Kosmosesse!

Astronoomid võivad leida kuusid väljaspool päikesesüsteemi – isegi elamiskõlbulikke

Ewokid ja Na’vid võivad olla puhas väljamõeldis, kuid Endor ja Pandora – kuud, mida nad asustavad, on reaalsusele lähemal.

Viimase kahe aastakümne jooksul on galaktikas teadaolevate planeetide nimekiri kiiresti täienenud. Astronoomid on lisanud käputäiele meie oma päikesesüsteemi planeetidele umbes 450 nn eksoplaneeti, mis tiirlevad ümber teiste tähtede. Enamus neist planeetidest on palju suurema massiga kui Saturn, mis teeb nad elamiskõlbulikkuse seisukohast vähelubavaiks. Sellised hiidplaneedid kipuvad olema gaasilised ilma pinnata, millel kõndida.

Kuid meie päikesesüsteemi hiidplaneetidel – Jupiteril, Saturnil, Neptuunil ja Uraanil – on kõigil kuud. Mõningad neist kuudest on planeedisarnaste omadustega – neil on atmosfäär, magnetväli ja aktiivsed vulkaanid. Ja kuigi hiidplaneedid hulguvad meie päikesesüsteemi külmades välispiirkondades, siis teistes planeedisüsteemides on massiivsed kuud tähele lähematel orbiitidel, mis võimaldab vedela vee olemasolu. Kui neil planeetidel on satelliidid (kuud), nagu oletatakse, siis pakuvad need ulmest pärit Endorile ja Pandorale reaalelulise vaste – elamiskõlbulikud maailmad, mis pole mitte planeedid, vaid kuud.

Mitte keegi pole veel avastanud ekstrasolaarseid kuid, kuid mõned teadlased arvavad, et suutlikkus nende avastamiseks ning isegi elamiskõlbulikkuse analüüsiks on just käeulatuses. Massachusetts’i Tehnoloogiaülikooli astrofüüsik Sara Seager arvab, et see peaks varsti juhtuma, see on lihtsalt aja küsimus.

Eksoplaneedid elamiskõlbulikus tsoonis
Praegusel ajal oskavad teadlased leida hiidplaneete, mis asuvad oma tähest piisavalt kaugel, et neil võiks olla oma kaaslased. Ajakirja The Astrophysical Journal 2010. aasta 20. mai numbris teatas uurimisrühm Saturni massiga planeedi asukoha määramisest oma tähe nö elamiskõlbulikus tsoonis – see on piirkond, kus on selline temperatuur, et kehadel, mille orbiit on ses piirkonnas, võiks olla vesi vedelal kujul. „On enam kui tõenäoline, et sel planeedil on kuud,“ ütleb uurimisrühma autor Nader Haghighipour, planetaarastronoom Astronoomia Instituudist ja NASA Astrobioloogia Instituudist Hawaii-Manoa Ülikooli juures.

Kuid seetõttu, et äsjaavastatud planeet HIP 57050 b on vaid Saturni-suurune, kuid mitte Jupiteri suurune või suurem, siis kuud, mis sellel planeedil on, on pigem väikesed ning mitte väga planeedisarnased. „Kõik asjad, mis oleks vaja elamiskõlbulikuks maailmaks, ei ole tõenäoliselt HIP 57050 b juures olevate kuude juurest leitavad,“ lisab Haghighipour.

Kuigi mõned kuud meie oma päikesesüsteemis on märgitud maavälise elu võimalikeks asukohtadeks, pole neist ükski ligilähedaseltki sama elamiskõlbulik kui Maa. Seda osalt seetõttu, et nende orbiit on tähesüsteemi välisosas, mistõttu pinnatemperatuur on madalam. Osalt seetõttu, et need on liiga väikesed, et pakkuda piisavalt kaitset tugeva atmosfääri ning magnetväljade abil, et tähetuule osakeste eest varjata.

Kuid teistes planetaarsüsteemides ei ole Maa-suuruste või suuremate kuude olemasoluks probleeme, ütleb astronoom Darren Williams Penn State Erie’st. Sellised suured kuud võivad tekkida omaette ning hiljem olla vangistatud palju massiivsema planeedi gravitatsiooni poolt ning muutuda satelliidiks. Ta osutab viisile, millega Neptuun võib olla enda juurde tõmmanud kuu nimega Triton protsessi käigus, millega Tritoni paariline visati süsteemist välja. „Olen sedasorti sündmuste jaoks teinud arvutusi Maa massiga objektide jaoks ning olen nüüd võimeline näitama, kuidas võib tekitada midagi nii suurt kui Maa Jupiteri ümber tiirlema kaotades teise objekti, mille mass on nii väike kui Marsil,“ ütleb Williams.

