Eikö ole hienosti suunniteltu

Kalifornian yliopiston professori, tähtitieteilijä Stephen Kane on havainnut tutkimuksissaan, että yksi ylimääräinen Maan kaltainen planeetta Aurinkokunnassa tekisi Maasta elinkelvottoman planeetan ja pitkälti hajottaisi Aurinkokunnan.

Professori Kanen kokeellinen tutkimus on julkaistu nyt The Planetary Science Journal -tiedejulkaisussa. Tutkimuksen sisältöä pui Kalifornian yliopisto tiedotteessaan.

Kanen kokeet paljastivat nyt, että planeetta Marsin ja planeetta Jupiterin välillä Aurinkoa kiertävä planeetta, niin sanottu supermaapallo, lopettaisi elämän Maassa ja ajaisi Maan Aurinkokunnan ulkopuolelle.

PROFESSORI KANE KERTOO tiedotteessa, että tutkimuksen tarkoitus oli käsitellä kahta planeettatutkimuksessa usein esiintyvää merkittävää “aukkoa”. Nämä niin sanotut aukot piilevät Aurinkokunnan planeettojen mitoissa ja välimatkoissa toisiinsa.

Ensimmäinen aukko on Aurinkokunnan maankaltaisten planeettojen eli kiviplaneettojen (Mars, Merkurius, Venus ja Maa) ja jättiläisplaneettojen (Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus) kokoluokkien välillä. Suurin kiviplaneetta on Maa ja pienin jättiläisplaneetta Neptunus. Neptunuksen säde on lähes nelinkertainen verrattuna Maan säteeseen ja sen massa on yhteensä 17 Maan massaa.

Planeettojen kokoluokkia katsoen Aurinkokunnasta ei löydy mitään, joka osuisi kooltaan näiden taivaankappaleiden välimaastoon. Kane sanoo tiedotteessa, että muissa planeettakunnissa aukkoa täyttävät supermaapallot eli supermaat: Maata suuremmat, mutta silti Neptunusta pienemmät eksoplaneetat.

TOINEN KANEN NYT käsittelemä aukko on planeetta Marsin ja planeetta Jupiterin välisessä etäisyydessä suhteessa Aurinkoon. “Planeettatutkijat elättelevät usein toiveita siitä, että näiden planeettojen välillä olisi jotain. Vaikuttaa aivan siltä kuin niiden välillä olisi tyhjiä tontteja”, Kane sanoo tiedotteessa. Hän päätti uudessa tutkimuksessaan laittaa aukot koetukselle tietokonesimulaation avulla.

Hän asetti simulaatiossa yhden ylimääräisen kuvitteellisen planeetan Marsin ja Jupiterin välille ja seurasi, mitä siitä seuraa Aurinkokunnan muiden planeettojen kiertoradoille. Hän toisti tämän useaan kertaan vaihtamalla kuvitteellisen planeetan massaa. Tulokset olivat pääasiassa “katastrofaalisia”, kun ylimääräisen planeetan massa oli supermaapallon luokkaa.

“Tämä kuvitteellinen planeetta töytäisisi planeetta Jupiteria juuri sen verran, että koko Aurinkokunta menisi epävakaaseen tilaan. Vaikka moni tähtitieteilijä onkin toivonut tätä ylimääräistä planeettaa, on hyvä asia, ettei meillä oikeasti ole sitä”, Kane kuvailee.

PLANEETTA JUPITER on huomattavasti massiivisempi kuin kaikki muut Aurinkokunnan planeetat yhteenlaskettuna. Jupiterin massa käsittää 318 Maan massaa. Näin ollen Jupiterin painovoiman vaikutus muiden planeettojen kiertoratoihin ja Aurinkokunnan yleiseen tasapainoon on hyvin merkittävä.

Jos Aurinkokuntaan jotenkin ihmeen kaupalla tupsahtanut supermaapallo, Aurinkokunnan tarpeeksi läheltä ohittava ulkoavaruuden tähti tai mikä tahansa muu taivaankappale häiritsisi Jupiterin liikettä edes vähän, menisivät kaikkien muiden Aurinkokunnan planeettojen liikeradat perusteellisesti sekaisin. Kanen laskelmien mukaan supermaapallon läsnäolo Aurinkokunnassa (sen massasta ja tarkasta sijainnista riippuen) voisi saada Merkuriuksen, Venuksen ja Maan kulkeutumaan ajan myötä Aurinkokunnan ulkopuolelle.

Simulaatio antaa ymmärtää myös, että supermaapallon läsnäolo Aurinkokunnan nykyisessä kokoonpanossa laittaisi myös Uranuksen ja Neptunuksen kiertoradat pahasti solmuun. Lopulta nekin työntyisivät ulos Aurinkokunnasta. Aurinkokunnan kuvitteellinen supermaapallo muuttaisi Maan kiertorataa Auringon ympäri Kanen mukaan siinä määrin, että Maasta tulisi elinkelpoisuudeltaan nykyistä selvästi kehnompi.

On myös mahdollista, että Maan elämä lakkaisi kokonaan olemasta kyseisen kiertoratamuutoksen jälkeen.

Professori kokeili myös, mitä tapahtuisi, jos ylimääräisen planeetan massa olisi suhteellisen pieni, ja se sijaitsisi suoraan Marsin ja Jupiterin välimaastossa. Kävi ilmi, että se pysyisi mahdollisesti kaidalla tiellä pitkänkin aikaa aiheuttamatta sen suurempaa hämminkiä tai sekasortoa Aurinkokunnassa. Tässä kaavassa on kuitenkin yksi suuri “mutta”: jos tämän planeetan liikkeissä tapahtuisi pienikään muutos, “menisivät asiat mönkään”, Kane näkee.

TUOREELLA TUTKIMUKSELLA on tarjota uutta näkökulmaa mahdollisen eksoplaneettaelämän tutkimiseen. Vaikka Jupiterin kaltaisia, kaukana keskustähdestään majailevia jättiläisplaneettoja löytyy harvakseltaan muista planeettakunnista, voi niiden löytyminen kertoa tutkijoille paljonkin siitä, onko samassa planeettakunnassa sijaitsevilla supermaapalloilla tai maankaltaisilla eksoplaneetoilla vakaita kiertoratoja.

Tutkimustulokset yllättivät Kanen siinä mielessä, että hän näkee Aurinkokunnan nykyisen tasapainon nyt uudenlaisessa valossa.

“Aurinkokuntamme on aiemmin luulemaani hienosäätöisempi. Kaikki sen osaset toimivat kuin monimutkaiset kellojen rattaat. Jos ylimääräisiä rattaita