Kuka keksi Kuiperin vyöhykkeen?
Aurinkokunnan perusrakenne on aika selkeä. Lähimpänä Aurinkoa kiertää neljä kivistä planeettaa, Merkurius, Venus, Maa ja Mars. Marsin jälkeen tulee asteroidivyöhyke, jonka suurimmat kappaleet ovat Ceres ja Vesta. Sitten ovatkin vuorossa jättiläisplaneetat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Näistä kahta viimeistä on viimeisen noin viidentoista vuoden aikana alettu kutsua jääjättiläisiksi erotuksena suuremmista Jupiterista ja Saturnuksesta, jotka ovat varsinaisia kaasujättiläisiä.
Neptunuksen jälkeen tulee – niin, mikä? Vanhoina, yleensä huomattavan subjektiivisillä epävaltaojalaisilla kriteereillä määritellen hyvinä aikoina Neptunuksen jälkeen tuli aurinkokuntamme uloin planeetta Pluto. Vuonna 1992 Jane Luu (1963–) ja David Jewitt (1958–) kuitenkin löysivät ensimmäisen kappaleen Pluton radan takaa eli Albionin. Löytö oli erittäin merkittävä, mutta ei vielä aiheuttanut kovin suurta mullistusta. 2000-luvulla alettiin kuitenkin samoilta hyisiltä ja pimeiltä seuduilta havaita Pluton kokoluokkaa olevia ja suurempiakin kappaleita. Jos Pluto oli ”planeetta”, samoin olivat nämä uudet löydöt.
Vuonna 2006 kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (IAU) päätti omien sääntöjensä vastaisen hämäräperäisen operaation jälkeen riisua Plutolta planeetan aseman ja alkoi kutsua sitä kääpiöplaneetaksi. Saman tittelin saivat myös kaukaiset Eris, Haumea ja Makemake.1 Koska Cereskin on IAU:n mukaan kääpiöplaneetta, ei Neptunuksen takana voi alkaa esimerkiksi ”kääpiöplaneettavyöhyke”.
Yleisen nimityskäytännön mukaan Neptunuksen radan takaa alkaakin Kuiperin vyöhyke. Siten kääpiöplaneetat Cerestä lukuun ottamatta, kuten myös etäisin lähietäisyydeltä tutkimamme aurinkokunnan kappale Arrokoth, ovat Kuiperin vyöhykkeen kohteita (engl. Kuiper Belt Objects, KBOs).
Rinkelin muotoinen Kuiperin vyöhyke sijaitsee yleisesti käytetyn, hieman epämääräisen määritelmän mukaan suunnilleen 30–50 tähtitieteellisen yksikön päässä Auringosta.2 Se vaihettuu hajanaiseksi kiekoksi (engl. scattered disk) ja edelleen pallomaiseksi Oortin pilveksi. Osa Kuiperin vyöhykkeen kappaleista, kuten Pluto, on rataresonanssissa Neptunuksen kanssa, osa taas ei. Erilaiset rataparametrit antavatkin eväät neptunuksentakaisten kappaleiden (engl. trans-neptunian objects) luokitteluun.
Kuiperin vyöhyke on siis rinkelin muotoinen suurempien ja pienempien jäisten kappaleiden kokoelma Neptunuksen takana. Mutta miksi sitä kutsutaan Kuiperin vyöhykkeeksi? Ja miksi joskus Kuiperin vyöhykkeen sijasta puhutaan Edgeworthin–Kuiperin vyöhykkeestä?
Kun asiaa alkaa tutkiskella edes sen verran, että lukaisee Kuiperin vyöhykkeestä kertovan englanninkielisen Wikipedia-artikkelin, käy äkkiä ilmi, ettei kumpainenkaan nimitys välttämättä ole täysin sopiva. Onneksi netissä on englanniksi kaikenlaisia juttuja aiheesta, näistä ansiokkaimpana International Comet Quarterly -lehden nettisivuilta löytyvä lyhyt, kiitettävän provokatiivisesti otsikoitu artikkeli What is improper about the term ”Kuiper belt”? (or, Why name a thing after a man who didn’t believe its existence?).3 Sen ohella Universe Today -sivuston juttu What Is the Kuiper Belt? tarjoaa arvokkaita tiedonmurusia. Sisäpiiriläisen näkemystä kaipaavan kannattaa puolestaan lukaista David Jewittin omille nettisivuilleen kirjoittama Why ”Kuiper” Belt? Suomeksi tarjonta rajoittuu kuitenkin Wikipedian lyhyisiin mainintoihin nimeämisen kummallisuuksista.
