Karri: Ehkä taas jälleen semmoinen esimerkki tästä aurinkokunnan tutkimuksen kulta-ajasta jollain tavalla. Eli yhtäkkiä voi vaikka kaksinkertaistaa tunnettujen asteroidin määrä.
[rauhallista elektronista musiikkia, musiikki vaimenee taustalle]
Hanna: Kuuntelet Utelias mieli -podcastia, joka puhuu tieteestä tunteella. Tässä podcastissa kurkistetaan tutkimuksen konepellin alle. Tänään käännämme katseen kohti taivaankappaleita, sillä vieraana on planeettatutkija, akatemiaprofessori Karri Muinonen Helsingin yliopistosta. Tervetuloa.
Karri: Kiitos.
Hanna: Minä olen tämän podcastin juontaja, Hanna Hantula.
[rauhallista elektronista musiikkia, musiikki vaimenee]
Hanna: Karri, kun minä lueskelin etukäteen, että kuka meille on tällä kertaa tulossa podcastiin vieraaksi, niin mä huomasin, että sä olet tehnyt ihan todella mielenkiintoisia juttuja. Sä olet toiminut vuodesta 2009 saakka tähtitieteen professorina ja oot pitkään työskennellyt muun muassa Linnunrataa kartoittavan Gaia-tutkimussatelliitin datan analysoinnin parissa, ja nää on kaikki tosi siistejä asioita, mutta jännittävintä on mun mielestä kuitenkin se, että sun mukaan on nimetty asteroidi. Miten tää oikein tapahtui?
Karri: Se oli jo siis aikanaan silloin 90-luvun alussa, ja se perustui siihen, että mä lähdin post doc -tutkijaksi Slowin observatorio Arizonaan ja väitöskirjassa vuonna -90 mä olin sitten esittänyt tämmöisen tietynlaisen fysikaalisen mekanismin tällaiseen havaintoon polarisaatiosta ja intensiteetistä näillä ilmakäyttämillä kappaleilla niin kuin Kuulla, eli kuinka selitetään Kuun polarisaatiota ja sen kirkkauskäyttäytymistä. Ja se oli yksi sitten syy, minkä takia mä sain tämmöisen asteroidin niistä ansioista, ja sitten mä siirryin katsomaan näitä lähiavaruuden asteroidien rata-analyysiä ja sitä kautta niiden törmäys todennäköisyyksiä, ja sitten tätä kautta se oli se toinen aspekti, joka ansiosta mulle se asteroidi nimettiin.
Hanna: Ja tää asteroidi on siis nimeltään 4665 Muinonen. Mistä toi numerosarja tulee?
Karri: No numerosarja on sinänsä ihan vaan se asteroidinumero 4665, eli asteroidi alkaa ykkösestä, ja ykkönen on Ceres asteroidi, joka on myös kääpiöplaneetta statuksella. Eli siitä sitten lasketaan eteenpäin löytöjen mukaan, niin 4665 on siellä alle 5000, kun mennään tätä lukemaa, ja nyt kuitenkin tunnetaan jo lähes pari miljoonaa. Eli sillä tavalla ihan mielenkiintoinen. Ehkä se kertoo myös iästä jotain.
Hanna: Ja mä siis luin, että tää on lähimmillään 2,36 ja etäisimmillään 3,57 astronomisen yksikön päässä Auringosta tämä asteroidi. Astronominen yksikkö on siis Maan keskietäisyys Auringosta eli noin 149,6 miljoonaa kilometriä, eikö niin?
Karri: Sitä luokkaa.
Hanna: Onko tää melko kaukana meistä sijaitseva asteroidi, joka on nimetty sun mukaan, semmoinen, mikä saattaisi planeettatutkijana päätyä esimerkiksi sun tutkimuskohteeksi?
Karri: No siis se varmaan itse asiassa on tutkimuskohteena näissä Gaia-mission aineistoissa, ja siitä on otettu spektrejä ja kirkkauskäyttäytymistä, pyörimistä ja tän tämmöistä. Mutta siis mulle henkilökohtaisesti mä en ole kiinnittänyt erityistä huomiota just täsmälleen siihen asteroidiin, että se on yksi monien joukossa siellä. Sinänsä harmiton asteroidi, jos mietitään vaikka jotain uhkaa törmäyksistä tai näin, että ihan vaan yksi asteroidi ulkovyöhykkeessä, pääasteroidien päävyöhykkeessä Marsin ja Jupiterin välissä.
Hanna: Niin se olisi varmaan tosi kiusallista, että jos on saanut kunnian, että on nimetty niin kun itsensä mukaan asteroidi, ja sitten paljastuisi, että o-ou, tää on itse asiassa törmäämässä johonkin.
