Ultraviileä kääpiö ja seitsemän kiertolaista
Yhdysvaltojen avaruushallinto Nasa sai monet meistä asettautumaan näytön eteen keskiviikkoiltana ilmoittamalla hyvissä ajoin, että luvassa on tiedotustilaisuus. Wow! Ovatko pienet vihreät miehet vihdoin saapuneet tai mahdollisesti ottaneet yhteyttä meihin maan matosiin?
Mutta ei. Rummutuksen saattelemana katsojille kerrottiin, että Nasan Spitzer-teleskooppi on löytänyt aurinkokuntamme ulkopuolisen planeettajärjestelmän. Järjestelmän nimi on Trappist-1 ja se koostuu emotähdestä ja seitsemästä planeetasta.
OLUTTA JA PIPAREITA
Trappist-1? Miksi ei esimerkiksi Donald the Great?
Tiedotustilaisuuden päätyttyä oli ihan ensimmäiseksi pakko varmistaa, viittaako emotähden nimi tosiaan sinne, mihin luulin sen viittaavan. Ja kyllä se viittaa. Mikä kuitenkin tärkeintä, nimen selitys paljasti myös planeettajärjestelmän oikeat löytäjät.
Trappistit ovat benediktiiniläinen luostariyhteisö, jonka ainakin oluen harrastajat tunnistavat ensisijaisesti munkkiveljien paneman, maailmankuulun belgialaisen oluen ansiosta.
Belgialaisen Liègen yliopiston teleskooppi havaitsi kolme Trappist-Ykköstä kiertävistä planeetoista jo syksyllä 2015; havainto julkaistiin toukokuussa 2016. Teleskooppi on tähystänyt Chilestä käsin tähtikirkkaita taivaita vuodesta 2010 lähtien. Sen päätehtävä on löytää ja tarkkailla aurinkokuntamme ulkopuolisia eksoplaneettoja sekä komeettoja.
Teleskoopin virallinen nimi on ”TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope”, joka em. munkkioluen ansiosta ainakin belgialaisten suussa muokkautuu luonnostaan muotoon ”trappist”.
Suuren yleisön rahoittamalle tieteenteolle on eduksi, jos rahoittajat eli veronmaksajat tuntevat yhteenkuuluvuuden tunnetta rahoituksen kohteeseen, oli sitten kyseessä uskonnollinen vakaumus tai olut. Niinpä trappistit saivat kunnian lainata nimensä ensin liègeläisten teleskoopille ja sittemmin myös sen löytämälle planeettakunnalle.
Emotähden kansainvälisen astronomisen systeemin mukainen nimi on 2MASS J23062928-0502285. Tämän vaikeasti muistettavan nimen se sai 1997-2001 suoritetussa laajassa astronomisessa kartoituksessa 2MASS, jonka yhteydessä tähti – mutta ei planeettoja – löydettiin. Numerosarjat ovat koordinaatteja, jotka kertovat tähden sijainnin.
Tutkimusteni tuloksena selvisi myös, että Trappist-teleskooppi toimii Chilessä ESO:n observatoriossa. ESO (European South Observatory) on yhteiseurooppalainen hanke, jossa ovat Suomesta mukana mm. Suomen Akatemia sekä Helsingin, Turun ja Oulun yliopistot.
Kuriositeettinä mainittakoon, että liègeläisillä tähtitieteilijöillä on työn alla toinenkin hanke. Sen nimi on Speculoos (Search for Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars). Speculoos on joulupiparimausteinen pikkuleipä. Belgialainen tiedeväki vaikuttaa huumorintajuiselta ja pöydän antimia arvostavalta joukolta.
TRAPPIST-kartoitus on paljon kunnianhimoisemman, nimellä SPECULOOS tunnetun, ESO:n Paranalin observatoriolle asennettavan projektin prototyyppi. SPECULOOS saa rahoituksensa pääasiassa Euroopan tiedeneuvostolta ja myös sitä hallinnoi Liègen yliopisto. Neljä 1-metrin robottiteleskooppia asennetaan Paranalin observatoriolle etsimään elämälle suotuisia planeettoja noin 500 superviileän tähden ympäriltä seuraavien viiden vuoden aikana.
ESO Suomi: Kolme mahdollisesti elämälle suotuisaa maailmaa löydetty kiertämässä läheistä ultraviileää kääpiötähteä 2.5.2016
TRANSATLANTIC CO-OPERATION
Belgialaiset ryhtyivät Trappist-1:n löydettyään yhteistyöhön Atlantin takaisten kollegoittensa kanssa ja mm. hankkivat käyttöoikeutta Nasan vuonna 2003 laukaistuun Spitzer-avaruusteleskooppiin.
Spitzer havainnoi uutta planeettajärjestelmää viime syksynä useita viikkoja. Tässä tapauksessa läheltä näki paremmin, ja Spitzer löysi lisää kiertolaisia. Trappist-tähteä kiertää seitsemän telluksemme kokoista planeettaa, joista ainakin kolmella ounastellaan olevan elämän edellytyksiä. Spitzerin keräämän datan perusteella tähtitieteilijät ovat kyenneet määrittämään mm. planeettojen koon ja niiden väliset etäisyydet sekä niiden kiertoradat ja -nopeudet.