Yksi asia, jonka luonnontieteen ja sen historian harrastamisesta olen oppinut, on olla luottamatta toisenvaraiseen tietoon. Näin ollen katsoin tarpeelliseksi ottaa kohtuullisen vaivannäön puitteissa itse selville, mitä alkuperäislähteissä sanotaan Kuiperin vyöhykkeen olemassaolosta ja sen nimeämisestä.4
Kuiperin vyöhyke?
Hollantilaissyntyinen, mutta Yhdysvalloissa uransa tehnyt Gerard Peter Kuiper (1905–1973, alkujaan Gerrit Pieter Kuiper) oli yksi 1900-luvun planeettatutkimuksen merkittävimpiä hahmoja. Hänen vaikutuksensa esimerkiksi Apollo-lentojen toteutumiseen oli aivan keskeinen.
Vuonna 1951 Kuiper julkaisi kriittisenä ufotutkijanakin tunnetun J. Allen Hynekin (1910–1986) toimittamassa teoksessa Astrophysics: A Topical Symposium Commemorating the Fiftieth Anniversary of the Yerkes Observatory and a Half Century of Progress artikkelin nimeltään On the Origin of the Solar System. Jotta olisin omien periaatteideni kanssa mahdollisimman jyrkässä ristiriidassa, turvaudun sen osalta toisenvaraisiin lähteisiin, koska opusta ei kirjahyllystäni tai kovalevyltäni löydy. Tämä artikkeli on se, johon ”Kuiperin vyöhykkeestä” historiallisena käsitteenä kirjoittavat ihmiset viittaavat. David Jewittin mukaan Kuiper kirjoitti Astrophysics-kirjan artikkelissaan näin:
“..We must therefore assume that the planet Pluto is responsible for the dispersal of the comets (to the Oort cloud)”
Oletan, että sulkulauseke on Jewittin lisäämä täsmennys. Jewittin mukaan on ilmiselvää, että Kuiper totesi Pluton radan takana aurinkokunnan alkuaikoina olleen kappaleita, mutta että Pluto oli ne sieltä vetovoimavaikutuksellaan singonnut Oortin pilveen. Kuiper siis Jewittin mukaan nimenomaan ennusti, että nykyisin Kuiperin vyöhykkeeksi kutsumallamme alueella ei ole merkittävää jäisten kappaleiden varastoa. Vielä 1950-luvulla Pluton kuviteltiin olevan kenties maapallon massainen kappale, joten Kuiperin ajatus oli hieman järkevämpi kuin miltä se äkkiseltään tuntuu. Nykyisin tiedetään, ettei Pluto olisi millään kyennyt Kuiperin kuvittelemaan temppuun, minkä tietysti todistavat Kuiperin vyöhykkeeltä havaitut kohteet.
Kuiper julkaisi vuonna 1951 toisenkin artikkelin nimeltä On the Origin of the Solar System. Tämä on helposti saatavilla, joten se suo mahdollisuuden tarkistaa, millaisia ajatuksia Kuiperin päässä todella liikkui. Alla on katkelma kyseisestä artikkelista.
Kuiper siis aivan oikein toteaa, että 38–50 AU:n etäisyydellä on ollut vesi-, ammoniakki ja metaanijäästä koostuvia kilometrikokoluokan kappaleita. Pluto ja sen jälkeen Neptunus ovat kuitenkin häirinneet niiden ratoja siten, että ne päätyivät Oortin pilveen. Mitään nykyisen Kuiperin vyöhykkeen kaltaista Kuiper ei artikkelissaan ennusta. Tämän artikkelin perusteella loppupäätelmä on sama kuin mihin esimerkiksi David Jewitt ja Daniel W. E. Green ovat tahoillaan Kuiperin vuoden 1951 toisen artikkelin arvioissaan päätyneet: Kuiper ei ennustanut Kuiperin vyöhykkeen olemassaoloa vaan päinvastoin totesi, että sitä ei enää voi olla olemassa.
Edgeworthin vyöhyke?
