ja ilmakehän alkuaineista, jotka ravitsevat kaikki eliöitä ja uusiutuvat jatkuvassa aineiden kiertokulussa.

Transkriptio

1 Maan ulkopuolista elämää etsitään läheltä ja kaukaa. Aurinkokunnassa on viisi paikkaa, joissa teoriassa voisi olla elämän edellytykset. Listan kärjessä on Jupiterin kuu Europa. Nasan tutkijat haluaisivat päästä poraamaan sen jäistä pintaa. E uropa kiertää Jupiteria kaukana niin sanotusta elämälle suotuisasta vyöhykkeestä, mutta silti se kiehtoo avaruustutkijoita. Monet ovat vakuuttuneita siitä, että jäisessä kuussa on vettä, energiaa ja oikeat alkuaineet, joista voi syntyä elämää. Jotta asiasta saataisiin selko, pitäisi päästä tutkimaan kuuta itse paikalle. Jos Nasa saisi päättää, matkaa valmisteltaisiin jo täyttä häkää. Lopullinen päätös riippuu rahoituksesta, jota ei vielä ole luvattu, mutta Nasa selvittelee lennon mahdollisuuksia. Avaruusjärjestön tutkijat ovat laatineet jo raportin siitä, miten matka Europan pinnalle sujuisi ja mitä perillä tutkittaisiin. Kiinnostus Europaa kohtaan on Galileo-luotaimen ansiota. Maan ulkopuolisen elämän etsijät olivat pitkään kiinnostuneita enimmäkseen lähimmästä naapuristamme Marsista. Mieli alkoi muuttua, kun Galileo pääsi 199 Jupiterin tienoille ja tarkasteli lähemmin kuuta, jonka luotaimen italialaiskaima Galileo Galilei bongasi kaukoputkellaan 110. Galileo-luotain löysi Europasta vahvoja viitteitä siitä, että kuussa voi olla suuria määriä nestemäistä vettä. Vaikka Europa on pienempi kuin Maan kuu ja sitä peittää paksu jääpeite, sen pinnan alla saattaa olla enemmän vettä kuin kaikissa Maan merissä yhteensä. Ja siellä, missä on vettä, voi olla myös elämää. Veden lisäksi elämä tarvitsee nykytietämyksen mukaan riittävän energiansaannin ja oikeanlaiset kemialliset olosuhteet. Näiden tekijöiden uskotaan ainakin selittävän elämän synnyn Maassa. Maalla on ilmeisesti ollut elämän eväät lähes koko olemassaolonsa ajan. Maapallo sattuu sijaitsemaan juuri sopivalla etäisyydellä Auringosta, elämän vyöhykkeellä, kuten tähtitieteilijät asian ilmaisevat. Sillä tarkoitetaan aluetta, jolla on niin lämmintä, että vesi ei jäädy, mutta sen verran viileää, että se ei myöskään haihdu. Eliökunnan tarvitsema energia tulee Auringosta. Oikea kemiallinen koostumus syntyy merien, maaperän ja ilmakehän alkuaineista, jotka ravitsevat kaikki eliöitä ja uusiutuvat jatkuvassa aineiden kiertokulussa. Jupiter pitää Europan lämpimänä Europa puolestaan on kaukana elämälle suotuisan vyöhykkeen tuolla puolen. Pikemminkin se on osa Aurinkokunnan pilkkopimeää syrjäseutua, jonne Aurin- Nasan tähtäimessä Teksti: Lone Djernis Olsen ELÄMÄÄ ETSIMÄÄN

2 I T E R S B A N E J U P JUPITER. huhtikuuta 08 Europa-luotain ottaa ensin vauhtia kiertämällä Venuksen ja Maan muutaman kerran. Sitten se suuntaa kohti Jupiteria. EUROPA Syyskuu 09 M A A N R A T A Laukaisu Maasta 1. marraskuuta 01 V E N U K S E N AURINKO Kiertoteitse halvemmalla Matka Europaan kannattaa aloittaa marraskuussa 01, sillä silloin planeetat ovat suotuisilla paikoilla. Suora reitti ei ole edullisin, vaan luotain kannattaa kierrättää Venuksen ja Maan ympäri niin, että se saa vauhtia planeettojen paino voimasta. Näin säästetään polttoainetta ja luotain voidaan rakentaa kevyemmäksi. Pyörähdykset lähiavaruudessa tietysti pidentävät matkaa. Jos kaikki sujuu suunnitelmien mukaan, luotain pääsee perille kahdeksassa vuodessa. R A T A 1. Maan ohilento. lokakuuta 0. Maan ohilento. lokakuuta 0 Venuksen ohilento 1. toukokuuta 0 Print: slu Status: 70 - Sprog godkendt Layout:MV Red.sek:JB Europan pinta on enimmäkseen jäätä. Ruskeat ja kellertävät alueet ovat tuntemattoman aineen peitossa.

