Taiteilijan näkymä lähimmän eksoplaneetan pinnalta. Taivaalla paistaa punainen kääpiötähti Proxima Centauri. Kuvassa näkyy myös kaksoistähti Alfa Centauri AB kahtena pienenä pisteenä. Kuva: ESO/M. Kornmesser
Taiteilijan näkymä lähimmän eksoplaneetan pinnalta. Taivaalla paistaa punainen kääpiötähti Proxima Centauri. Kuvassa näkyy myös kaksoistähti Alfa Centauri AB kahtena pienenä pisteenä. Kuva: ESO/M. Kornmesser
Taiteilijan näkymässä planeetta Proxima b kiertää punaista kääpötähteä Proxima Centauria. Näiden välissä näkyy lähellä oleva kaksoistähti Alfa Centauri AB kahtena pienenä pisteenä. Kuva: ESO/M. Kornmesser
Taiteilijan näkymässä planeetta Proxima b kiertää punaista kääpötähteä Proxima Centauria. Näiden välissä näkyy lähellä oleva kaksoistähti Alfa Centauri AB kahtena pienenä pisteenä. Kuva: ESO/M. Kornmesser

Nyt planeetalta etsitään vettä. Lämpötila on vedelle sopiva.

Pieni kiviplaneetta kiertää Auringon lähintä naapuritähteä Proxima Centauria. Eksoplaneetta on nimetty Proxima b:ksi. Ensimmäisen kerran on maan ulkopuolinen planeetta havaittu näin läheltä.

Planeetan massa on noin 1,3 kertaa suurempi kuin Maan. Planeetta kiertää emotähtensä noin 11 päivässä. Planeetan pinnan lämpötila on alueella, jossa vesi voisi säilyä nestemäisessä muodossa.

Proxima Centauri on punainen kääpiötähti vain hieman yli neljän valovuoden päässä aurinkokunnastamme. Se sijaitsee taivaalla Kentaurin tähdistön suunnassa.

Vaikka tähti on lähellä, se ei näy paljaille silmille. Proximalla on naapurissaan paljon kirkkaampi kaksoistähti, joka tunnetaan nimellä Alpha Centauri AB.

Mullistavasta eksoplaneetan löydöstä kertoi tiedelehti Nature ja Euroopan eteläinen observatorio Eso. Tähän mennessä eksoplaneettoja on löytynyt tuhansia, mutta paljon kauempaa. Löytöjä on kertynyt Nasan eksoplaneettatilaston mukaan liki 3 400 elokuun puoliväliin mennessä.

Lähilöydön teki tähtitieteilijä Guillem Anglada-Escudé ryhmineen. Hän työskentelee Lontoon Queen Maryn yliopistossa.

Anglada-Escudé seurasi Proxima Centauria vuoden 2016 alkupuoliskolla Harps-spektrografilla, joka on osa Eson 3,6-metristä kaukoputkea. Se sijaitsee La Sillassa Chilessä.

Seuranta oli osa Red Pale Dot -kampanjaa. Se seurasi, onko Proxima Centaurin lähellä eksoplaneettaa, jonka massa huojuttaisi hieman emotähteään. Juuri huojunta kertoisi eksoplaneetasta.

”Saimme ensimmäisiä havaintoja eksoplaneetasta jo vuonna 2013, mutta ne eivät olleet tarpeeksi luotettavia”, kertoo Anglada-Escudé Eso:n sivuilla. Työ jatkui 2016.

Anglada-Escudé kertoo, että hän seurasi vuoden 2016 alkupuolella Proxima Centaurin huojuntaa joka päivä 60 päivän ajan. Mitä pitemmälle seuranta eteni, sitä varmemmaksi hän tuli eksoplaneetasta.

Proxima Centauri lähestyy Maata tavallista kävelyvauhtia eli noin viisi kilometriä tunnissa ja joskus etääntyy samaa vauhtia. Tämä säännönmukaisuus toistuu 11 päivän jaksoissa.

Tähtitieteilijät pystyivät mittaamaan huojuntaa niin sanotun Dopplerin siirtymän avulla. Se osoitti vääjäämättömästi, että Proxima Centaurin lähellä on eksoplaneetta, jolla on laskujen mukaan vähintään 1,3 kertaa Maan massa.

Planeetta kiertää emotähteään seitsemän miljoonan kilometrin päässä. Se on vähemmän kuin kuuman sisäplaneetta Merkuriuksen etäisyys omaan Aurinkoomme. Etäisyys on vain viisi prosenttia Maan ja Auringon välisestä etäisyydestä, joka on keskimäärin 149 miljoonaa kilometriä.

