Stephen Battersby

miljardien vuosien ajan Maa on ollut vaarallisella matkalla avaruuden halki. Kun planeettamme pyörii auringon ympärillä, koko aurinkokunta tekee paljon suurenmoisemman matkan kiertäen saariuniversumiamme 200 miljoonan vuoden välein. Pujotellessamme Linnunradan kiekon läpi olemme ajelehtineet säihkyvien spiraalihaarien läpi, uhmanneet tiheän tähtisumun muodostamaa Stygian pimeyttä ja todistaneet jättiläistähtien näyttävää kuolemaa.

monet näistä ihmeistä saattoivat hyvinkin olla tappavia, sataa tappavaa säteilyä maan pinnalle tai sinkoaa valtavia ohjuksia tiellemme. Jotkut ovat saattaneet hävittää elämän rippeitä, murskata mantereita tai muuttaa planeetan jääksi. Toiset ovat saattaneet olla hyväntahtoisempia, ehkä jopa kylväneet elämän siemeniä.

toistaiseksi tämä on arvailua. Emme voi jäljittää polkuamme galaksin gravitaatiomyrskyn läpi, – vielä vähemmän laskea, mitkä tapahtumat kohtasivat meitä missä ja milloin. Maa itse, laattatektoniikan jatkuvasti kierrättämät ja eroosion muokkaamat kivilajit, unohtavat hämmästyttävän hyvin avaruudesta tulleet aiemmat hyökkäykset.

mutta kosmisten muistojemme säilytyspaikka saattaa olla lähellä. Kuun maaperä ja kivet kestävät koskemattomina ikuisuuden. Syvällä Kuun pinnan alla voisi olla arkisto planeettamme matkasta. Minkä maa unohtaa, sen kuu muistaa.

kauan sitten, tässä galaksissa, mutta kaukana, kaukana… taivas on täynnä kirkkaita tähtiä ja hehkuvia sumuja, paljon tiheämpiä kuin nykyiset kesyt taivaat. Mutta tämä kohtaus ei kestä. Suuri kaartuva tähtiaalto poimii aurinkokunnan kuin pätkän, pyyhkien sen tyhjille galaktisille reunamille, kauas unohdetusta kotimaastaan.

nykyään aurinkokunta kulkee lähes ympyränmuotoista rataa galaksimme ympäri pitäen meidän ja kuohuvan galaktisen ytimen välillä vakion 30 000 valovuotta. Oletimme, että useimmat tähdet pysyttelivät hiljaisilla radoilla koko elämänsä. Matkamme saattoi olla jännittävämpi. Linnunradan kaltaiselle galaksille tyypillisiä spiraalihaaroja ovat tiheämmät aallot, alueet, joissa tähdet ja kaasu ovat hieman lähempänä toisiaan kuin muualla galaksimme kiekossa. Niiden ylimääräinen painovoima on yleensä liian heikko muuttaakseen tähden rataa paljonkaan, mutta jos tähden kiertonopeus sattuu vastaamaan nopeutta, jolla spiraalivarsi itse pyörii, lisävoimalla on enemmän aikaa vaikuttaa (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol 336, p 785). ”Se on kuin surffarit merellä – jos he melovat liian hitaasti tai liian nopeasti, he eivät pääse mihinkään. Heidän täytyy sovittaa vauhti juuri oikeaan, sitten heitä työnnetään eteenpäin”, rok Roskar sveitsiläisestä Zürichin yliopistosta sanoo.

Roskarin simulaatiot osoittavat, että onnekas tähti voi ratsastaa aallolla vähintään 10 000 valovuotta. Aurinkomme voi olla sellainen surffaaja. Jotkut mittaukset viittaavat siihen, että aurinko on raskaammissa alkuaineissa kuin lähistömme keskivertotähti, mikä viittaa siihen, että se syntyi galaksin vilkkaalla keskivyöhykkeellä, jossa tähtituulet ja räjähtävät tähdet rikastuttavat kosmisuutta enemmän kuin galaktisissa lähiöissä. Aurinkokunnan silloin saama gravitaatiopuskurointi saattaa myös selittää, miksi Sedna, suuri jääpallo aurinkokunnan ääripäissä, kulkee hämmentävällä, suunnattoman pitkulaisella radalla (arxiv.org/abs/1108.1570).

