8 kysymystä Planeetta 9:stä

Marko Pekkola

Neptunuksen takaisille korpimaille epäillään kätkeytyvän vielä löytymätön planeetta. Ihmiskunnan suuria teleskooppeja käytetään etäisen jättiläisen etsimiseen. Toiset epäilevät koko touhua yhdeksi jättiläismäiseksi virheeksi. Mistä oikein on kysymys?

Kuvassa Chad Trujillo.

Chad Trujillo

“Olin hyvin innoissani, kun saimme rajattua etsintäalueen Eridanuksen suunnalle”, Chadwick ”Chad” Trujillo hymyilee ja istahtaa penkille.

On huhtikuu 2017. Olemme Uruguayn Montevideossa, jonne on kerääntynyt puolen tuhatta aurinkokuntatutkijaa. Pistän nauhurin pyörimään ja vilkuilen läppäriltä ensimmäisen kysymyksen.

Aiemmin päivällä Trujillo asteli luentosaliin ja tutkijayleisön tunnelma sähköistyi. Kaikki halusivat tietää miltä suunnalta hänen ja Scott Shepardin ryhmä etsii oman aurinkokuntamme mahdollista uutta planeettaa.

Yli 2 500 radan supertietokonesimaatio osoitti antiikin kreikkalaisten nimeämään Eridanuksen tähdistöön. Räpsin valokuvia, kun Trujillo paljasti yleisölle vinon ellipsin muotoisen alueen, jonne Havaijin 8-metrisellä peilillä varustettu järeä Subaru ja Chilen 4-metrisen peilin Blanco-teleskooppi tullaan kääntämään.

Aihe on tällä hetkellä tähtitieteen kuumimpia, vaikka etsintä kohdistuu hyisen kylmään Kuiperin vyöhykkeeseen, sinne jonnekin tolkuttoman kauas Neptunuksen radan taakse.

Kritiikki kuuluu asiaan

Aiemmin esityksen piti OSSOS-tiimin vetäjä Brett Gladman, joka ei usko uuteen planeettaan siltä osin kuin sana ”usko” ylipäätään asiaan istuu.

Hän esittelee kaaviota, jossa avaruuteen sojottaa kaksi haaraa. Gladmanin epistolan mukaan näemme merkillisesti kasaantuneita asteroidipopulaatioita vain koska kaukoputkemme näkevät liian rajallisiin suuntiin.

”Teoria rakentuu vääristymän päälle”, hän julistaa. Yleisössä osa naurahtaa, kuka mistäkin syystä. Argumentti sinällään on jo tuttu.

Trujillo virnistää, kun otan puheeksi skeptiset kannanotot. Tieteen luonteeseen kuuluu haastaminen, mutta kokonaistilannetta se ei ole enää sitten syksyn 2016 muuttanut.

”Kritiikki on liioiteltua. Aurinkokunnan ulkolaidalla on selvästikin jotain, yhteisön enemmistö on siitä jo vakuuttunut”, hän kommentoi Tähdet ja avaruus -lehdelle.

”Emme tiedä varmuudella mitä siellä on, mutta jokin siellä kaukana vaikuttaa asteroidien ratoihin. Jotain siellä (oikeasti) tapahtuu.”

Havaijin Gemini-observatoriossa työskentelevä Trujillo on yksi maailman johtavista aurinkokunnan ulkolaidan tutkijoista. Hän tietää mistä puhuu ja on syystäkin innoissaan. Trujillo haluaa löytää kaukaisen uuden planeetan omasta aurinkokunnastamme.

Samoin haluaa yksi maailman kuuluisimmista tutkijoista.

He muuttivat aurinkokunnan jo kertaalleen

Caltechin Michael Brown ja hänen aisaparinsa, nuoren radanlaskentaneron maineessa oleva Konstantin Batygin nousivat otsikoihin ympäri maailman helmikuussa 2016, kun he julkistivat oman Planeetta yhdeksän -mallinsa.

Brown kollegoineen on löytänyt lukuisia etäisiä ja jäisiä Kuiperin vyöhykkeen kappaleita viime vuosikymmeninä. Samalla he ovat muokanneet ihmiskunnan kuvaa aurinkokunnan rakenteesta.