Vaikka eksolaneetta Proxima b kiertää emotähteään hyvin lähellä, on sillä niin sanottu lauhkea vyöhyke. Se tarkoittaa, että planeetan pintalämpötila voi periaatteessa sallia sen, että planeetan pinnalla säilyy nestemäinen vesi. Se ei haihdu avaruuteen tai jäädy ikiajoiksi.

Tämä johtuu siitä, että emotähti Proxima Centauri on paljon pienempi kuin Aurinkomme.

Lähiaikoina tähtitieteilijät tutkivat yhä tarkemmin Proximan b:n ilmakehää. Ehkä silloin selviää, onko eksoplaneetan pinnalla nestemäistä vettä ja voisiko se pitää yllä elämää.

Proxima b voi kuitenkin kärsiä runsaasta kosmisesta säteilystä. Lähitähdistä tulevat energiset roihut saattavat heikentää eksoplaneetan kaasukehää ja estää alkeellisten elämänmuotojen kehityksen. Säteily olisi paljon kovempaa kuin mitä maapallo saa nyt osakseen avaruudesta. Vielä ei tiedetä, onko planeetalla suojaava magneettikenttä kuten Maalla.

Elämän synnylle on kuitenkin edellytyksiä.

”Tähti Proxima Centaurin elinkaari on useita satoja tai tuhansia kertoja pidempi kuin Aurinkomme”, toteaa tähtitieteilijä Artie Hatzes Naturen tausta-artikkelissa.

Siellä voisi siksi alkaa kehittyä elämää vasta sitten, kun Aurinko ja Maa ovat kuolleet. Elämä loppuu liialliseen kuumuuteen Maan päällä, kun Aurinko paisuu punaiseksi jättiläiseksi ja kärventää Maan.

Asuttavia maailmoja voi löytyä kotigalaksistamme Linnunradasta todella paljon, jos vesiplaneetta löytyy jo lähinaapurista, pohtii Hatzes Naturessa.

Tähtitieteilijät ovat pyrkineet löytämään Maan kaltaisia ​​planeettoja juuri lauhkean vyöhykkeen tähdiltä. Lauhkealla vyöhykkeellä planeetan pintalämpötila ei ole liian kylmä eikä liian kuuma.

Proxima Centaurin massa on paljon pienempi kuin Auringon massa eli vain 12 prosenttia siitä.

Tämän kokoiset viileät tähdet ovat tähtien luokituksessa niin sanotussa M-sarjassa. M-tähtien läheltä voi löytää mahdollisesti asuttava planeettoja huojunnan avulla, koska planeetta huojuttaa pientä emotähteään näkyvämmin. Huojunnan avulla löytyi ensimmäinen eksoplaneetta tavallisen tähden ympäriltä vuonna 1995.

Huojunta on riittävän suurta eli jopa metrin sekunnissa, ja se voidaan havaita nykyisillä laitteilla. Vertailun vuoksi Maa heiluttaa Aurinkoa noin 0,09 metriä sekunnissa.

Jos vain M-kääpiöiden pienen murto-osankin läheltä löytyy lauhkean vyöhykkeen planeettoja, voisi kuvitella, että galaksimme kuhisee elämää.

M-tähdet ovat pitkäikäisiä. Proxima Centauri antaa valoa paljon pidempään kuin oma Aurinkomme. Elämä voisi siellä kehittyä jopa moneen kertaan.

Miljardien vuosien saatossa nuoret kvasaarit ovat suihkunneet maailmankaikkeuden täyteen kuumaa seitinohutta atomirihmaa.

Tähtitieteilijät ovat keksineet vastauksen arvoitukseen, missä liki puolet aineesta piileksii.

Nyt ei puhuta pimeästä aineesta saati pimeästä energiasta, joita kosmologisten teorioiden mukaan pitäisi olla maailmankaikkeuden massaenergiasta peräti noin 95 prosenttia. Kyse on siitä tavallisesta aineesta, josta koostuvat tähdet, planeetat, kivet, eläimet ja me itse.

Tavallinen aine on enimmäkseen protoneita ja neutroneita sekä näistä muodostuvia atomeita. Kaiken järjen mukaan atomeiden pitäisi olla kasaantuneina galaksien tähtiin, planeetoihin ja mustiin aukkoihin.

Lähiavaruudessa tehtyjen astronomisten havaintojen mukaan näissä massakeskittymissä on kuitenkin ainetta vain noin 60 prosenttia siitä, mitä pitäisi olla, ja loput noin 40 prosenttia on teillä tietymättömillä.

”Pitäisi olla” viittaa siihen, että kun katsotaan putkilla hyvin kauas eli varhaiseen maailmankaikkeuteen, tämä puuttuva aine on siellä massakeskittymissään.