Karri: Se on sellainen aspekti, että siitä pidetään yleensä hyvin tarkkaa huolta, että ei nimetä niin kun tutkijoille tällaisia asteroideja, jotka on tässä lähiasteroidipopulaatiossa, että niillä on eri tapa nimetä.
Hanna: Kuulostaa asiasta viisaalta etiketiltä.
Karri: Kyllä kyllä, varmaan joo.
Hanna: Hei, käydään vähän perusasioita läpi asteroideista. Mikä oikein on asteroidi?
Karri: No asteroidi on tämmöinen jäänne niin kuin aurinkokunnan synnyn ajoilta, eli tavallaan kappaleita, jotka ei koskaan kasautunut planeetoiksi ja jäi tällaisina palasina kiertämään ja mahdollisesti on myös tämmöisten törmäysten tuotoksia sitten aurinkokunnassa, kivisiä kappaleita, joissa on sitten tällaista vaihtelua myös siinä koostumuksessa, että osassa asteroidista on myös ihan vesipitoisia aineksia.
Että mielenkiintoisia pienkappaleita, joista valtaosa on tosiaan siellä Marsin ja Jupiterin välisellä päävyöhykkeellä.
Hanna: Asteroideja kanssa nimitetään pikku planeetoiksi. Onko asteroideilla vaikkapa tarpeeksi painovoimaa, että niiden päällä voisi kävellä?
Karri: No miksei voisi kävellä, joo. Joiltakin pieniltä asteroideilta voisi päästä juoksemalla pois, että siinä mielessä todella on matala painevoimapotentiaali siinä pinnalla näissä pienkappaleissa.
Hanna: Onko niille laskeutumista vakavasti yritetty?
Karri: Ja on tehtykin käytännössä tai on törmäytetty ja on myös tuota tämmöisiä laskeutujia lähetetty. Ja kyllä se on tietysti hyvin vaativa toimenpide monestakin syystä. Eli toimiminen tämmöisen asteroidin lähistöllä on monella tapaa niin kuin edullista.
Siinä ei tarvita paljon esimerkiksi polttoainetta siinä toimia siinä, mutta toisaalta pitää ottaa huomioon, että asteroidi on ei-pallomainen, tämmöinen vaikean muotoinen kappale ja sen aiheuttama painovoimapotentiaali on myöskin niin hankala. Eli miten käsitellä sitä luotainta sen tällaisessa ympäristössä ja miten hallita se tilanne, erittäin haastavaa myös tässä suhteessa, ja se on tietysti pyörivä kappale samalla vielä siinä.
Ja joillakin, aika monilla itse asiassa, näistä asteroideista on myös pieniä kuita sitten, että voi olla tämmöisiä muutaman kappaleen systeemejä.
Hanna: Sitten asteroidien lisäksi on olemassa komeettoja. Mikä on komeetta?
Karri: No komeetta on tämmöinen kauempaa aurinkokunnasta tuleva kappale yleensä.
Eli tällainen, missä on enemmän tällaisia haihtuvia ainesosasia, kevyempiä aineita eli erilaisia jäitä, vesijäätä muun muassa. Mutta muuten pienkappaleena, ne on tämmöisiä koostumukseltaan tosiaan ehkä jollain tavalla samantyyppisiä kuin kappaleita kun asteroidit, mutta ei kivisiä niinkään, vaan enemmän tämmöisiä jää, likaisia jäämöykkyjä tai tämmöistä pienhiukkasmateriaalia, jossa on jäätä ja hiiltä ja hiilipitoisia aineksia ja näin poispäin.
Hanna: Asteroidit siis on, mitä sä sanoit aikaisemmin… että tulosta siitä, kun on aurinkokunta syntynyt ja sitten on vähän niin kun jäänyt asioita yli?
Karri: Kyllä, on jäänyt paljon tämmöistä pienkappaletta, jotka tulee sieltä ihan sen protoplanetaarisen kiekon ajolta. Eli kun materiaalia pölyistä alkaen alkaa koostua yhteen isommiksi kappaleiksi, ja nää muodostaa sitten osittain niitä planeettoja, niin osa näistä ei onnistu sitten erinäisistä syistä. Jos on jo isoja planeettoja, niin ne saattaa häiritä tämmöisten muiden planeettojen syntyä, ja siitä jää pienkappaleita. Ja sitten tämmöinen vielä mielenkiintoinen seikka on se, että planeettojen tämmöiset siirtymiset tai migraatiot aurinkokunnasta, että tää ei todellakaan ole sillä tavalla kiveen isketty systeemi, vaan se on vuosimiljardien kuluessa kehittynyt, ja siellä on jättiläisplaneetatkin liikkunut huomattavia, jopa vaihtunut paikkaansa, vaihtanut järjestystä tässä systeemissä liikkunut lähelle, liikkunut kauas. Jos ajatellaan, että siellä on pieniä kappaleita populaatiossa mukana siellä, niin nehän kokee tietysti valtavia efektejä tämmöistä jättiläisplaneettojen liikkeistä, ja lopputulos on nyt se tällä hetkellä, mitä me nähdään ja missä me toimitaan täällä aurinkokunnassa.