Irlantilaiseen sivistyssukuun syntynyt Kenneth Essex Edgeworth (1880–1972) oli sotilas, taloustieteilijä ja lähinnä itseoppinut tähtitieteilijä. Toisen maailmansodan paperipulan keskellä vuonna 1943 hän julkaisi Journal of the British Astronomical Association -lehdessä artikkelin The Evolution of our Planetary System. Kuten Edgeworth itsekin toteaa johdannossaan, kyseessä ei ole varsinainen tieteellinen teoria, vaan lähinnä ajatusmalli siitä, kuinka asiat voisivat olla. Hänen mukaansa Pluton radan takana on suuri määrä pieniä kappaleita, komeettoja. Ne eroavat asteroideista sikäli, että hänen mukaansa komeetat ovat koheesiottomia soraläjiä. Nykyisin tiedämme, että monet asteroidit ovat juuri tällaisia vetovoiman heikosti koossa pitämiä pienten partikkelien yhteenliittymiä. Eivät tosin ne komeetatkaan, joita on päästy läheltä tarkastelemaan, juuri sen kummoisempia ole. Eli kyllä Edgeworth oikeilla jäljillä oli, kuten alla olevasta katkelmastakin näkyy.
Sodan jälkeen Edgeworth palasi aiheeseen ja julkaisi Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -lehdessä artikkelin The Origin and Evolution of the Solar System. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, hän esitti artikkelissaan, että neptunuksentakainen avaruus sisältää suuren määrän pieniä kappaleita, jotka silloin tällöin lipeävät radoiltaan ja päätyvät näkyviksi komeetoiksi aurinkokunnan sisäosiin. Edgeworth puhuu näistä kappaleista ryppäinä (”clusters”), mutta ei koskaan yksiselitteisesti kerro, millaisia nämä hänen kuvittelemansa ryppäät ovat.
Toisin kuin Kuiper, Edgeworth joka tapauksessa ehdotti, että Neptunuksen ja Pluton takana on vielä nykyisinkin pieniä kappaleita. Tässä mielessä Edgeworthin nimen käyttäminen neptunuksentakaisista kappaleista puhuttaessa on ihan perusteltua. Varsin etäällä Edgeworthin ajatukset kuitenkin olivat siitä, millainen nykyinen käsityksemme Kuiperin vyöhykkeestä on. Ja sitäpaitsi Edgeworth ei suinkaan ollut ensimmäinen, joka kirjoitti aiheesta.
Leuschnerin vyöhyke?
Clyde William Tombaugh (1906–1997) löysi Pluton neljän maissa iltapäivällä 18.2.1930. Löytö julkaistiin vajaa kuukausi myöhemmin 13.3.1930.5 Se oli luonnollisesti valtaisa uutinen, ja tähtitieteliljät ympäri maailman alkoivat havaita vasta löydettyä planeettaa kyetäkseen määrittämään sen radan tarkasti.
Tässä vaiheessa tarinaan tulee mukaan amerikkalainen Armin Otto Leuschner (1868–1953). Hänet tunnetaan erityisesti pitkäaikaisena Kalifornian yliopiston Berkeleyn kampuksen tähtitieteen osaston johtajana. Leuschner oli lukuisten 1900-luvun alkupuoliskon merkittävimpien tähtitieteilijöiden opettaja.
Science-lehden uutispalstalla kaksi kuukautta Pluton löytämisen jälkeen 18.4.1930 julkaistu Leuschnerin lähettämä sähke tuolloin vielä nimellä Planeetta X kulkeneen Pluton rataa koskeneessa jutussa on mielenkiintoinen. Leuschnerin mukaan Planeetta X saattaa nimittäin olla vain yksi vielä löytämättömistä, pitkän kiertoajan omaavista planetaarisista kappaleista (”long-period planetary objects”). Kuten alla olevasta katkelmasta käy ilmi, toiset Leuschnerin ehdottamista vaihtoehdoista ovat suuri asteroidi, jonka Jupiter tai jokin muu jättiläisplaneetta on suistanut radaltaan, tai kirkas komeettamainen kappale.
Kiinnostavaa tässä on etenkin se, että Leuschner käyttää ilmaisua planetary object. Emme voi tietää, millaista kappaletta Leuschner varsinaisesti ajatteli, mutta ilmeistä on, että hän piti sitä erilaisena kohteena kuin komeetat.