Looginen ratkaisu puuttuvan aineen ongelmaan on se, että galaksit ja kvasaarit ovat vuosimiljardien saatossa pyörteissään ja myrskyissään syösseet osan aineesta galaksien väliseen avaruuteen. Siellä se olisi jonkinlaisina kuumina rihmoina. Tätä oletettua kaasua on kutsuttu nimellä whim (warm-hot intergalactic medium).

Kvasaari on teini-ikäisen galaksin keskustassa riehuva musta aukko, joka imee valtavalla massallaan lähiavaruuden ainetta itseensä. Mustaa aukkoa ympäröivässä pyörteessä kaikki aine ei puristu mustan aukon sisään vaan sinkoaa avaruuteen.

Nämä suihkuvirtaukset lähtevät liki valon nopeudella, ja tässä vauhdissa aine säteilee valtavasti energiaa. Se selittää kvasaarien kirkkauden.

Whim-teorian todentaminen on ollut vaikeaa. Galaksit ja kvasaarit näkyvät kyllä hyvin, mutta on liki mahdotonta havaita niiden tyhjyyteen ruiskimaa ainepulveria. Galaksien välisessä avaruudessa painovoima on olematon, ja kaasurihma on hyvin harvaa.

Kaasuatomit ovat väistämättä kuumia ja nopeita. Niiden lähtönopeuden on täytynyt olla valtava, jotta ne ylipäätään ovat päässeet karkuun mustan aukon ja galaksin painovoimasta.

Ja kun ne kerran pääsevät galaksienväliseen avaruuteen, ne eivät siitä juuri viilene tai hidastu, koska hillittömässä väljyydessä ne eivät törmää mihinkään, tuskin edes toisiinsa.

Whim-kaasun kuumuus saa aikaan sen, että maailmankaikkeuden yleisin atomi vety on yleensä ionisoituneessa muodossa. Se on siis pudottanut ainoan elektroninsa pois.

Galaksien välistä whim-kaasua on yritetty kiivaasti jäljittää, mutta laihoin tuloksin. Syy on luultavasti juuri elektronien putoaminen vilkkaan whim-hiukkasen kyydistä.

Tämä kesänä kansainvälinen tutkijaryhmä ilmoitti Naturessa löytäneensä whim-pölyä. He katsovat todistaneensa, että puuttuvan aineen arvoitus on nyt ratkaistu: 40 prosenttia aineesta on galaksien välisessä avaruudessa.

Tutkijat analysoivat valon kulkua kaukaisen kvasaarin 1ES 1553+113 ja meidän välillä. Tarkemmin sanoen he havainnoivat matkalla tapahtuneita spektrimuutoksia. Havainnot tehtiin Euroopan avaruusjärjestön Esan XXM-Newton avaruusteleskoopilla.

Koska vety ei tässä tarkoituksessa toimi, tutkijat tekivät löytönsä hapesta.

Whimin kova meno pudottaa happiatomistakin elektronit, mutta kun niitä on alkujaan kahdeksan, jotkin voivat sinnitellä mukana.

Kvasaarista matkannut suihku kohtasi matkallaan happiatomeita, joita kiersi kaksi elektronia, ja tämä riitti siihen, että galaksien välinen happi voitiin havaita spektrissä.

”Löysimme puuttuvat baryonit”, astrofyysikko Michael Shull Coloradon yliopistosta sanoo tiedotteessa.

Baryoni on yleisimmin protoni tai neutroni, joista atomien ytimet koostuvat. Maailmankaikkeuden ainesosasten kokonaismassasta puhuttaessa baryoni on käytännössä synonyymi tavalliselle aineelle.

Tropiikissa suot sen sijaan alkavat muuttua hiilen lähteiksi.

Suot torjuvat tehokkaasti ilmastonmuutosta, koska ne imevät enemmän hiiltä kuin päästävät sitä ilmaan.

Kasvit kukoistavat lyhyen hetkensä suon pinnalla, kunnes kuolevat, painuvat syvyyksiin ja osittain muuttuvat turpeeksi. Samalla suon vesissä bakteerit hajottavat kasvien osia ja turvetta, mikä päästää ilmaan hiilidioksidia ja metaania.

Tällä haavaa tasapaino on sillä tolalla, että kasveja vajoaa suohon enemmän kuin bakteerit ehtivät hajottaa eloperäistä ainesta. Maapallon pohjoisilla soilla – etenkin Venäjällä ja Kanadassa mutta myös Suomessa – neliömetrille varastoituu vuodessa keskimäärin 23 grammaa hiiltä.

Aikojen saatossa maailman soiden turpeeseen on tallentunut noin 600 gigatonnia hiiltä. Se on moninkertainen määrä suhteessa siihen, mitä ihminen on päästänyt ilmakehään fossiilisia polttoaineita polttamalla.