Hanna: Mikä on protoplanetaarinen kiekko?
Karri: Se on semmoinen sanotaan, että kun vaikkapa aurinkokunta, Aurinko ja aurinkokunta syntyy tai syntyi, niin tällainen molekyylipilvi tai osa molekyylipilvistä todennäköisesti romahti sitten tällaisen supernovan, ehkä jossain lähellä tapahtuneen supernovan räjähdyksen, aiheuttaman tämmöisen impulssin johdosta, niin lähti käyntiin tällainen keskittyminen, materiaalin keskittyminen. Ja sitten siinä hiljalleen muodostuu ensin se tähti, Aurinko meidän tapauksessa ja sitten hiljalleen siinä materiaalia kertyy siihen ympärille tiiviimmäksi paketiksi, ja sitten taas tämmöinen ihan pyörimisen säilymisen laki, energian säilyminen, pyörimisen, pyörimismäärän säilymislaki, se aiheuttaa sen, että se kiekko alkaa pyörimään, myös litistyy sitten erilaisten fysikaalisten mekanismien johdosta, ja sitten lopulta meillä on tällainen kiekko systeemi, jossa alkaa muodostua sitten planeettoja. Ja osa tosiaan, mennään pölyn kautta molekyyleistä pölyyn ja sitten isompiin kappaleisiin ja lopulta planeettaluokan kappaleisiin, ja osa jää sitten tällaisiin pienkappaleiksi, asteroideiksi ja sillä tavalla. Nehän on äärimmäisen mielenkiintoisia kappaleita. Eli niin kuin kaikkein vanhimmat materiaalit meillä täällä Maan pinnalla on esimerkiksi meteoriiteissa, eli ne tulee sieltä itse asiassa ennen aurinkokunnan alkua. Eli todella jännittävää, että meillä on materiaalia, jotka oikeastaan on sieltä niiltä hetkiltä tai jopa ennen sitä Auringon ja aurinkokunnan syntymistä.
Hanna: Kuinka paljon on vielä ylipäätään sellaista, että mitä me ei tiedetä meidän aurinkokunnan synnystä?
Karri: No toihan on sellainen vähän kehäkysymys, että kun me jotain opitaan aurinkokunnasta, niin se tuottaa yleensä lisää kysymyksiä. Eli koko ajan tulee uusia kysymyksiä, ja ehkä semmoinen hyvä huomio siinä on se, että me ei suinkaan todellakaan tunneta esimerkiksi asteroideista läheskään kaikkia kappaleita, eli me tunnetaan jopa näistä lähiavaruuden törmäysriskiä aiheuttavista kappaleista vaan murto-osa, kun mennään sitten niihin pieniin törmääjäehdokkaisiin. Eli käytännössä siitä alkaa välittömästi semmoinen tuntematon osa aurinkokuntaa, että lähdetään kysymään, että mitä asteroidia tässä meidän lähistöllä liikkuu, niin huh, ei tunneta kun pieni murto-osa. Tällä hetkellä tehdään töitä, että saataisiin esimerkiksi lähiasteroidien populaatiosta semmoinen 90 %, nää on tämmöisiä 150-metrisiä ja sitä suurempia, jotka aiheuttaa sellaista paikallista tuhoriskiä törmätessään, niin siitäkin populaatiosta tunnetaan vaan pieni murto-osa tällä hetkellä. Ja seuraavan 10 vuoden, ehkä 15 vuoden aikana on tarkoitus saada siinä semmoinen 90 % kattavuus, ja se on mahdollista itse asiassa myöskin.
Hanna: Millä keinoilla se on mahdollista selvittää?
Karri: No meillä on alkamassa tämmöinen Vera Rubin -observatorion iso tämmöinen Legacy Survey of Space and Time, LSST, joka juuri nyt ensimmäiset havainnot on tehty ja se on alkamassa, ja esimerkiksi asteroidien kohdalla tällainen jatkuva taivaan skannaus niin syvälle, yli 8-metrisellä teleskoopilla, johtaa siihen, että meidän tunnettujen asteroidien lukumäärä ylipäätään 10–100-kertaistuu, ja tää on ihan huikea näkymä. Siis me ollaan tällaisen kynnyksen kohdalla tällä hetkellä, eli tunnetaan ehkä vajaa pari miljoonaa, karkea arvio, niin sanotaan, että se uusi LSST-ohjelma tulee löytää toisen samanlaisen määrän asteroideja vuoden parin sisällä. Eli tästä nähdään se, minkälainen intensiteetti meillä on edessä tässä asteroidien löytämisessä ihan lähikuukausina eli ollaan todella mielenkiintoisen vaiheen äärellä, ehkä taas jälleen semmoinen esimerkki tästä aurinkokunnan tutkimuksen kulta-ajasta jollain tavalla.