Löydöistä merkittävin oli Plutoa peräti 27 prosenttia massiivisempi möhkäle, Eris, joka osui kaukoputken kuvakenttään vuonna 2005. Eriksen haaviin jääminen järkytti Pluton planeettastatusta.

Pluton kohtaloa eivät Brown ja muut asteroidihavaitsijat ja ratalaskijat jääneet suremaan. Heidän osuutensa oli ratkaiseva, kun se hylättiin planeettojen joukosta.

Päätös syntyi vuonna 2006 Prahassa. Kansainvälisen tähtitieteen liiton konferenssissa planeettakuntatutkijat valitsivat kantansa ensimmäisenä.

Muihin planeettoihin verrattuna vähäpätöisen massan omaava Pluto äänestettiin nurin. Koko, rataominaisuudet ja koostumus liittivät sen alan spesialistien silmissä Neptunuksen takaisiin asteroideihin.

Sattumoisin näin kuinka laiva kääntyi. Ratkaisevaksi osoittautuneen kokouksen piti alun perin olla lehdistöltä suljettu, mutta viime hetkellä tuli toinen päätös.

Prahan kongressin pressihuoneeseen tiedon saimme me viimeiset siellä perjantai-iltapäivällä notkuneet: kaksi saksalaista astronomian die hard -freelanceria, Sky & Telescope -lehden päätoimittaja ja allekirjoittanut Suomesta.

En ole eläessäni nähnyt niin jännittävää ja kuumentunutta väittelyä tieteentekijöiden keskuudessa. Niillä minuuteilla kävi ensimmäisen kerran ilmi, että Pluto luultavasti kaatuu.

Seuraavalla viikolla IAU:n yleiskokous nuiji julkisilla äänestyksillään, että planeettakunnassa on vain kahdeksan varsinaista planeettaa. Pluto, Eris ja muut jäiset hilut saisivat olla statukseltaan korkeintaan kääpiöitä, juuri kuten aurinkokuntatutkijat olivat jo analysoineet.

Tietoa ja väärinkäsityksiä

Uruguayn kokouksessa olen Suomen Tiedetoimittajain liiton matka-apurahalla ja kirjoitan planeettajahdin uusimmista käänteistä jutun (ks. Tähdet ja avaruus no 4/2017).

Toimituksemme on julkaissut jo neljä artikkelia Planeetta yhdeksästä Tähdet ja avaruus -lehdessä kuluneiden kahden vuoden aikana. Samalla olemme haastatelleet kaikkia maailman keskeisimpiä tutkijoita, jotka ovat ottaneet osaa tähän selvitykseen.

Seuraamme aihetta herkeämättä, kunnes selviää, onko oletettu etäinen jättiläinen olemassa vai ei. Kukaan ei tiedä miten siinä käy.

Internetissä moni näyttää silti jo päättäneen. Sosiaalisessa mediassa, kotimaisissa ja ulkomaisissa uutisissa vastaan tulee erilaisia väärinkäsityksiä.

On aika koota kahdeksan kysymystä Planeetta yhdeksästä.

1. Miten voidaan edes puhua mistään uudesta planeetasta, kun itse kohdetta ei ole vielä edes kaukoputkilla nähty?

Hyvinkin voidaan.

Aurinkokunnan laidalla on havaittu asteroidien populaatioita, joiden radat ovat erikoisesti ryhmittyneet. Tällaiset sijainnit eivät synny itsestään, vaan ne vaativat selityksen.

Useampi yhdysvaltalaisista, eurooppalaisista ja etelä-amerikkalaisista tähtitieteilijöistä koostuva eturivin tutkijoiden ryhmä on sitä mieltä, että todennäköisin selitys on vielä löytymätön, massiivinen planeetta omassa aurinkokunnassamme.

Havaitut poikkeamat selittää parhaiten jopa kymmenen maapallon massainen planeetta, jonka painovoimavaikutus pakottaa etäisten asteroidien radat nippuihin.

