, kuten metaania ja etaania.

Tetsuya Tokano kumppaneineen tarkasteli Huygensin mittauksia ja päätteli sondin laskeutuneen metaanista ja typestä koostuvassa tihkusateessa.

Tihuuttelu ei kuitenkaan riittäisi muokkaaman kuvien joenuoman näköisiä uurteita. Niinpä tutkijat arvelevat Titanissa satavan silloin tällöin kaatamalla. Muutoin siellä ei olisi järviäkään, joiksi tummat tasaiset paikat on usein tulkittu.

Järvistä haihtuvaa metaania tarvitaan selittämään kaasukehässä havaitut metaanipilvet. Metaania on tultava jostain jatkuvasti lisää kaasukehään, koska Auringon ultraviolettisäteily hajottaa metaanin noin kymmenessä miljoonassa vuodessa.

Titanin pohjoisella napa-alueella vähintään kuukauden ajan sinnitellyt 2 400 kilometrin levyinen metaanipilvi on toistaiseksi vahvin todiste Maan vedenkiertoa vastaavasta metaaninkierrosta: pilvi syntyy, kun järvestä haihtuu metaania. Pilvi puolestaan kastelee järven.

Titanille kannattaa siis ottaa sadetakki mukaan.


Meret lähes varmoja

Muutamien kilometrien levyiset tummat alueet, joita monet tutkijat pitävät järvinä, voivat kuitenkin vielä osoittautua kuivuneiksi järvialtaiksi tai muuten vain tasaisiksi alangoiksi.

Maaliskuussa Nasa kertoi, että Titanin pohjoiselta napa-alueelta on löytynyt useita suuria alueita, joita pidetään merinä. Suurin niistä on kooltaan noin sata tuhatta neliökilometriä eli Suomen kolmanneksen laajuinen.

Cassinin tutkassa meret näyttävät tasaisilta alueilta, ja luotaimen muilla laitteilla tehdyt mittaukset viittaavat niiden nestemäisyyteen. Kyse on todennäköisesti metaanista ja etaanista.

Luonnollisesti tutkijat eivät voi olla merien olemassaolosta sataprosenttisen varmoja, ennen kuin joku heistä uittaa niissä varpaitaan.

Cassinin tutkija Jonathan Lunine arvelee kuitenkin Nasan tiedotteessa, että luotaimen VIMS-instrumentti (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) voisi tulevaisuudessa nähdä, haihtuuko meriehdokkaista todella etaania tai metaania.


Kuin pakastettu Maa

Ei Saturnuksen tienoille sentään lähdetä hetken päähänpistosta surffailemaan, sillä se on lähimmilläänkin 1,4 miljardin kilometrin päässä. Cassini-Huygens-luotainkin taittoi matkaa peräti seitsemän vuotta.

Suuri etäisyys Auringosta selittää Titanin lämpötilan, jonka Huygens mittasi olevan noin 180 astetta pakkasen puolella. Huygensin laskeutumiskuvan "kivetkin" ovat itse asiassa vesijäätä. Muista siis pakata vanttuut mukaan.
Titan pakastui jo varhain - ehkä sellaiseksi kuin oma planeettamme oli muinoin.

Onhan Titanin kaasukehässä typpeä aivan kuin Maankin, ja siellä on runsaasti hiilivety-yhdisteitä, jotka ovat elämälle välttämättömien aminohappojen rakenneosia. Moni tutkija arveleekin, että Titanin olot muistuttavat nuorta maapalloa ennen sitä aikaa, kun elämä alkoi tuottaa happea.

Titan onkin Marsin sekä Jupiterin kuun Europan ohella lupaavin paikka etsiä Maan ulkopuolista elämää. Mahtaako siellä olla jo syntynyt jotakin, tai voisiko sinne syntyä esimerkiksi silloin, kun Aurinko laajenee punaiseksi jättiläiseksi ja aurinkokunnan laidat lämpenevät?

Cassini-luotain kiertää Saturnusta ja jatkaa Titanin tutkimista. Kuka tietää, mitä uutta sen laitteilla vielä havaitaan! Seuraan tilannetta, ja jos jännittäviä tuloksia ilmenee, kerron niistä tuoreeltaan Tieteen nettiuutisissa (http://www.tiede.fi/).



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



Käy netissä katsomassa, mitä Titaniin laskeutuva näkisi aluksensa ikkunasta: www.esa.int/esaCP/SEM5YW71Y3E_index_0.html

Sisältö jatkuu mainoksen alla