Hanna: Mikä tää kulta-aika siis on? Eletäänkö me nyt sitä?
Karri: Mä oon sitä mieltä, että me eletään sitä, että kaikki nää missiot pienkappaleille ja isommille kappaleille, planeetoille, kaikki tää toiminta avaruudessa niin kyllä se on jo.
Se on aikamoista kulta-aikaa kuitenkin.
Hanna: Sä oot taustaltasi teoreettinen fyysikko. Mikä sai sinut innostumaan planeettojen tutkimisesta?
Karri: No mä oon ehkä henkisesti mä oon edelleen semmoinen tavallaan abstraktien asioiden tutkija, ehkä teoreettisempi henkilö, että mä innostun tämmöisestä ei niinkään välttämättä kohteista, vaan fysikaalisista prosesseista. Ja tässä tapauksessa se on esimerkiksi tämmöinen valonsidonta ja sitten on toisaalta tämmöiset matemaattiset ongelmat, inversio-ongelmat, joita liittyy kaikkeen tähtitieteessä. Eli kun me tehdään havaintoja kohteista, jotta me voitaisiin sanoa niiden havaintojen perusteella jotain niistä kohteista, niin me joudutaan ratkaisemaan jonkin tason inversio-ongelman siinä, että mitä tää tarkoittaa tää havaintoaineisto ja miten sitä lähdetään käsittelemään ja ratkaisemaan. Sitten niitä ominaisuuksia, mistä ollaan kiinnostuneita. Ja tää valonsironta on siis vain sitä, että auringonvalo siroaa sieltä vaikkapa asteroidin pinnasta ja me rekisteröidään täällä Maan pinnalla teleskoopissa tätä signaalia, ja me voidaan saada siitä signaalista ihan intensiteettiä, että kuinka paljon sitä valoa tulee. Sitten me voidaan saada polarisaatiota, miten se polarisaatiotaso käyttäytyy.
Sitten me voidaan saada spektri. Sitten me voidaan myös tehdä ihan aktiivisia tutkamittauksia, eli lähetetään täältä Maan pinnalta tutkasignaali asteroidiin ja jälleen sitten rekisteröidään tää tutkasignaalin sironta siitä pinnasta. Eli nää tämmöinen sironta, absorptio ja sitten toisaalta vielä lämpösäteilyn emissiokin sieltä pinnasta, niin kaikki on tämmöisiä mahdollisuuksia meille sanoa jotain niistä kappaleista. Mut ne prosessit, mitä näihin liittyy siinä materiaalissa, joka on tämmöistä pölymateriaalia, joka on pakkautunut jonkin näköiseksi regoliitiksi tai tämmöiseksi hyvin epähomogeeniseksi aineeksi siinä pinnassa, se onkin niin vakava ongelma ratkaista, että ei meillä ole mitään eksakteja menetelmiä käytännössä ratkoa sitä. Eli jos otetaan vaikka valo, ihan tavallinen valo, mitä me nähdään tässä, ja sitten kysytään, että no, mitä me voidaan fysiikan Maxvellin yhtälöiden perusteella laskea siitä valon, joka on sähkömagneettista säteilyä, niin sen sironnasta nyt sitten siitä kohteesta, niin osoittautuu, että me pystytään käsittelemään eksaktisti Maxvellin yhtälöiden perusteella joku 10 mikronin eli 10 kertaa 10 potenssiin miinus 6 metriä kokoinen osa sitä sirottavaa kohdetta. Tää voidaan laskea, mut kaikki muu sen jälkeen jollain tavalla perustuu laskennallisesti johonkin approksimaatioon.
Hanna: Mitä toi sitten käytännössä tarkoittaa, että jos miettii, että millaisia asioita te yritätte niistä asteroideista selvittää? Sä mainitsit aikaisemmin, että esimerkiksi vaikka sen, että onko siellä vettä, onko siellä jotain mistä se koostuu tällaisia asioita.
Niin onko se sitten tosi tosi tosi pieni alue siitä, mitä te analysoitte?
Karri: Niin, no me pyritään sitä teoreettisesti ja numeerisesti esimerkiksi mun tapauksessa laajentaa sillä tavalla, että me saadaan se teoreettinen malli toimimaan isommille makroskooppisille kohteille, ihan pinnoille vaikkapa tää pöydän pinta tässä edessä. Periaatteessa voi ajatella näin, että meillä on tavallaan piste taivaalla Aurinko valaisemassa me nähdään sieltä kaukoputkella vaan pisteen muotoinen kohde, josta rekisteröidään niitä valon ominaisuuksia, sironneen valon ominaisuuksia.