Oletettu kohde taivaltaa niin kaukana Neptunuksen radan takana, ettei sitä ole tähän asti havaittu kaukoputkilla.

2. Jo vuosikymmeniä on puhuttu jostain Planeetta X:stä tai Nibirusta. Eikös nämä teoriat ole huonossa maineessa tai jopa huuhaata?

Kyllä, mutta puheenaiheilla ei ole juurikaan tekemistä keskenään.

Vuodesta 2014 alkaneessa tutkimuksessa kyse on uusista asteroidihavainnoista ja edistyneestä ratalaskennasta.

Tilanne tämän teeman teorioiden suhteen oli erilainen aiempina vuosikymmeninä. Aurinkokunnan ulkolaidalle on pitkään ehdoteltu löyhillä argumenteilla uusia planeettoja.

On helppo spekuloida, mutta vaikea laskuilla vakuuttaa, jos data ei riitä. Heikot, mutta tieteen piiriin kuuluneet mallit kulkivat enimmäkseen ”Planeetta X” termin alla.

Loput olivat pseudotieteilijöiden kynäilyä, kuten väitteet muinaisten babylonialaisten planeetasta ”Nibirusta”. Tämä kuvitteellinen kappale ei uhkaa maapalloa. Vaarassa on vain niiden netin käyttäjien mielenrauha, jotka joko eksyvät Nibiru-sivustoille tai jaksavat kahlata kaikki suomi24-kommentit aiheesta.

3. Kuka uuden planeetan mallin oikeasti keksi? Miksi joissain uutisissa annetaan kunnia Brownille ja Batyginille ja joissain Trujillolle ja Shepardille?

Oikea vastaus on Trujillo ja Shepard.

He julkaisivat jo vuonna 2014 Nature-lehdessä karkean mallinnuksen, joka toi esille asteroidien oudon ryhmityksen ja sille juuri tämän selityksen.

Naturen toimitus oli varovainen ja editoinnissa poisti muun muassa kirjoittajien haluaman otsikon, joka olisi suoraan puhunut uudesta planeetasta. Hillittyyn, tekniseen tyyliin puettu artikkeli ei herättänyt suurta kohua.

Kaksi vuotta myöhemmin Batygin ja Brown julkaisivat oman pidemmälle viedyn mallinnuksensa samasta kohteesta.

Suomessa oli tuolloin iltapäivä. Olin juuri laittanut glögikattilan liedelle. Avasin sohvalla läppärin ja maileissa silmiin osui lehdistötiedote aiheesta.

Caltechissa oli tehty raflaava, onnistuneen tarinallinen lehdistötiedote. Näyttävä lanseeraus oli nostanut hetkessä aiheen otsikoihin Yhdysvalloissa.

Uusi mallinnus kasvatti merkittävästi luottamusta siihen, että asteroidien erikoinen ryhmittyminen voi oikeasti selittyä kokonaan uudella planeetalla.

Taustalla glögini jatkoi kiehumista ja paloi tiiviiksi mustaksi karstaksi kattilan pohjaan.

Batygin ja Brown olivat keksineet brändätä kohteen uusiksi ottamalla sille käyttöön nimen ”Planeetta yhdeksän” – erotuksena aiempien vuosikymmenien ”Planeetta X”-soovasta.

Näistä syistä uutisissa viitataan useimmin Browniin ja Batyginiin, vaikka saman kohteen alun perin toivat esille Trujillo ja Shepard jo vuonna 2014.

4. Pitääkö paikkansa, että Auringon ja tunnettujen planeettojen asento jotenkin selittyy Planeetta yhdeksällä? Miten ihmeessä jokin hyvin kaukana oleva kappale voisi vääntää Auringon akselin vinoon?

Osin juuri siksi. Hyvin kaukana ja muihin planeettoihin nähden vinolla radalla sijaitsevan massiivisen planeetan vipuvaikutus on valtava.

Aurinkoa itseään ei ole horjutettu. Kyse on siitä, että poikkeavalla radalla taivaltava etäinen jättiläinen on onnistunut painovoimavaikutuksellaan hivuttamaan kaikki muut planeetat pois Auringon pyörimisakselin tasosta, ja kyllä – myös maapallon.

