Rosetta-luotaimen seuraaman komeetan matka huipentuu 13. elokuuta

12.08.2015

Komeetan pyrstö on pisimmillään ja eroosio voimakkaimmillaan, kun se huomenna saapuu lähimmäksi Aurinkoa.

Animaatio esittää tutkimusryhmän tekemän mallinnuksen tilanteesta, jossa komeetta on lähimmillään Aurinkoa eli perihelissä. Animaatiossa nähdään ensin komeetan ydin oikeassa mittakaavassaan, ja ydintä ympäröi komeetan vesi-ioneja kuvaava sinivalkoinen pilvi. Kun komeetasta etäännytään, näkyy myös Rosetta-luotain tyypillisellä etäisyydellään, merkattuna valkoisella pallolla. Sinivalkoiset viivat kuvaavat aurinkotuulen ionien virtausta, joka tulee simulaatioalueeseen oikealta ja vuorovaikuttaa komeetan ionien kanssa, kääntyen ja hidastuen (siniset viivat). Kun koko alue on näkyvissä, lisätään simulaatioon varauksenvaihtona tunnettu fysikaalinen prosessi. Varauksenvaihdossa aurinkotuulen ionien ja komeetan hiukkasten välillä siirtyy sähkövarauksia. Animaatio Markku Alho.

Vuosi sitten Rosetta-luotain todisti jäisen 67P/Churyumov-Gerasimenko-komeetan heräämistä: ensimmäisiä vesisuihkuja ja niiden vuorovaikutusta aurinkotuulten kanssa.

Nyt komeetta on saavuttamaisillaan matkansa erään huippukohdan, kun se torstaina saapuu lähimmäksi Aurinkoa.

– Tämä on erittäin jännittävä viikko, toteavat tutkijatohtori Cyril Simon Wedlund sekä tohtoriopiskelija Markku Alho, jotka tekevät komeettatutkimusta Aalto-yliopistossa professori Esa Kallion avaruustutkimusryhmässä.

– Kun komeetta huomenna, 13. elokuuta, tulee lähimmäksi Aurinkoa, sen ilmakehä laajenee ja pyrstö on pisimmillään ja kauneimmillaan. Myös komeetan eroosio on lämmön ja säteilyn vaikutuksesta voimakkaimmillaan. Samalla käynnissä on paljon kiinnostavia ilmiöitä, jotka syntyvät jäätyneen komeetan kaasuuntumisen myötä. Kukaan ei ole ennen seurannut niitä yhtä läheltä”, Cyril Simon Wedlund toteaa.

Komeetat ovat aikakapseleita

Aallon tutkijat analysoivat Rosetta-luotaimella olevan ICA-hiukkasmittalaitteen keräämää aineistoa kolmiulotteisten tietokonesimulaatioiden avulla. Simulaatiot ovat tärkeitä, sillä kokonaiskuvaa komeetan tapahtumista ei saada yksittäisistä paikoista tehdyistä mittauksista eikä myöskään yhdellä mittalaitteella, vaan se vaatii tietojen yhdistämistä ja mallintamista.

Rosetta.jpg

Kuvassa sinivalkoinen pilvi kuvaa komeetan läheisyydestä syntyviä vesi-ioneja. Oikealta kuvaan tulevat, nuolilla merkityt sinivalkoiset viivat näyttävät aurinkotuulen ionien virtauksen kulun sen kohdatessa komeetasta purkautuneet hiukkaset. Vuorovaikutuksen seurauksena aurinkotuuli kääntyy ja hidastuu (siniset värit). Sini-kelta-punaiset, aurinkotuulta vastaan kohtisuorat viivat näyttävät aurinkotuulen mukanaan kantaman magneettikentän ja sen, miten se taipuu ja pinoutuu komeetan eteen. Kuva Markku Alho.

Aalto-yliopisto myös havainnoi Rosetan lähettämää dataa radioteleskoopeilla.

– Me kuuntelemme Rosettaa ja komeetan hiukkasympäristöä, kertoo teleskooppihavaintoja analysoiva tutkijatohtori Guifré Molera Calves, joka myös työskentelee Esa Kallion ryhmässä.

– Mittaukset auttavat meitä ymmärtämään entistä paremmin aurinkotuulen komeettaan aikaansaamia muutoksia.

Rosetta on Euroopan avaruusjärjestön ESAn kulmakiviohjelma. Rosetta-luotain koostuu kiertolaisesta ja Philae-laskeutujasta, ja luotaimella on kaikkiaan 11 erilaista mittalaitetta. Mihin niiden antamaa tietoa tarvitaan?

– Komeetat ovat eräänlaisia aikakapseleita. Ne syntyivät yhtä aikaa aurinkokuntamme kanssa ja ovat säilyneet käytännössä muuttumattomina meidän päiviimme asti. Ne ovat kuin hyvin, hyvin vanhoja fossiileja, joiden tutkiminen voi opettaa meille paljon esimerkiksi maapallon veden alkuperästä ja maailman synnystä, Cyril Simon Wedlund kertoo.

Year_at_a_comet_July_2015.jpg

Kuvassa 67P/Churyumov-Gerasimenko heinäkuussa 2015. Kuva: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0

Rosetan huippuhetken lisäksi tälle viikolle osuu toinenkin komeettoihin liittyvä avaruusfanien tähtihetki: Perseidien meteori-, eli tähdenlentoparvi. Meteoriparvi muodostuu Swift-Tuttle-komeetasta irtautuneista hiukkasista, jotka ovat jääneet kiertämään komeetan radalle.

– Suomen valoisa kesä ei ole parasta aikaa meteoriparvien seuraamiseen, mutta keskiviikon ja torstain välisenä yönä kannattaa klo 24 jälkeen tarkkailla taivasta ainakin kaupunkien ulkopuolella. Parhaimmillaan tähdenlentoja voi näkyä jopa 60 kappaletta tunnissa, Cyril Simon Wedlund vinkkaa.

Lisätietoja:

Professori Esa Kallio
Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu
puh. 050 420 5857
esa.kallio@aalto.fi

Tutkijatohtori Cyril Simon Wedlund
Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu
puh. 050 448 1280
cyril.simon.wedlund@aalto.fi

Tutkimusryhmän kotisivut
www.space.aalto.fi

Euroopan avaruusjärjestö ESA:n Rosetta-sivut
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta

ESAn organisoima keskustelufoorumi Rosetta-luotaimen asiantuntijoiden kanssa aukeaa torstaina, 13.8. klo 16:00 osoitteessa https://plus.google.com/events/cl01p03as680jn4iflpp1hmdbr4.