3 AURINKO TOP- TODENNÄKÖISIMMÄT ELÄMÄN ESIINTYMIS- PAIKAT MAAN ULKOPUOLELLA ESA Pilvissä saattaa elää mikrobeja Venuksen pinnalla on 0 asteen kuumuus ja taivaalta sataa syövyttävää happoa. Niissä oloissa elämällä ei ole mahdollisuuksia. Sen sijaan kaasukehän yläosassa lämpötila ja paine ovat samaa tasoa kuin Maassa. Siellä voisi esiintyä pieneliöitä. Venera-, Pioneer- ja Magellan-luotaimet löysivät kaasukehän pilvistä kemiallisia yhdisteitä, joita eliöt voisivat mahdollisesti käyttää ravinnokseen. Energiaa ne voisivat saada Auringon ultraviolettisäteilystä. VESI: 1 KEMIA: ENERGIA: 10 DLR/JPL/ MERKURIUS VENUS Kaksi Europan kaltaista kuuta Europan tavoin myös kahdella muulla Jupiterin kuulla, Kallistolla ja Ganymedeksellä, voi olla meri. Meri ei kuitenkaan ole pelkän jään peitossa, vaan sata kilometriä paksu kerros on sekoitus jäätä ja kalliota. Kuoren mineraalit voisivat ravita meren eliöitä. Energiaa tuottaa Jupiterin painovoiman ylläpitämä vuorovesi-ilmiö, joka tosin on heikompi kuin lähempänä Jupiteria kiertävällä Europalla. Jupiter VESI: 8 KEMIA: ENERGIA: Kallisto Europa Ganymedes MAA MSSS/JPL-CALTECH/ MARS Naapuri on kuin Maa nuorena Mars on ehkä Aurinkokunnan parhaiten tutkittu kolkka Maan jälkeen. Elokuusta 01 lähtien sieltä on etsitty elämän merkkejä Nasan Curiosityn voimin. Sen ja muiden luotainten keräämät tiedot viittaavat siihen, että Mars oli muinoin Maan kaltainen, mutta nykyisellään se on kuiva ja kuollut planeetta, jossa säteily tappaisi eliöt hyvin nopeasti. Toisaalta pinnan alla on vesijäätä, ja siellä voisi ehkä myös esiintyä mikrobitason elämää. Curiosity VESI: 8 KEMIA: 7 ENERGIA: 9 JUPITER SSI/JPL/ Pinnan alta suihkuaa vettä Saturnuksen kuudenneksi suurin, mutta silti pieni kuu kätkee todennäköisesti jäisen pintansa alle sulaa vettä. Jäänalaisen meren pitää lämpimänä liike, jonka saa aikaan ilmeisesti Saturnuksen painovoiman luoma vuorovesi-ilmiö. Nasan Cassini-luotain on lentänyt suihkujen läpi ja ottanut niistä näytteitä. Näytteistä paljastui, että suihkun jään ja vesihöyryn seassa on yllättävän paljon orgaanisia molekyylejä. VESI: 9 KEMIA: 8 ENERGIA: SATURNUS

4 SATURNUS URANUS NEPTUNUS Mistä kannattaa etsiä elämää? Kun tutkijat etsivät elämää Aurinkokunnasta, ratkaisevia tekijöitä ovat vesi, energia ja kemialliset olosuhteet. Parhaiten lykästää todennäköisesti jossakin näistä viidestä paikasta. THE INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION/MARTIN KORNMESSER/DLR KOLME ELÄMÄN EHTOA NESTEMÄINEN VESI Elämä Maassa sai alkunsa ilmeisesti meressä. Kaikissa soluissa on nestemäistä vettä. Siksi vakaata sulaa vettä pidetään yleisenä elämän synnyn edellytyksenä. ENERGIA Elämä edellyttää aineenvaihduntaa, ja siihen tarvitaan energiaa. Energia voi olla peräisin Auringosta tai ravinnosta, jota eliöt hajottavat kemiallisissa