Tähtitieteen piirissä on jo yli 150 vuotta ihmetelty sitä, että Auringon akseli on noin kuusi astetta vinossa planeettojen ratatasoon nähden. Tähän ei ole kuitenkaan löydetty mitään kunnollista selitystä.

Syksyllä 2016 kaksi eri tähtitieteilijäryhmää toi toisistaan riippumatta esille, että tämä klassinen kummallisuus voitaisiin selittää yhdeksännen planeetan (ks. Tähdet ja avaruus no 1/2017) painovoimavaikutuksella.

5. Osa tutkijoista antaa Planeetta yhdeksän -mallista skeptisiä arvioita. Eikö olisi järkevintä uskoa yksinkertaisimpaan selitykseen, jonka mukaan kyse on vain virheestä mallinnuksessa?

Etupäässä varovaisten kommenttien antaminen kuuluu hyvän tieteen teon perinteisiin.

Malliin sopivien asteroidien ja niiden ryhmien määrä on havaintojen myötä lisääntynyt samoin kuin aihetodisteet.

Teoria Planeetta yhdeksästä sopii niin kutsutun Nizzan mallin puitteisiin aurinkokunnan alkuperäisten planeettojen määrästä ja niiden kohtalosta. Samalla se näyttäisi tarjoavan selityksen Auringon akselin ongelmalle.

Oman galaksimme yleisimmäksi planeettatyypiksi on osoittautumassa ”mini-Neptunus” eli massallaan maapallon ja Neptunuksen väliin osuvat kappaleet. On erikoista, ettei yhtään sellaista tunneta omasta aurinkokunnastamme – paitsi jos Planeetta yhdeksän on olemassa.

Näiden seikkojen listaaminen ei silti tee teoreettisesta kappaleesta todellista, ennen kuin se mahdollisesti löytyy.

6. Onko totta, että joku tutkija on lyönyt 10 000 dollaria vetoa siitä, että Planeetta yhdeksän on olemassa?

Ei. Batyginin ja Brownin artikkelin julkaisun jälkeen New York Times halusi siitä kommentin tunnetulta eurooppalaiselta ratalaskijalta, Alessandro Morbidellilta.

Kyse oli samasta iltapäivästä, jolloin poltin glögikattilan pohjaan.

Kuuluisa Nizzan malli on kehitetty Morbidellin tutkimusryhmän työstä. Se on oppiraamattujen käsitys aurinkokunnan muodostumisesta ja planeettojen vaeltelusta ammoisina aikoina.

Tarinan tausta valottui, kun tapasin ja haastattelin Morbidellin helmikuussa 2016 (ks. Tähdet ja avaruus no 2/2016).

Morbidelli kertoi tarjoilleensa New York Timesin toimittajalle puhelimessa tyypillisen varovaisia tutkijan lauseita tyyliin ”tämä on huolellista työtä” ja ”tutkimuksen johtopäätös on houkutteleva”.

Ne eivät kelvanneet.

”Mitä sillä oikein tarkoitat? Uskotko Planeetta yhdeksän olemassaoloon?” toimittaja intti yhä uudestaan. Tavoitteena oli räväkämpi kannanotto. Otsikoita ei synny huolellisesta työstä, ei Tähdet ja avaruus -lehdenkään.

”Löisitkö vetoa, että Planeetta yhdeksän on olemassa?” reportteri kalasteli Atlantin yli.

Morbidelli kyllästyi, töitäkin pitäisi vielä tehdä.

”Jos saan rahat takaisin 1:n suhteessa 10 000:en, voin lyödä siitä sinua vastaan 10 000 dollaria vetoa”, hän keksi lopulta sanoa.

Artikkelissa mutkat vedettiin suoriksi.

New York Times kertoi maailmalle, että Alessandro Morbidelli on valmis lyömään 10 000 dollaria vetoa siitä, että Planeetta yhdeksän on olemassa. Kontekstia ja koko vitsiä eli ehtoa 1:10 000:en ei mainittu.

7. Planeetta yhdeksän on kuulemma niin kaukana ja väistämättä niin himmeä, ettei sitä luultavasti löydetä koskaan tai ainakaan kymmeniin vuosiin. Pitääkö tämä paikkansa?