Tämä on vain aihetodisteita. Mutta saattaisimme löytää suorempia jälkiä häiritsevistä tapahtumista kaukaisesta menneisyydestä …

taivas kukkii loistavilla, sinivalkoisilla nuorilla tähdillä, joista osa on yhä koteloituneena niiden muodostaman kaasun harsoon. Kirkkain loistaa 20 000 auringon valossa, mutta sen kirkkaus on varoitusmerkki. Pian tähti räjähtää ja karkottaa yön useiksi viikoiksi. Toisin kuin auringon elämää antava lämpö, tämä valo tuo kuoleman.

Linnunradan läheisessä spiraalihaarassa, yli 1000 valovuoden päässä aurinkokuntamme nykyisestä sijainnista, sijaitsee Orionin tähtisumu, jättiläistähtien syntypaikka. Aurinkokuntamme on täytynyt joskus ajautua paljon lähemmäksi tällaisia tähtitarhoja. Se on flirttailua katastrofin kanssa. Massiivinen tähti polttaa polttoaineensa nopeasti,ja muutamassa miljoonassa vuodessa sen ydin voi romahtaa vapauttaen supernovan valtavan energian.

röntgensäteily vain kymmenien valovuosien päässä olevasta supernovasta saattoi kuluttaa tai tuhota maapallon otsonikerroksen päästäen sisään vahingollisia ultraviolettisäteitä auringosta. Korkeaenergiset protonit eli kosmiset säteet pommittaisivat maapalloa vuosikymmeniä, kuluttaisivat otsonia, vahingoittaisivat elävää kudosta ja mahdollisesti kylväisivät pilviä kiihdyttämään ilmastonmuutosta. Tällaiset kouristukset ovat saattaneet 1990 – luvulla laaditun teorian mukaan aiheuttaa joitakin joukkotuhoja, jotka niin julmasti rytmittävät elämän historiaa maapallolla-ehkä jopa jouduttivat dinosaurusten kuolemaa 65 miljoonaa vuotta sitten.

todisteet menneistä supernovista ovat maan pinnalta ohuita, joskin vuonna 1999 saksalaiset tutkijat löysivät rauta-60: n jäänteitä eteläisen Tyynenmeren sedimenteistä (Physical Review Letters, vol 83, p 18). Tätä isotooppia, jonka puoliintumisaika on 2,6 miljoonaa vuotta, ei synny merkittäviä määriä missään prosessissa maapallolla, vaan supernovat karkottavat sen. Tulkinta on kiistanalainen, mutta jos rauta-60 on supernovan likainen jalanjälki, se viittaa siihen, että tähti räjähti vain muutama miljoona vuotta sitten noin 100 valovuoden säteellä meistä.

planeettatutkija Ian Crawford Birkbeckistä Lontoon yliopistosta ehdottaa, että voimme etsiä kuusta selviä todisteita tällaisista astrokatastrofeista. ”Kuu on jättimäinen sieni, joka imee itseensä kaiken, mitä sitä kohti heitetään, kun kierrämme galaksia”, hän sanoo. Supernovan kosmiset säteet kyntävät kuuhun ja jättävät pintamineraaleihin vaurioita, jotka näkyvät mikroskoopilla ja kolhivat atomeja, joista syntyy eksoottisia isotooppeja, kuten krypton-83 ja ksenon-126.

“kuu on jättiläissieni, joka imee itseensä kaiken, mitä sitä kohti heitetään, kun kierrämme galaksia”

vaikka Kuun maaperä on kestävää, miljardien vuosien aikana jatkuva kosmisten säteiden sade hämärtäisi muistiinmerkinnät yksittäisistä tapahtumista, jopa niinkin äärimmäisistä kuin läheisestä supernovasta. Crawford, yhdessä Teksasin Houstonissa sijaitsevan Lunar and Planetary Instituten Katherine Joyn ja kollegoidensa kanssa, uskoo, että jujuna on etsiä niitä suhteellisen harvinaisia paikkoja, joissa laavavirtaa on useita. Kun sula Kivi tihkuu pinnalle ja jäähtyy, se alkaa kerätä kosmisten säteiden jälkiä.; jos se sitten peitetään, se säilyttää koskemattoman kertomuksen siitä ajasta, jolloin se paljastettiin. Laavavirrat voidaan ajoittaa tarkasti mittaamalla niiden sisällä olevien radioaktiivisten alkuaineiden hajoamistuotteita (Maa, Kuu ja planeetat, vol 107, p 75).