Eli se sironta on semmoinen työkalu, ja sitten siihen liittyy absorptio, että kuinka paljon sitä valoa jää tulematta. Esimerkiksi aallonpituuden funktiona näkyy tämmöisiä absorptiovöitä, jotka paljastaa mineraaleja. Eli saadaan spektreistä näkyviin esimerkiksi, onko vaikka vesipitoisia aineksia kyseisessä asteroidissa.
Ja nyt myös tää sitten polarisaatio on sellainen asia, että se tyypillisesti vie meidät juuri sinne hyvin pieniin dimensioihin, sinne mikroniin siis 5, 0 ja 1 metriä mittakaavaan. Eli voisi jollakin tavalla ajatella, että jos pystytään tämmöinen inversio-ongelma hahmottaa ja ratkaisemaan, niin me on päästy makroskooppisista dimensioista valtavan pieniin resoluutioihin, että sitä voisi jopa kutsua superresoluutio mallintamiseksi.
Hanna: Miltä sun tutkimuksen tekeminen näyttää käytännössä? Katseletko sä siis suurella kaukoputkella taivaalle vai katseletko sä enemmänkin tietojen taivaalle?
Karri: Kyllä mä varmaan enemmän oon tietokoneen kanssa, ja toivon mukaan aina ilahdun, kun pystyn tekemään kynällä ja paperilla jotakin asioita. Eli se on tavallaan se, mihin mä oon oppinut, että lasketaan asioita ja kehitetään jotain analyyttisia, teoreettisia, matemaattisia työkaluja ja ratkaistaan ongelmia.
Hanna: Mitä muita menetelmiä kun valonsironta tähän planeettojen, komeettoja, asteroidien tutkimiseen oikein on?
Karri: No toi on hyvä kysymys, koska loppupeleissä täältä Maan pinnalta me ollaan hyvin paljon, lähes täysin sen sähkömagneettisen säteilyn ja valon sironnan armoilla jollain tavalla. Eli kaikki, mitä me saadaan, valtaosa siitä tiedosta saadaan siitä valosta, mikä meille tulee. No sitten taas, jos me päästään tekemään avaruusmissiotutkimusta, eli lähetetään sitten avaruusluotain paikalle, niin sitten meillä tulee useita, mutta hyvin monessa näistäkin instrumenteista, esimerkiksi kameroissa, jälleen se valonsironta on niin kuin täysin A ja O. Mutta sitten saadaan tietysti paikan päältä voidaan mitata sitten muitakin asioita, jos mennään vaikka pinnalle tai näin poispäin. Eli ne on loppupeleissä sitten aika mielenkiintoisia, tai kun se on avaruusluotain versus kaukoputki, teleskooppitutkimus, niin toisella me ei voida kuvitella, että me lähdettäisiin jokaiselle asteroidille luotain, ja se ei koskaan tule olemaan mahdollista.
Eli jollain tavalla se on sitten aina tietyn yksittäisen kohteen tutkimusta luotaimella ja sitten taas tämmöistä populaatiotason, miljoonien tutkimusta sitten teleskoopeilla. Ja ne tukee toisiaan todella hienolla tavalla.
[rauhallista elektronista musiikkia, musiikki vaimenee]
Hanna: Nyt eletään tosiaan avaruuden tutkimisen kannalta kiinnostavia aikoja, voisi sanoa jopa kulta-aikaa. Chilessä sijaitseva Vera Rubin -observatorio on nimittäin vihdoin toiminnassa. Kesäkuussa 2025 julkaistiin ensimmäisiä sen ottamia kuvia.
Tätä on odotettu tosi pitkään. Tää koko hanke sai alkunsa jo 1990-luvulla.
Asteikolla 1–10, kuinka innoissasi olet tästä?
Karri: Kyllä mä oon, mitä mä nyt sanoisin, että annanko mä täyden kympin tuohon.
Kyllähän se on tän mun aktiivisen tutkijan ajan isoimpia tapauksia, että näin tavallaan kataklysminen tilanne tulossa, eli yhtäkkiä voi vaikka kaksinkertaistua tunnettujen asteroidien määrä.
Hanna: Joo, siis tän Vera Rubinin tarkoitus on muun muassa luetteloida valtaosa Maan lähelle tulevista asteroideista. Miksi tää on tärkeätä?
Karri: No se on juuri tän meidän avaruusturvallisuuden tai meidän oman planeettamme turvallisuuden kannalta tärkeää, ja tämmöinen yksi jos nyt jotain voisi tässä ennustaa, niin se tulee lisäämään näitä tällaisia läheltä piti -analyyseja ja tämmöisiä törmäystodennäköisyyslaskuja, joissa osoitetaan, että joillakin meillä on mahdollisuus törmätä maapalloon lähitulevaisuudessa. Ja sitten nää analyysit tulee lisääntymään ton Vera Rubinin myötä, ja se on tietysti erittäin hyvä asia, että me saadaan tietää, ettei tule yllätyksiä. Esimerkiksi tää Tšeljabinskin meteori, tulipallo, josta tuli sitten meteoriitin palasiakin, ja ihmisiä joutui sitten sairaalahoitoon ihan särkyneiden ikkunalasien takia, kun paineaalto särki ikkunoita.