Ei. On realistista odottaa, että ihmiskunnan suurilla teleskoopeilla saadaan kartoitettua todennäköisin etsintäalue jo seuraavien 1–3 vuoden aikana.

Huonolla tuurilla kappale on pinnaltaan hyvin tumma, jolloin se heijastaa olemattoman vähän Auringon valoa. Silti olisi hyvä mahdollisuus, että kohde löytyy noin 5–6 vuoden sisällä, muun muassa koska 2020-luvun alkupuolella käyttöön on tulossa uuden sukupolven kaukoputki LSST.

Mitä enemmän malliin sopivia asteroideja löytyy, sitä tarkemmaksi malli saadaan. Mitä tarkemmaksi malli tulee, sitä pienemmäksi rajautuu etsintäalue. Mitä pienempi on etsintäalue, sitä nopeammin se on haravoitu.

Asun Nurmijärvellä ja katson ikkunastani Klaukkalantietä, jonka ruuhkat ovat paikallinen murheenkryyni. Ongelman ratkaiseva ohitustiehanke on kerta toisensa perään juuttunut, venynyt, peruutettu, uudelleen sijoitettu ja jämähtänyt eri oikeusasteisiin.

Toistaiseksi täysin hypoteettisen tien odotetaan ehkä realisoituvan 2020–2021.

Olen valmis lyömään vetoa 1:10 000:en, että Planeetta yhdeksän – jos se on olemassa – löydetään ennen kuin Klaukkalan ohitustie valmistuu.

8. Jos kohde löytyy, eikös se sitten ole vain paluuta yhdeksään planeettaan, kuten oli ennen Pluton poistamista planeetoista?

Ei. Aurinkokunnasta ei ole havaittu Kansainvälisen tähtitieteen liiton nykykäsitysten mukaista uutta planeettaa yli 100 vuoteen.

Löytö olisi astronomian historiaan menevä sensaatio. Planeetta yhdeksän elliptinen ja äärimmäisen kaukainen rata piirtäisi aurinkokunnan koko kuvan kirjaimellisesti uusiksi.

Esimerkiksi Trujillon ryhmän simulaatiot suosivat jopa yli 700:n AU:n päähän ulottuvaa rataa. Yksi AU vastaa noin 150 miljoonaa kilometriä eli sitä etäisyyttä, jossa Maa kiertää Aurinkoa.

Mikäli maapallon sijoittaa koulukirjan sivulla 1 senttimetrin päähän Auringon kuvasta, saman sivun pitäisi jatkua yli 7 metriä, jotta Planeetta yhdeksän mahtuisi samassa mittakaavassa uuteen aurinkokuntaamme.

Kirjoittaja on Ursan jäsenlehden Tähdet ja avaruuden päätoimittaja.

KONFERENSSEISSA – VANHAN NORMAALIN AIKAAN

Jessica Haapkylä: Merikonferenssi San Diegossa
Jari Mäkinen: Kolme aata ja Seattle (missä on monta syytä olla uneton)

MUSEOKIERROKSELLA JAPANISSA

Niklas Bengtsson: Ylevyyden ylistys – Tokion Kansallismuseo
Niklas Bengtsson: Japanilaista mediahistoriaa metsästämässä

Kolumni

Salla Nazarenko: Koronakriisi ja läskikammmo

TÄSTÄ RIITTÄISI PUHUTTAVAA…

Katri Karasma: Tiedonvälitys ongelmana äidinkielen opetuksen kehittämisessä

Tiedetoimittaja-lehti

Julkaisija

Suomen tiedetoimittajain liitto ry.
Finlands vetenskapsredaktörers förbund rf.

Tiedetoimittaja-lehti on Kulttuuri- ja mielipidelehtien Kultti ry:n jäsen

Toimitus

Päätoimittaja Ulla Järvi

ISSN

ISSN 2242-4237 (Verkkolehti) | ISSN 1235-0338 (Painettu)

Tiedetoimittaja-lehti on sitoutunut vastuulliseen journalismiin