Kun ilmasto lämpenee, hiilensidonta pohjoisilla soilla voimistuu entisestään, sanoo Helsingin yliopiston ympäristömuutoksen professori Atte Korhola.

”Lämpötilan nousu pidentää kasvien kasvukautta ja vajoavaa kasviainesta syntyy enemmän. Lämpötilan noustessa myös bakteerien hajotustoiminta vilkastuu, mutta kasvien kasvua kiihdyttävä vaikutus on suurempi”, hän selittää.

Korhola sekä Minna Väliranta Helsingin yliopistosta, Pirita Oksanen Lapin yliopistosta ja Markku Mäkilä Geologian tutkimuskeskuksesta olivat mukana kansainvälisessä tutkimuksessa, jossa yhteensä 75 tutkijaa ympäri maailmaa arvioi soiden palautemekanismeja. Tutkimus julkaistiin Nature Climate Change -lehdessä.

Metsien hiilinielusta on väännetty voimakkaasti viime vuosina, mutta suot ovat vielä ilmastopolitiikan ulkopuolella. Tähän pitäisi tulla Korholan mukaan muutos.

”Soiden luonnontilan suojelu ja tuhoutuneiden soiden ennallistaminen on hiilinielun vahvistamista, ja se pitäisi ottaa kansainvälisiin ilmastoneuvotteluihin päästövähennyksenä samalla tavoin kuin metsät”, Korhola sanoo.

”Muutama vuosi sitten tapasin IPCC:n [Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli] silloisen johtajan Rajendra Pachaurin, eikä hän edes tiennyt, mikä suo on.”

Soiden rooli palautemekanismina muuttuu, kun tarkasteluun otetaan tropiikin suot. Tropiikin lämmössä bakteerien hajotustoiminta on jo nyt varsin vilkasta.

Tällä haavaa trooppiset suot ovat hiilinielunsa osalta nollapisteessä, eli niihin vajoaa kasvimassan seassa hiiltä jotakuinkin saman verran kuin bakteeritoiminta vapauttaa hiiltä kasveista ja turpeesta.

Naturen tutkimuksen mukaan ilmaston edelleen lämmetessä tropiikin suot kääntyvät lähivuosikymmeninä hiilinielusta hiilen lähteeksi. Hajotustoiminta pääsee niskan päälle, ja soista vapautuu enemmän hiiltä kuin niihin sitoutuu.

Tropiikin soiden osalta palautemekanismi kääntyy siis lämpenemistä kiihdyttäväksi.

Maapallon lämpötilan noustessa tropiikin soiden päästöt kiihtyvät niin paljon, että noin vuoden 2100 paikkeilla maapallon suot kokonaisuudessaan päästävät enemmän hiiltä ilmakehään kuin sitovat sitä.

Korhola korostaa, että vaikka tropiikissa suot muuttuisivat hiilinielusta hiilen lähteeksi, ne on silti järkevintä yrittää pitää soina.

”Jos niitä nopeasti ojittaa ja muuttaa eukalyptusplantaaseiksi tai kookosöljypelloksi, niin yhdessä hujauksessa ilmaan pääsee paljon hiilidioksidia”, hän sanoo.

Soiden alla on turpeessa valtava hiilivaranto. Veden alla kosteissa oloissa se pysyy jotakuinkin stabiilina, mutta ojittaminen sysää ravinteet liikkeelle. Ja kun turve kuivuu, sitä pääsevät hajottamaan paljon useammat eliöt kuin kosteassa suossa.

Myös maastopalot iskevät helposti kuivuneeseen turpeeseen, jolloin varastoitunut hiili karkaa ilmakehään.

Sama ongelmakenttä liittyy soiden kuivaamiseen Suomessa.

”Etenkin havumetsävyöhykkeen suot ovat ilmastonmuutoksen tärkeitä hillitsijöitä. Luonnontilaisia soita ei Etelä-Suomessa enää pitäisi ojittaa, ottaa energiantuotantoon tai muuttaa asuinalueiden pohjiksi, vaan niiden pitäisi antaa olla soina”, Korhola sanoo.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä13935
Liittynyt16.3.2005

Pohjoisen suot hillitsevät ilmastonmuutosta

Käyttäjä6329 kirjoitti: Että se siitä Tiede-lehden artikkelin tasosta. Täsmälleen noin. Jos tutkimus ei ole IPCC:n 97 % konsensustoima ja 100 % vertaisarvioima, niin sen täytyy olla huuhaata. Varsinkin jos tekijä ei ole virallisesti ilmastoteologi.
Lue kommentti

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.