avaruusalukset ovat jo havainneet runsaasti houkuttelevia Kuun laavavirtoja. Tähän mennessä ne kaikki ovat peräisin yli miljardi vuotta taaksepäin, aikaan, jolloin kuu oli kuumempi ja vulkaanisesti aktiivisempi. Crawford toivoo löytävänsä pienempiä, uudempia laavakasoja tai suurten törmäysten sulattamia kivikerroksia. Supernovista voi löytyä muistiinmerkintöjä, joita voimme verrata maapallon fossiilistoon nähdäksemme, vastaavatko ne joukkosukupuuttoa. Paljon muinaisemmat kivet voisivat kertoa, olivatko läheiset supernovat yleisempiä menneisyydessä-ehkä merkki siitä, että kuljimme kerran galaksin tiheämpien, tapahtumarikkaampien sisäreunojen läpi.

ja kuu voi pitää sisällään muitakin muistoja…

pimeys on tulossa. Se alkaa vain pienestä tähtimustasta, mutta kasvaa hitaasti, kunnes se pyyhkii taivaan pois. Aurinko on puolen miljoonan vuoden ajan ainoa näkyvä tähti. Kun avaruusolentojen pölyä ja kaasua sataa alas ja läpäisee ilmakehämme, maa on peittynyt valkoiseen pilveen ja jää on tarttunut siihen; vaalea peili yllä olevaan tummaan kosmiseen pilvipenkereeseen.

tähtienvälinen kaasu läpäisee Linnunradan, mutta ei tasaisesti. Aurinkokunta sattuu nyt asuttamaan harvinaisen tyhjää tilaa, paikallista kuplaa,jossa on vain yksi vetyatomi viittä kuutiosenttimetriä kohden. Menneisyydessä meidän on täytynyt ajelehtia paljon tiheämpien kaasupilvien läpi, mukaan lukien yli 100 valovuoden läpimittaiset kaasupilvet, joiden kylmissä ja pimeissä sisäosissa vety muodostaa itsensä molekyyleiksi.

tällaisissa sumuissa maa on saattanut vilustua. Yleensä aurinkokunnan sisäosia suojaa ankaralta tähtienväliseltä säteilyltä Aurinkotuuli, varattujen hiukkasten virta, joka virtaa syvälle avaruuteen muodostaen valtavan sähkömagneettisen kilven, jota kutsutaan heliosfääriksi. Kun tähtienvälinen kaasu tihenee, Aurinkotuuli ei pääse yhtä pitkälle ja heliosfääri kutistuu. Yli 1000 molekyylin tiheyden kuutiosenttimetrissä se supistuu Maan kiertoradalla. Se voi tapahtua muutaman sadan miljoonan vuoden välein.

vedyn kertyminen maan korkeaan ilmakehään muuttaisi sen kemiaa, jolloin syntyisi heijastava pilvikerros, kun taas pöly voisi jäljitellä tulivuorenpurkausten sulfaatti-aerosolien varjostavaa vaikutusta. Alex Pavlov Coloradon yliopistosta Boulderista sanoo, että pelkkä pöly voisi laukaista maailmanlaajuisen jääkauden eli ”lumipallomaanion” (Geophysical Research Letters, vol 32, p L03705).

tiedämme, että maa on kärsinyt tällaisista episodeista, kuten suurista vilunväristyksistä noin 650 ja 700 miljoonaa vuotta sitten. Niiden syy on edelleen hämärän peitossa. Se saattoi olla vuorten rapautuminen, joka veti hiilidioksidia ilmasta, tai tulivuorenpurkaukset tai muutokset maan kiertoradalla auringon ympärillä – tai musta pilvi avaruudessa.

pilvillä saattoi olla myös onnellisempi vaikutus maahan. William Napier Buckinghamin yliopistosta Iso-Britanniasta on ehdottanut, että ne voisivat olla elämän pysähdyspaikkoja, suojella mikro-organismeja kosmisilta säteiltä ja pirskottaa niitä mille tahansa vastaanottavalle planeetalle sen kulkiessa sen läpi (International Journal of Astrobiology, vol 6, s.223).