Eksokuude mitmekesisus
Juba avastatud ekstrasolaarsete planeetide seltskond on äärmiselt kirju ning täidetud asukatega, mis mitte kuidagi ei meenuta meie oma päikesesüsteemi. Mõned on mitu korda suurema massiga kui Jupiter, mõned tiirlevad nii lähedal oma tähele, et nende planeetide aasta (aeg täistiiruks ümber oma tähe) on lühem kui päev Maal. Seega on põhjust arvata, et ekstrasolaarsete kuude seltskond on sama kirev ning selles on liikmeid, mis ei mahu päikesesüsteemi kuude piiratud näidete hulka. „Võimalused on lõpmatud,“ ütleb Sara Seager. „Eksoplaneetidega on loodus olnud siiani palju loovam kui meie.“

Astronoomid võivad varsti teha vaatlusi kinnitamaks oma hüpoteese ekstrasolaarsete kuude kohta. 2010 märtsis teatas teadlaste rühm, et avastas Jupiteri massiga planeedi COROT 9 b, mis tiitleb ümber tähe COROT 9 umbes samal kaugusel kui Merkuur ümber Päikese. (Nimed tulevad Prantsuse kosmoseaparaadist COROT, mis avastas planeedi). Sel kaugusel peaks peremeestähe gravitatsiooniline tõmme olema piisavalt nõrk, et COROT 9 b-l võiksid olla kuud, mis tiirleksid miljonite kilomeetrite kaugusel planeedist.

17. juunil läheb COROT 9 b oma tähe eest läbi (üleminek) ja seda kasutatakse ümber planeedi tiirlevate kaaslaste avastamiseks. Enamasti Prantsusmaa-põhine uurimisrühm on pannud kinni aja Spitzeri Kosmoseteleskoobil, et otsida rõngaid ja kuusid ümber COROT 9 b ülemineku ajal. „Kui neil väga veab, siis võib ekstrasolaarse kuu avastamine juhtuda sel aastal,“ ütleb Seager. Teised on arvutanud, et NASA Kepleri kosmoseaparaat, mis on jahtinud eksoplaneete alates 2009. aastast, peaks olema võimeline tuvastama suurt kaaslast tiirlemas ümber planeedi, mille see avastab (mille asukoha kindlaks määrab).

Mis tulemus neil kampaaniatel ka poleks, NASA Hubble’i Kosmoseteleskoobi järglane peaks avama eksokuude uurimisvaldkonna, eeldusel, et neid peaks olema nii palju nagu teooria ennustab. James Webbi Kosmoseteleskoop (JWST), mis praeguse ajakava kohaselt lennutatakse orbiidile 2014. aastal, võib olla võimeline isegi nende kuude atmosfääri koostise kindlaks määramiseks, vastavalt Harvardi Ülikooli astrofüüsiku Lisa Kalteneggeri hiljutisele analüüsile. Ning Williamsi uuringud näitavad, et kindlate tingimuste korral võivad eksokuud infrapunapiirkonnas olla palju heledamad kui nende peremeesplaneedid, ning selles piirkonnas peaks JWST olema eriti tundlik.

Kuid kui astronoomid suudavad avastada ekstrasolaarse kuu lähiaastail, isegi elamiskõlbuliku, nii nagu neis ulmelugudes, siis mõned Pandora küljed jäävad kindlasti väljamõeldisteks. „Huvitav on see, et Avatar on umbes seitsme aasta pärast ajast maha jäänud,“ ütleb Sara Seager. Astronoomid on otsinud hiidplaneete elamiskõlbulikkuse piirkonnast Alfa Centauri juurest, meie lähima tähe juurest, mis on filmis Pandora koduks. Leitud pole sealt ühtegi. See ei tähenda, et Alfa Centauril ei oleks ühtegi elamiskõlbulikku maailma, kuid see oleks pigem sarnane meie planeedile kui suure planeedi kaaslasele. „Kui oleks kutsutud mind või kedagi teist eksoplaneetide astronoomiast,“ ütleb Seager, „oleks me soovitanud sinna panna pigem Maa.“

Allikas: Astronomers Could Soon Find Moons Outside the Solar System–Even Habitable Ones, John Matson, Scientific American. Tõlkinud Tõnu Laas.