Hanna: Niin kertaa, että mistä tässä oli siis kyse?
Karri: Se oli 2013, tämmöinen parikymmentämetrinen asteroidin palanen räjähti ilmakehässä käytännössä, ja oikein komea tulipalloilmiö oli taivaalla.
Ja ihmiset meni sitten ikkunaan seuraamaan tätä, ja se oli huono idea.
Hanna: Okei, eli jos näet taivaalla tulipallon, niin älä katso.
Karri: Joo ei ehkä kannata olla lähellä lasiesineitä.
Hanna: Missä tää tapahtui?
Karri: Tšeljabinskissä.
Hanna: Joka on?
Karri: Venäjällä.
Hanna: Eli siis toisin sanoen näitten asteroidien kartoittaminen ja seuraaminen vähentää todennäköisyyttä, että semmoinen tippuisi vaikka jonkun tavan tallaajan esimerkiksi ihan tavallisen helsinkiläisen podcast-toimittajan päähän?
Karri: Niin kyllä, kyllä sitä voi näin just ajatella, että kaikkien meidän tieto lisää tietysti tuskaa, mutta toisaalta se on myös tässä tapauksessa parempi näin, että me tiedetään näistä etukäteen, pystytään analysoimaan näitä.
Hanna: Kuinka paljon tämmöisiä läheltä piti -tilanteita on, tai kuinka usein ylipäätään Maahan osuu jotain tommoista vaarallista?
Karri: Joo, kyllähän tuommoiset tapahtumat, toinen oli esimerkiksi tämmöinen Tunguska 1908, joka oli sitten vähän isomman luokan kohde, mutta sekin räjähti vielä sitten ilmakehässä, eli ilmakehä suojaa meitä näiltä, sanotaanko kivimäisiltä 50 m kappaleilta, eli vasta siellä kokoluokassa 150 m aletaan tulla ilmakehästä läpi. Ja nyt, jos katsotaan sitä Tunguska-luokkaa, niin kyllä puhutaan useista sadoista vuosista tuhanteen vuoteen siinä, että miten niitä tapahtuu. Ja se oli nyt kuitenkin tällainen, jossa parituhatta neliökilometriä metsää meni matalaksi tän ilmakehäräjähdyksen takia, mutta näissä siis vaihtelee sitten se merkittävyys. Eli alun perin lähdettiin etsimään niitä kilometriluokkaa suurempia kohteita, ja niistä 90 % saatiin kartoitettua jo parikymmentä vuotta sitten melkein, mutta sitten niitä on niin paljon enemmän niitä pieniä, jotka mahdollisesti aiheuttaa paikallista tuhoa. Niitten kartoitus tulee vielä kestämään varmasti 10–15 vuotta.
Hanna: Ja eikös dinosauruksille käynyt köpelösti sen takia?
Karri: Dinosaurukset menehtyi todennäköisesti siihen, siihen isoon 10–15 km kokoisen asteroidintörmäykseen, ja kraatterin jäännöksethän on siellä Jugatanilla, Meksikossa, ja se oli silloin 65–66 miljoonaa vuotta sitten. Mutta tämmöisiä tapahtuu äärimmäisen harvoin. Ne ei ole niitä tavallaan vaarallisimpia, jos ruvetaan laskemaan semmoista outoa keskiarvoa, että mikä on vaarallisin populaation osa. Ja se vaarallisin oli se kilometriluokka, jossa tavallaan tuli tällainen tilanne, että vaikka ne törmäykset ei ole tämmöistä dinosaurusluokkaa, niin niiden seurannaisvaikutukset on globaaleja maapallolla. Ja tätä kautta esimerkiksi se, että menetettäisiin yhden satokauden viljat maapallolla, johtaisi jo siihen, että kaksi kolmasosaa ihmiskunnasta voisi menehtyä siihen, että me ollaan niin herkän systeemin kanssa. Eli semmoinen, jossa tulee tämmöinen seurannaisilmiö, niin oli se vaarallisin. Mut nyt niistä tiedetään, että niistä ei meille ole tällaista vaaraa, ja nyt katsotaan näitä paikallisia, jotka on sitten useammin tapahtuvia. Ja voi olla, että niitä satojen vuosien mittakaavassa voi tulla jotain tämmöistä Tunguska-luokan törmääjiä.
Hanna: No, näihin Maahan kohdistuvien mahdollisten törmäysten lisäksi tutkijoilla on tiedossa, että vuonna 2032 eräs asteroidi saattaa törmätä Kuuhun. Mitä me tästä oikein tiedetään?