reaktioissa. KEMIA Kaikki Maan elämän muodot perustuvat hiilen, vedyn ja typen yhdisteisiin. Elämä tarvinnee samoja alkuaineita muuallakin. Arvioimme ehtojen täyttymisen todennäköisyyden eri paikoissa asteikolla Print: slu Status: 70 - Sprog godkendt Layout:MV Red.sek:JB Kaikki elämän ehdot täyttyvät Europan jääpinnan alla uskotaan piilevän meri. Vaikka Jupiterin ympäristö on Aurinkokunnan koleaa syrjäseutua, meri pysyy sulana, koska jättiläisplaneetan painovoima luo kuun sisuksiin voimakkaan vuoro vesiilmiön. Sama myllerrys todennäköisesti pitää kuun kivisen sisuksen sulana. Pohjan tulivuoret voivat tarjota eliöille ravinteita ja lämpöä. VESI: 10 KEMIA: 8 ENERGIA: Jos Europan vesi koottaisiin palloksi, sen läpimitta olisi 1 70 kilometriä. Maan vesipallon halkaisija jäisi 1 80 kilometriin. gon lämpö ei ulotu. Siksi kuun pinta on paksussa jäässä. Europan lämpimimmilläkin seuduilla pintalämpötila on pysyvästi 10 pakkasastetta tai sitä alempi. Europalla on kuitenkin Auringon korvike: Aurinkokunnan suurin planeetta Jupiter. Jättiläisplaneetan painovoima saa aikaan pinnan alla niin voimakkaan vuoroveden kaltaisen liikkeen, että sisukset pysyvät lämpiminä. Tutkijoiden laskelmien mukaan vuorovesi-ilmiö myllertää Europaa niin rajusti, että kuun sisus on sulaa kiveä niin kuin Maan vaippakin. Jupiterista mutkan kautta tuleva energia pitää pinnanalaisen veden jäätymispisteen yläpuolella, uskovat tutkijat. Havainnot viittaavat myös siihen, että pinnanalaisen meren pohjassa on tulivuoria, jotka lämmittävät merta ja sylkevät siihen alkuaineita. Periaatteessa siis kaikki kolme elämän ehtoa voisivat täyttyä Europassa. Lisäksi Europassa on ilmeisesti ollut melko vakaat olot melkein neljä miljardia vuotta eli yhtä kauan kuin Maassa. Ainakin teoriassa siellä siis on myös yhtä hyvät mahdollisuudet elämän synnylle. Elämä ei tarvitse valoa Maapallon ja Europan välillä on yksi ratkaiseva ero. Maahan paistaa Aurinko. Europan jään peittämässä meressä on mitä todennäköisimmin pilkkopimeää. Valo ei kuitenkaan ole elämän edellytys. Maapallollakin on eliöitä, jotka kukoistavat ilman valoa. Esimerkiksi merenpohjan bakteerit saavat energiansa kuumista lähteistä, joista virtaa mineraali pitoista vettä. Vastaavanlaisia ympäristöjä ja eliöi tä voisi esiintyä myös Europassa. Jos siis Europassa on elämää, sitä pitää etsiä pinnan alta. Sitä varten luotaimen kyytiin täytyy panna oikeat työkalut. Merta peittävän jääkuoren paksuudesta ei ole tietoa, mutta välttämättä poran ei tarvitsekaan päästä sulaan veteen asti. Koska meren pintajää on syntynyt samasta vedestä kuin muu meri, jo kym- /01. Tieteen Kuvalehti

