Naapurimme Andromeda kuuluu litteisiin kierregalakseihin. Kuva: Nasa
Naapurimme Andromeda kuuluu litteisiin kierregalakseihin. Kuva: Nasa

Pyöriminen litistää pallomaisen olemuksen.

Planeetoissa ja tähdissä on hyvin paljon massaa pienellä alueella, ja painovoima vetää ne pyöreiksi palloiksi. Galaksit sen sijaan ovat valtavan suuria ja enimmäkseen tyhjää täynnä, ja siksi painovoiman vaikutusjää paljon paljon pienemmäksi.

Galaksit ovat syntyneet suurista alkuavaruuden kaasupilvistä, joita painovoima on hitaasti alkanut vetää kokoon. Jos pilvi olisi ollut aivan levossa, se olisi kyllä puristunut lopulta palloksi. Avaruudessa kaikki kuitenkin liikkuu, ja usein koko alkupilvi on ollut hitaassa pyörimisliikkeessä. Pilven eri osat ovat törmäilleet toisiinsa, ja törmäyksissä nämä osapilvet ovat hidastuneet.

Hidastuneet pilvet tuppaavat vajoamaan kohti pyörivän järjestelmän perustasoa. Kun törmäyksiä tapahtuu miljoonien ja miljardien vuosien ajan, muuttuu alkuperäinen pyöreä pilvi litteämmäksi, ja lopputuloksena on kierregalaksien kaltainen litistynyt järjestelmä.

Joissain toisissa galakseissa törmäykset ovat loppuneet kesken, kun esimerkiksi tähtien räjähdykset tai galaksin keskustaan muodostunut jättimäinen musta aukko on puhaltanut kaiken irtoaineen pois. Silloin jäljelle on jäänyt pyöreämpi galaksi, jollaisia sanotaan ellipsigalakseiksi.

Vastaajana Heikki Oja,

professori, tähtitieteilijä ja tietokirjailija.

Julkaistu Tiede-lehdessä 11/2017

Nopea jäätyminen vaatisi äärimmäiset pakkaset.

Jäätyminen kaarelle ei tunnu todennäköiseltä, eikä sellaisesta ole tiettävästi havaintoja maapallon kylmimmistäkään kolkista.

Ratkaisevaa on se, kuinka kauan pissa lentää kaaressa. Tyypillisesti se osuu maahan alle parissa sekunnissa, ja siksi jäätymisen pitäisi tapahtua erittäin nopeasti.

Tämä vaatisi lähes sadan pakkasasteen kylmyyden, jota ei ole koettu edes Etelämantereella. Sikäläinen maailman pakkasennätys on -93,2 astetta.

Pissa on lähtiessään kehon sisäosien lämpöistä eli 36–37-asteista. Pissasta 95 prosenttia on vettä, ja se sisältää muun muassa suoloja. Lämpötila on siis kohtuullisen korkea ja lämpösisältö suuri, ja lisäksi löytyy jäätymisen estoaineita. Ne kaikki hidastavat jäätymistä.

Pissan jäätyminen nopeutuisi, jos se levittyisi pisaroina tai suorastaan sumuna, mutta silloin ei voi enää puhua kaaresta. Tehokkaimmin lämmönhukkaa lisäisi ja jäätymistä vauhdittaisi tuuli, mutta tässä tapauksessa siitä, varsinkaan vastatuulesta, ei ole apua.

Vastaajana Hannu Rintamäki,

tutkimusprofessori, emeritus, Työterveyslaitos.

Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2018

Periaatteessa sen voisi purkaa ja kotiuttaa palasina.

Kansainvälisen avaruusaseman kotiuttamista vaikeuttaa liike-energia. Asema matkaa kiertoradallaan noin 400 kilometrin korkeudessa lähes kahdeksan kilometrin sekuntivauhtia. Tätä huimaa nopeutta pitäisi jotenkin laskea, jotta asema saataisiin pehmeästi Maahan.

Jos nopeutta vähennettäisiin edes hieman, ilmakehä alkaisi jarruttaa asemaa kiihtyvää tahtia. Sitä eivät rakenteet kestäisi: asema hajoaisi paloiksi noin 90 kilometrin korkeudessa. Noin puolet siitä sataisi maahan sekalaisena romuna. Loppuosa jäisi ilmakehään kaasuna ja pölynä.

Avaruusaseman voisi periaatteessa purkaa ja kotiuttaa palasina. Asema kuljetettiin aikoinaan kiertoradalle yksittäisinä moduuleina, jotka sitten koottiin yhteen.

Avaruussukkulan kaltainen isolla rahtiruumalla varustettu alus voisi kuljettaa moduulit takaisin Maahan. Operaatio tulisi kuitenkin erittäin kalliiksi.

Toinen ongelma on sopivan aluksen puute. Yhdysvaltain avaruushallinto Nasa luopui avaruussukkuloista vuonna 2011.

Yksi tulevaisuuden ratkaisu voisi olla avaruusteknologiayrittäjä Elon Muskin SpaceX-yhtiön BFR-jättiläisraketti. Se on suunniteltu uudelleen käytettäväksi, joten sitä olisi halvempi lennättää kuin perinteisiä kantoraketteja.

BFR:n rahtiversio pystyisi kuljettamaan avaruusaseman osat purettuina kiertoradalta Maahan. Siihen tarvittaisiin ehkä noin kymmenen lentoa.

Vastaajana Mikko Suominen,

avaruustekniikkaharrastaja, tähtitieteellinen yhdistys Ursa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2018