Yhteistyö on aina paikallaan, mutta nyt NASA näyttää vieneen kaiken glorian belgialaisten saavutuksista. Lisäksi ainakin televisioidussa tiedotustilaisuudessa Trappist-Ykkösestä planeettoineen kerrottiin ikään kuin tuoreena uutisena. Mutta jos belgialaiset tieteentekijät voivat elää tämän kunnian kaappauksen kanssa, niin kai sitten minäkin.
LIIAN PIENI LOISTAMAAN
Trappist-Ykkönen kuuluu tähtiluokkaan erittäin viileä ruskea/punainen kääpiö. Luokitus kertoo, että kyseessä on pikkuruinen tähti. Vaikka Trappist-1 on aurinkokuntamme suurimman planeetan Jupiterin kokoinen, sen massa on vain 8 % oman tähtemme massasta. Maallikon kielellä ilmaistuna se on rakenteeltaan hyvin harva ja sen sisällä vallitseva paine on siksi alhainen.
Vaatimattomasta paineesta seuraa, että Trappist-1:n lämpötila jää liian matalaksi ydinreaktioiden alkamiselle. Niiden puutteessa tähden lämmöntuotanto on vaatimatonta luokkaa eikä se pysty loistamaan kirkkaasti suurempien tähtien tapaan. Se on siis paitsi pieni niin myös viileä ja himmeä.
Himmeydestä puolestaan seuraa kääpiöiden löytämisen vaikeus. Vaikka niitä uskotaan olevan runsaasti esimerkiksi omassa galaksissamme – Aurinkoa lähellä olevista tähdistä arvioidaan noin 15 % olevan ultraviileitä kääpiötähtiä -, niiden havaitseminen avaruuden pimeydestä on hankalaa.
Kaikissa asioissa on puolensa ja puolensa, niin tässäkin. Hyvin viileät kääpiöt ovat merkittävän pitkäikäisiä.
Vertailukohteeksi voi ottaa oman, kooltaan tähtien keskikastiin kuuluvan Aurinkomme, jonka arvioitu ikä on 4,6 miljardia vuotta. Tähtitieteilijöiden mukaan sen elämänkaari tulee päätökseensä noin viiden miljardin vuoden kuluttua, jolloin se punaiseksi jättiläiseksi muuttuneena nielaisee maapallon (sekä Merkuriuksen, Venuksen ja Marsin) ja alkaa hiipua ensin valkoiseksi, sitten mustaksi kääpiöksi.
Trappist-Ykkösen nykyiäksi on arvioitu 1-10 miljardia vuotta, ja se jatkaa kelmeää tuikkimistaan vielä kymmeniä miljardeja vuosia. Siitä tulee vanhempi kuin mitä maailmankaikkeus on nyt (noin 13,8 miljardia vuotta).
Selitys löytyy koosta. Tähden elinikä on käänteisessä suhteessa sen kokoon: mitä pienempi tähti, sen pidempi elämä. Eläminen säästöliekillä palkitsee.
HALOO, KUULEEKO KUKAAN?
Pikkutähden viileydestä seuraava pitkäikäisyys on mielestäni koko tarinan lupaavin osa.
Toki tarvitaan vielä paljon lisää tietoa, mutta nyt näyttää siltä, että Trappist-Ykköstä kiertävästä seitsemästä planeetasta kolme olisi Kultakutri-vyöhykkeelle. Siellä sijaitseva planeetta on juuri oikealla etäisyydellä lämmön lähteestä eli tähdestä: riittävän lähellä, että elämän tärkein edellytys vesi pysyy sen pinnalla sulana, mutta kuitenkin riittävän kaukana, ettei vesi haihdu kuumuuden takia taivaan tuuliin.
Sillä elämästähän eksoplaneettajahdissa on kyse. Onko meitä täällä muitakin?
Jos kaikki muutkin osatekijät kuten planeettojen ilmakehän koostumus loksahtavat kohdalleen, alkaa tuntua suorastaan todennäköiseltä, että meille on tulossa seuraajia: Homo Sapiens 2.0. ”Meillä” tarkoitan älykästä elämää (vaikka ilmaisu onkin viime aikoina alkanut kuulostaa epäsopivalta kuvamaan ihmiskuntaa). Tähän lopputulokseen päädyin yksinkertaisella laskutoimituksella:
Maailmankaikkeuden synnystä oman aurinkokuntamme syntyyn kului noin 9,2 miljardia vuotta. Jos älykkään elämän kehittymisen vauhti on pysynyt suurinpiirtein ennallaan ja Trappist-1 -järjestelmä on vasta yhden miljardin vuoden ikäinen, emme luultavasti ole enää kuulolla, kun aika koittaa. Mutta jos Trappist-1 on ollut olemassa jo 10 miljardia vuotta, älykkään elämän kehittymiseen on ollut aikaa. Saatamme siis saada minä päivänä hyvänsä yhteydenoton Vesimiehen tähdistöstä, 40 valovuoden päästä (1 valovuosi = noin 9,5 biljoonaa km).
Taidan laittaa muutaman tölkin Trappistia jääkaappiin viilenemään.
Mallan Maailma 