5 1 SAAPUMINEN 80 7 Kolme vaihtoehtoa laskeutumispaikaksi Voimakasta säteilyä 0-0 R. PAPPALARDO & W. PATTERSON/JPL/ Maan jäätiköiden tavoin myös Europan jää pinnalla on siellä täällä halkeamia ja teräviä harjanteita. Epäonninen laskeutuminen voi tuhota luotaimen. Toisaalta laskeutumispaikka olisi hyvä löytää läheltä halkeamaa, missä jään alaisen meren vettä todennäköisesti kulkeutuu myös pinnalle. Lisähaasteen antaa säteily, joka on joissakin paikoissa niin voimakasta, että se tuhoaa kaikki jäljet elämästä. Galileo-luotaimen kuvien perusteella tutkijat ovat valinneet kolme paikkaa, joissa laskeutuminen voisi onnistua. 1 Mahdolliset laskeutumispaikat Europasta on valittu kolme kohtaa, joissa maasto on tasaista ja säteily vähäistä. Kuvassa kuun pinta on levitetty maailmankartan tavoin menen sentin kairaus voi riittää. Sillä syvyydellä jää on jo sen verran puhdasta, että siitä voidaan päätellä veden ominaisuudet ja elämän mahdollisuudet. Sitä paitsi avaruusteleskooppi Hubblen kuvista on löytynyt merkkejä siitä, että jään läpi nousee jopa 00 kilometrin korkuisia vesi- ja höyrypurkauksia. Jään pinnalta elämän jälkiä on turha etsiä. Vaikka eliöt tai niiden tuottamat orgaaniset yhdisteet kestäisivätkin kosmista pakkasta, kosminen säteily tekisi niistä nopeasti selvää. Europa nimittäin sijaitsee niin sanotulla säteilyvyöhykkeellä, johon Jupiterin magneettikenttä on koonnut suuri energiaisia hiukkasia. Jään alla tilanne on kuitenkin toinen. Kaiken lisäksi säteily ei ole yhtä voimakasta kaikkialla Europassa. Joidenkin laskelmien mukaan niillä alueilla, joilla säteily on vähäisintä, jo kymmenen sentin jääpeite riittäisi suojaamaan eliöitä tai niiden jälkeensä jättämiä molekyylejä. Luotaimen pitää selvitä omin päin Jo kymmenen sentin syvyisen reiän tekeminen Europan pintaan on valtava urakka. Poran ja muiden laitteiden saaminen itse paikalle kestää vähintään kahdeksan vuotta. Kun luotain kaikkine varusteineen on päässyt perille, välineiden pitää toimia ainakin puolittain automaattises Tieteen Kuvalehti elämää, tuloksena ei olisi vain uutta tieti. Etäisyys Maahan on niin pitkä, että toa Jupiterin kuusta, vaan ehkä elämästä radioviestin matka kestää yli puoli tuntia ylipäänsä. Nykyisellään tiede ei pysty suuntaansa. Niin suurella viiveellä kauedes selittämään, miten maapallolla ko-ohjaus ei onnistu. esiintyvä elämä sai alkunsa. Saiko sen Luotaimen laskeutuminen vieraalle aikaan ainutlaatuinen sattuma, vai käykö taivaankappaleelle ei sekään ole rutiininiin aina, kun olosuhteet ovat oikeat? Vai toimenpide, vaikka avaruusaikaa eleonko elämä syntynyt esimerkiksi toisen täänkin. Kokemusta on vain laskeutumiplaneetan kuussa ja levinnyt sieltä mesesta Aurinkokunnan sisäplaneetoille ja teoriittien mukana Maahan? asteroideille. Kaukaisemmilla kappaleilla olosuhteet ovat erilaiset. Pimeys, kylmyys ja säteily vaikeuttavat luotaimen liikkeitä ja häiritsevät mittauslaitteiden toimintaa. Oman lisähaasteensa tuo itse luotaimen tehtävä. Kun tarkoitus