Karri: No tämä on paraikaa työn alla oleva tapaus, eli löydettiin tämmöinen 2024 YR4 -asteroidi viime joulukuussa, ja kun siitä alettiin sitten tehdä tämmöistä törmäystodennäköisyys tarkastelua, niin ensimmäiseksi näytti siltä, että tässä olisi törmäysuhka maapallolle silloin 2032. Mutta sitten se saatiin havainto-ohjelmien myötä poistettua, eli tehtiin tämmöisiä paikkahavaintoja. Eli missä asteroidi on milläkin hetkellä, ja siitä voidaan sitten määritellä sen rata, ja tämmöinen saatiin vietyä niin pitkälle, että voitiin todeta, että se todennäköisyys maatörmäykselle 2032 olisi käytännössä häviävän pieni. Mutta sinne jäi se törmäysmahdollisuus Kuuhun.
Eli siellä on tämmöinen 4 % todennäköisyys, että se törmää Kuuhun, ja me ei voida tehdä sille mitään siitä syystä, että tilannetta ei voi muuttaa, koska kohde on niin kaukana meistä, että me ei pystytä havaitsemaan sitä. Eli seuraava havaintoikkuna on vasta neljän vuoden päästä, eli neljän vuoden päästä asteroidi taas vierailee kohtuullisen lähellä ja on suotuisassa havaintoikkunassa, ja silloin me saadaan sitten varmuus siitä kuutörmäyksestä myöskin. Eli tää on ihan tyypillistä tällaista, jossa meillä ei ole mitään menetelmää, millä me pystyttäisiin havaitsemaan se kohde, kun se on kaukana ja himmeä.
Hanna: No, mutta mitä se oli siis “kuutörmäys”, kuulostaa kuitenkin jollain tavalla vähän huolestuttavalta sanalta. Mitä seurauksia sillä mahdollisella törmäyksellä olisi?
Karri: Erittäin hyvä kysymys, eli nyt meitä kiinnostaa se, että minkä kokoluokan kappale tää on. Eli tää olisi nyt itse asiassa semmoinen Tunguska-luokan kappale. Eli ehkä kannattaa miettiä sitä tästä näkökulmasta, että jos se olisi esimerkiksi 50-metrinen, niin tyypillisesti kertoimella 20 saataisiin kraatterin koko, jonka se aiheuttaisi Kuussa esimerkiksi.
Hanna: Eli se miltä Kuu näyttää, tulisi muuttumaan?
Karri: Niin, kyllä, niin ainakin siellä tulisi olemaan valtava, valtavan kokoinen kraatteri, ja se massa, mikä lähtee siitä kraatterista ja tästä kappale on pieni, mutta siitä kraatterista tuleva massa nyt, mihin se törmää ja minkälainen alue siinä on kyseessä ja niin on aika hyvä kysymys. Sitä ei nyt valtavasti ole vielä teoretisoitu, mutta ne on suurin piirtein päästä päähän ne mallit, eli ei nähdä mitään, tai sitten että tulee varsinainen pölymyrsky koko tähän Maa–Kuu-systeemiin siitä.
Hanna: Mitä se pölymyrsky tarkoittaisi? Onko siinä jotain, mitä voisi nähdä?
Karri: Se olisi kyllä vaarallista tietysti, jos tällainen tulisi, koska me ollaan hyvin paljon riippuvaisia meidän avaruuden infrastruktuurista tällä hetkellä, eli kaikista satelliiteista ja tietoliikenteestä siellä. Ja hyvin paljon riippuu meillä toiminta nykypäivänä vaikkapa paikantamisesta. Ja jos yhtäkkiä tulisi tällainen tilanne, että tämä infra olisi pois käytöstä, niin kyllä se olisi aika iso käytännön haaste täällä Maan pinnalla.
Hanna: Eli toisin sanoen, erittäin järkevää tutkia tätä on.
Karri: On tota kyllä, joo.
Hanna: Mites sitten tämä mahdollinen törmäys, jos se tapahtuisi? Olisiko se tutkijoille tilaisuus saada jotain uutta tietoa avaruudesta?
Karri: Ihan varmasti. Siis samalla sitten tietoa siitä, että minkälainen tällainen törmäysprosessi on, että jos me seurattaisiin lähietäisyydeltä Kuussa tapahtuvaa kohtuullisen merkittävän luokan törmäystä, niin ihan takuuvarmasti opittaisiin paljon tästä törmäyksen fysiikasta ja seurannaisista ja mitä siitä tulee. Että se olisi sellainen meidän lähipihoilla tehtävä kokeellinen tutkimus siitä, että mitä törmäys tuo mukanaan. Eli siitä voisi sanoa, että tutkijan mieli voisi olla hyvinkin kiinnostunut siitä, mutta nyt täytyy pitää sitten, pistää jäitä hattuun ja miettiä, että jos meidän ennusteet on hyvin epävarmoja, että mitä siinä tilanteessa tapahtuu, niin ei oikeastaan hirveästi tee mieli hehkuttaa tätä tilaisuutta.
