Lehdistötiedote

Ainutkertainen kappale Maan muodostumisen ajoilta palaa oltuaan vuosimiljardeja kylmävarastossa

Oortin pilvestä tuleva pyrstötön Manx-pyrstötähti tuo vihjeitä aurinkokunnan alkuperästä

29. huhtikuuta 2016

Tähtitieteilijät ovat löytäneet ainutkertaisen kappaleen, joka näyttäisi muodostuneen aurinkokunnan sisäosien materiasta Maan muodostumisen aikoihin. Kappale on säilynyt Oortin pilvessä, kaukana Auringosta miljardeja vuosia. Havainnot ESO:n VLT-teleskoopilla ja CFHT-teleskoopilla osoittavat, että C/2014 S3 (PANSTARRS) on ensimmäinen pitkäjaksoisella kometaarisella radalla oleva kappale, jonka ominaisuudet vastaavat koskematonta aurinkokunnan sisäosien asteroidia. Se saattaa tarjota tärkeitä vihjeitä siitä kuinka aurinkokunta muodostui.

Tänään julkaisusarjassa Science Advances julkaistussa tutkimusjulkaisussa pääkirjoittaja, Havaijin yliopiston Tähtitieteen laitoksen Karen Meech kollegoineen päättelee, että C/2014 S3 (PANSTARRS) muodostui aurinkokunnan sisäosissa samaan aikaan kuin itse Maapallo, mutta tuli häädetyksi hyvin varhaisessa vaiheessa.

Heidän havaintonsa viittaavat siihen, että se on muinainen kivikappale, eikä tämän ajan asteroidi, joka olisi kulkeutunut aurinkokunnan ulko-osiin. Sellaisena se on yksi mahdollinen Maan kaltaisten kiviplaneettojen rakennusosa, joka tuli häädetyksi aurinkokunnan sisäosista ja on säilynyt syväjäädytettynä Oortin pilvessä miljardien vuosien ajan [1].

Karen Meech selittää odottamatonta havaintoa: "Tunsimme jo monia asteroideja, mutta ne ovat kaikki olleet paistumassa Auringon lähellä miljardeja vuosia. Tämä on ensimmäinen kypsentämätön havaitsemamme asteroidi: se on säilynyt parhaassa mahdollisessa pakastimessa."

Pan-STARRS1 -teleskooppi tunnisti alunperin kohteen C/2014 S3 (PANSTARRS) heikosti aktiiviseksi komeetaksi hieman yli kaksi kertaa Maan etäisyydellä Auringosta. Sen tämänhetkinen pitkä ratajakso (noin 860 vuotta) viittaa siihen, että sen alkuperä on Oortin pilvessä ja se on verraten hiljattain tullut sysätyksi radalle, joka tuo sen lähemmäs Aurinkoa.

Tutkimusryhmä huomasi oitis, että C/2014 S3 (PANSTARRS) oli epätavallinen, sillä sillä ei ole luonteenomaista pyrstöä, jollaisen useimmat pitkäjaksoiset komeetat saavat tullessaan niin lähelle Aurinkoa. Sen seurauksena sitä on alettu nimittää Manxin komeetaksi, hännättömän kissan mukaan. Viikkojen kuluessa sen löytämisestä tutkimusryhmä oli ottanut hyvin himmeästä kohteesta spektrin ESO:n VLT-teleskoopilla, Chilessä.

Huolellinen tutkimus kohteesta C/2014 S3 (PANSTARRS) heijastuneesta valosta antaa ymmärtää, että se on tyypillinen S-luokan asteroidi, joita tavallisesti löytyy asteroidivyöhykkeen sisäosista. Se ei näytä tyypilliseltä komeetalta, joiden oletetaan muodostuvan aurinkokunnan ulko-osissa ja jotka ovat jäätä eivätkä kiveä. Näyttää siltä, että materia on jalostunut hyvin vähän, mikä antaa ymmärtää, että se on ollut syväjäädytettynä hyvin pitkän aikaa. Kohteeseen C/2014 S3 (PANSTARRS) liitetty hyvin heikko komeetan kaltainen toiminta, joka on yhdenmukainen vesijään sublimaation kanssa, on noin miljoonasosa aktiivisesta pitkäjaksoisesta komeetasta vastaavalla etäisyydellä Auringosta.

Julkaisun kirjoittajat päättelevät, että tämä kohde on todennäköisesti tehty tuoreesta aurinkokunnan sisäosien materiasta, joka on ollut varastossa Oortin pilvessä ja on nyt palannut aurinkokunnan sisäosiin.

Lukuisat teoreettiset mallit ovat kyenneet toisintamaan paljon näkemästämme aurinkokunnan rakenteesta. Merkittävä ero näiden mallien välillä on se mitä ne ennustavat Oortin pilven muodostavista kappaleista. Eri mallit ennustavat huomattavan erilaisia jäisten kappaleiden suhteita kivikappaleisiin. Tämä ensimmäinen havainto Oortin pilven kivikappaleesta on siten tärkeä testi mallien erilaisille ennusteille. Kirjoittajat arvioivat, että 50–100 havaintoa näistä Manxin komeetoista tarvitaan erottamaan nykyiset mallit toisistaan, mikä avaa uuden runsaan tutkimusalojen saran aurinkokunnan alkuperästä.

Yksi julkaisun kirjoittajista, Olivier Hainaut (ESO, Garching, Saksa) päättää: "Olemme löytäneet ensimmäisen kivikomeetan ja etsimme muita. Riippuen siitä montako löydämme, me tiedämme tanssivatko kaasujättiläiset ympäri aurinkokuntaa ollessaan nuoria, vai kasvoivatko ne pikkuhiljaa liikkumatta paljoakaan."

Lisähuomiot

[1] Oortin pilvi on valtava Aurinkoa ympäröivä alue, joka muistuttaa jättimäistä, tiheää saippuakuplaa. Sen on arvioitu käsittävän biljoonia pikkuruisia jääkappaleita. Ajoittain yksi näistä kappaleista sysäytyy radaltaan ja putoaa aurinkokunnan sisäosiin, missä Auringon lämpö muuttaa sen komeetaksi. Näiden jääkappaleiden on ajateltu tulleen karkotetuiksi kaasujättiläisten vyöhykkeeltä niiden muodostuessa aurinkokunnan varhaisimpina aikoina.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "Inner Solar System Material Discovered in the Oort Cloud”, jonka kirjoittivat Karen Meech et al. Tutkimusjulkaisu ilmestyi julkaisusarjassa Science Advances.

Tutkimusryhmään kuuluvat Karen J. Meech (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA), Bin Yang (ESO, Santiago, Chile), Jan Kleyna (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA), Olivier R. Hainaut (ESO, Garching, Saksa), Svetlana Berdyugina (Institute for Astronomy, University of Hawai’i, USA; Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik, Freiburg, Saksa), Jacqueline V. Keane (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA), Marco Micheli (ESA, Frascati, Italia), Alessandro Morbidelli (Laboratoire Lagrange/Observatoire de la Côte d’Azur/CNRS/Université Nice Sophia Antipolis, Ranska) ja Richard J. Wainscoat (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Valokuvia VLT-teleskoopista
• Canada France Hawai`i Telescope

Yhteystiedot

Karen Meech
Institute for Astronomy, University of Hawai`i
Honolulu, HI, USA
Puh.: +1 808 956 6828
Matkapuhelin: +1 720 231 7048
Sähköposti: meech@ifa.hawaii.edu

Olivier Hainaut
ESO Astronomer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6752
Matkapuhelin: +49 151 2262 0554
Sähköposti: ohainaut@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media