tieteis iltansa saaneessa on etsiä elämää vieraalta taivaanviime vuonna ensi- port ei tyydytä tutkimaan Re a elokuvassa Europ kappaleelta, on pidettävä huolta kaan lähtee kuuden taimella vaan mat luo a pa ro ävänä on Eu siitä, että luotain ei tuo elämää ö. Retkikunnan teht astronautin miehist etsiä elämää kuun jää tullessaan. Luotain ja kaikki sen stián osat on rakennettava täypeitteen alta. Seba kuva elo a m jaa oh on er Cord sin steriilissä ympäristöskehuja tieteel ut an sa on sä, sillä joidenkin eliöiden estaan. lisestä uskottavuud nkin tiedetään selviävän hengisite ku yt sy Taloudelliset sä avaruusmatkasta. Jos stä ty ite ieh m t vä teke näillä luotain saisi mukaansa bakeuropan-matkasta man. tto do ah teereja, ne voisivat saastutm in m näky taa Europasta otettavat Europa Report näytteet. Maan bakteerit voi-elokuvassa sivat myös vallata Europan. an Europaa tutkita Jos Nasan luotain pääsee. in im ihmisvo ES/EVERETT COLL./ Europaan ja vielä löytää sieltä Elokuva harppaa äksi askeleen edemm. /01 MAGNOLIA PIC ALL OVER TUR

6 EUROPA LUOTAIN LUOTAIN Jääpeite Elämän etsijän työkalut Meri Jos Europan meressä on elämää, sen jälkiä on myös sitä peittävässä jäässä. Pinnalta säteily on pyyhkinyt jäljet pois, mutta jo 10 sentin syvyydessä etsijää voi onnistaa. 1 CLAUS LUNAU 1. ANTENNI Lähettää Europaa tutkivan luotaimen keräämät tiedot kuuta kiertävään satelliittiin, joka puolestaan välittää ne Maahan. Itse luotain jää Europan pinnalle, joten sen tutkimus tulokset on toimitettava Maahan radioaalloilla.. MASSA SPEKTROMETRI Mittaa Europan jäässä olevien molekyylien massan ja vertaa tulosta tunnettujen aineiden ominaisuuksiin. Näin saadaan selville, onko Europassa orgaanisia aineita, jotka voivat olla merkki elämästä.. RAMAN. MIKROSKOOPPI. PORA. SEISMOMETRI Kertoo, mitä mineraaleja jää sisältää. Kun mineraalit tiedetään, voidaan tehdä päätelmiä Europan geologisesta mennei syydestä eli siitä, ovatko kuun olot olleet vakaat niin kauan, että siellä on ehtinyt syntyä elämää. Paljastaa jääkiteiden ja jään sisältämien kiven kappaleiden ja pölyhiukkasten koon ja muodon. Tiedon perusteella voidaan selvittää, miten ja milloin jääpeite ja kivi kerros ovat muodostuneet ja miten ne ovat muuttuneet aikojen kuluessa. Europan pinnalta on turha etsiä orgaanisia molekyylejä, koska säteily tuhoaa ne. Jo kymmenen sentin syvyydessä säteily on niin vähäistä, että elämän ainesosia voi olla säilynyt. Jää koostuu samoista aineista kuin sen alla oleva vesi. Mittaa, miten värähtelyn aiheuttamat paineaallot etenevät ja heijastuvat jääpeitteen kerroksissa. Aaltojen käyttäytymisestä voidaan päätellä jääpeitteen koostumus ja paksuus. Seismometrin anturit on sijoitettu luotaimen jalkoihin. SPEKTROMETRI /01. Tieteen Kuvalehti 7 Print: slu Status: 70 - Sprog godkendt Layout:MV Red.sek:JB JUPITER