Kuu saattoi jälleen kertoa maan tarinan. Siellä muukalaispöly olisi asettunut sekoittumaan Kuun maaperään. Sillä olisi erottuva kemiallinen merkki, jossa on runsaasti uraani-235: tä ja muita isotooppeja, joita syntyy supernovissa ja sirotellaan avaruuteen. Ihannetapauksessa pöly hautautuisi kätevän laavavirran alle.

siihen pääseminen ei tule olemaan helppoa. ”Joudumme ehkä upottamaan poran alueelle, jossa tiedetään olevan paljon laavaa”, Joy sanoo. Porauslautan pystyttäminen kuuhun ylittää nykyiset valmiutemme, mutta Joy huomauttaa, että laavakerrokset paljastuvat joissakin törmäyskraatterin seinämissä ja pitkissä urissa kuun pinnalla, joita kutsutaan rilleiksi. Robottiluotain voisi syöksyä alas kraatterin seinämää ja kauhoa laavavirtojen välistä loukkuun jäänyttä maata, Crawford arvelee.

että maaperässä voisi olla myös mineraalinpalasia, jotka kronikoivat toisen luvun maan Odysseiassa – tarinan kivistä ja hylyistä.

himmeä punainen tähti vaikuttaa aluksi harmittomalta, hädin tuskin havaittavan täplän peittäessä 10 000 muuta valopistettä. Mutta se kasvaa. Vain muutamassa tuhannessa vuodessa siitä tulee taivaan kirkkain tähti. Kaukana Pluton takana olevassa Oortin pilvessä jättiläismäiset jää – ja kivipallot alkavat poiketa hienovaraisesti tasapainotetuista radoistaan ja siirtyä kohti aurinkoa. Pian taivas kuhisee komeettoja-huonoja enteitä maapallolle.

Kuun kuoppainen pinta kertoo mittavista pommituksista. Apollo-astronautit löysivät monia näytteitä ikivanhasta sulaneesta kivestä, mikä paljasti, että noin 4 miljardia vuotta sitten aurinkokunnan sisäosia peittivät massiiviset kappaleet.

tämän ”myöhäisen raskaan pommituksen” arvellaan johtuneen ulompien planeettojen Uranuksen ja Neptunuksen liikkeistä, jotka häiritsivät asteroideja Kuiperin vyöhykkeellä, jossa Pluto sijaitsee. Galaktisessa odysseiassamme sattuneet tapahtumat olisivat vapauttaneet muita komeettojen ja asteroidien myrskyjä. Ohikiitävät tähdet tai pölypilvet saattoivat laukaista pommituksessa kertaluontoisen piikin. Säännöllisempi kuvio uusien kraatterien muodostumisesta voisi heijastaa toistuvaa kohtaamista reitillämme galaksin ympäri-kulkemalla esimerkiksi erityisen tiheän ja muuttumattoman spiraalivarren läpi.

selvittääksemme meidän täytyisi käydä erilaisilla pinnoilla, ottaa pieniä kivinäytteitä määrittääksemme niiden iän, ja sitten tehdä huolellinen kraatterien laskenta nähdäksemme, miten törmäysnopeus on vaihdellut. Hautautunut maaperä voisi auttaa, Joy sanoo. ”Saatamme löytää sirpaleita, jotka kertoisivat, millaisia asteroideja tai komeettoja kuuhun osui.”

tällä hetkellä ei voi kuin katsoa vanhan seuralaisemme karua naamaa ja miettiä, mitä tarinoita sillä on kerrottavanaan. Jos maailman avaruusjärjestöt pitävät kiinni nykyisistä suunnitelmistaan, jotka on hahmoteltu vuoden 2011 Global Exploration tiekartassa, ”pitäisi olla mahdollista alkaa päästä käsiksi muinaisiin esiintymiin muutaman vuosikymmenen kuluessa”, Crawford sanoo. Sitten voimme ehkä alkaa kirjoittaa lopullista versiota maan eeppisestä Odysseiasta.

enemmän näistä aiheista:

• aurinkokunta