[rauhallista elektronista musiikkia, musiikki vaimenee]
Hanna: Seuraavaksi mä haluan puhua sun kanssa läpimurroista, siis sellaisista pienistä tai isoista oivalluksista, jotka inspiroi ihmisiä ja vie myös tiedettä eteenpäin. Mikä tulee olemaan seuraava iso läpimurto planeettatutkimuksessa?
Karri: Mä luulen, että varmaankin tässä tää Vera Rubin tulee osallistumaan siihen, siihen tota tällä valtavalla asteroidietsintäohjelmalla. Noista on todella vaikeata siis lähteä ennustaa, että mikä on se, jotakin jotain tiettyä suurta, mitä me oivalletaan tästä, että en mä halua lähteä spekuloimaankaan hirveästi. Mutta sanotaan nytten, jos me jossain vaiheessa löydettäisiinkin asteroidi, joka osoitetaan, että se törmää tänne Maan pinnalle, niin sehän tulee muuttamaan aika montaa asiaa. Ja sen jälkeen meidän täytyy laittaa aivot sellaiseen asentoon, että meidän täytyy ryhtyä tekemään jotain sille asteroidille, että se törmäys estetään.
Hanna: Mitä sille voisi tehdä?
Karri: No silloin me ryhdytään muuttamaan sen rataa. Kaikella suurimmalla todennäköisyydellä me lähdetään, me saadaan siitä tieto riittävän ajoissa, jotta voidaan suunnitella joku missio. Me viedään joku instrumentti paikan päälle, jolla lähdetään sitten muuttamaan, vaikka suihkumoottorilla asteroidin rataa tai muulla tavalla.
On kehitetty tällaisia erilaisia menetelmiä, että hiljalleen muutetaan sitä rataa ja poistetaan se törmäysmahdollisuus sieltä.
Hanna: No entä mikä sitten aurinkokunnassa ja sen planeetoissa on sellainen asia, joka kaipaa vielä kipeästi selvittämistä?
Karri: Se on sellainen kysymys, että ehkä aurinkokunnassa, pitäisikö sen esittää se asia ehkä sillä tavalla, että melkein jokaisessa kohteessa on jotakin selittämätöntä.
Asteroidin kohdalla suurimmat selittämättömät asiat liittyy oikeastaan niiden rakenteeseen. Eli me ei päästä niillä menetelmillä pintaa syvemmälle helposti. Pintaa syvemmälle päästään vasta, kun viedään luotain lähelle, tutkitaan vaikkapa paikalla olevalla tutkalla sitä sisäistä rakennetta, vähän niinku tomografia mielessä, että mitä siellä sisällä on. Eli asteroidien rakenteessa tämmöisiä johtavia ajatuksia on tällaiset joko tämmöiset hiekkakasarakenteet, että onko se tehty erilaisista järkäleistä, eri isoista järkäleistä pakattu kasaan, vai onko se jotenkin yhtenäinen, jopa tälleen differentioituna, että siellä olisi joku ydin. Että se olisi melkein ollut ryhtymässä planeetaksi niin sanotusti. Vai minkälaisia ne on rakenteeltaan, että siinä on ehkä semmoinen kysymys, mikä välttämättä ei ihan hetkessä selviä, että mikä tuota olisi sellainen yleinen malli asteroidien sisäisille rakenteille. Siitä varmaankin keskustellaan vielä vuosikymmeniä, koska niin sanotusti ei voida lähettää niitä luotaimia jokaiselle asteroidille.
[rauhallista elektronista musiikkia, musiikki vaimenee]
Hanna: Karri Muinonen, kiitos kun olit mukana Utelias mieli -podcastissa.
Karri: Kiitos.
Hanna: Kiitos, kun kuuntelit Uteliasta mieltä. Jos tykkäsit, niin kerro se meille: pistä sarja seurantaan, anna sille 5 tähteä ja jaa kaverillekin. Tässä jaksossa me katsottiin avaruustutkimuksen tulevaisuuteen, joten miten olisi vastapainoksi aimo annos historiaa? Sitä tarjoilee podcast nimeltä Menneisyyden jäljillä. Historia-podcastissa tutkija Lotta Vuorio syventyy menneisyyden tarinoihin ja siihen, miten eri tavoilla historia meitä ympäröi. Esimerkiksi millä tavoin ymmärrystä historiasta rakennetaan TV-sarjojen kautta ja millainen on Suomen idän suhteiden pitkä historia.
[rauhallista elektronista musiikkia]