Nykyisin tiedämme, että suuret Kuiperin vyöhykkeen kappaleet, tai ainakin Pluto ja sen suurin kuu Charon (itse asiassa Pluto ja Charon muodostavat kaksoisplaneetan) ovat olleet geologisesti aktiivisia. Tämän perusteella voidaan olettaa muidenkin suurten Kuiperin vyöhykkeen kappaleiden olevan geologialtaan monimuotoisia. Lisäksi Kuiperin vyöhykkeen kappaleilta on löydetty renkaita, ja monilla niistä on kuita. Nämä, etenkin geologinen aktiivisuus, ovat ainakin planeettageologin näkökulmasta nimenomaan planeettamaisten kappaleiden ominaisuuksia, eivät komeettojen. Omasta näkökulmastani se, että Leuschner teki eron neptunuksentakaisten planeettamaisten ja komeettamaisten kappaleiden välillä puoltaisi ajatusta ”Leuschnerin vyöhykkeestä”. Lisäksi Leuschner oli tiettävästi ensimmäinen, joka asian toi esille. Sähkeen katkelma Sciencen uutispalstalla ei tosin ole kaikkein vakuuttavin tieteellinen julkaisu.
Leonardin vyöhyke?
Amerikkalainen Frederick Charles Leonard (1896–1960) oli tähtitieteilijä ja merkittävä meteoriittitutkija. Alan tärkein järjestö The Meteoritical Society on Leonardin perustama. Elokuussa 1930, nelisen kuukautta Leuschnerin sähkeen jälkeen, Leonard julkaisi The Astronomical Society of the Pacific -yhdistyksen uutislehtisessä nelisivuisen artikkelin The New Planet Pluto. Siinä Leonard piti Plutoa Merkuriuksen tai korkeintaan Marsin kokoluokkaa olevana. Tämä oli huomattavasti lähempänä todellisuutta kuin Kuiperin aikana vallalla ollut käsitys Plutosta suunnilleen Maan kokoisena kappaleena.
Artikkelinsa lopulla Leonard heittäytyy spekulatiiviseksi. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, Leonard kirjoittaa muun muassa näin:
”Is it not likely that in Pluto there has come to light the first of a series of ultra-Neptunian bodies, the remaining members of which still await discovery but which are destined eventually to be discovered?”
Leonard käyttää tekstissään ilmaisuja zones, families ja series puhuessaan Plutosta ensimmäisenä uudenlaisena neptunuksentakaisena kohteena. Hänelle Pluto ja muut, vielä löytämättömät kohteet ovat eri asia kuin maankaltaiset planeetat, jättiläisplaneetat tai asteroidit. Leonard ei myöskään puhu tämän vyöhykkeen kappaleista komeettoina. Lisäksi hän käyttää ilmaisua ”a world like Pluto”, plutonkaltainen maailma.
Planeettageologin silmin katsellen näyttää ilmeiseltä, että Leonardin visio neptunuksentakaisesta uudenlaisesta vyöhykkeestä, jossa esiintyy Pluton kaltaisia maailmoja, on hyvin lähellä nykyistä käsitystämme Kuiperin vyöhykkeestä. Lisäksi Leonard on kuvauksessaan paljon tarkempi kuin yhdessä virkkeessä eri vaihtoehtoja puntaroinut Leuschner tai ryppäistä ja komeetoista kirjoittanut Edgeworth. Niinpä ”Leonardin vyöhyke” olisi paljon perustellumpi nimitys kuin ”Edgeworthin–Kuiperin vyöhyke”, ”Kuiperin vyöhykkeestä” puhumattakaan. Tieteellisempää tarkastelua ”Leonardin vyöhyke” ei tosin kestä, koska kyseessä on ainoastaan ajatus, ei yksityiskohtaisemmin esitelty malli.
Cameronin vyöhyke?
Kanadalaissyntyinen Alastair Graham Walter Cameron (1925–2005) oli alkujaan ydinfyysikko, mutta opetteli sitten omin päin astrofysiikkaa. Planeettatutkimuksen parissa erittäin monipuolinen Cameron muistetaan etenkin yhtenä Kuun törmäyssyntyteorian alkuperäisistä esittäjistä.
Vuonna 1962 hän julkaisi Icarus-lehdessä melkoisen mittavan artikkelin The Formation of the Sun and Planets. Sen loppupuolella hän toteaa – kuten seuraavasta kuvasta näkyy – että Neptunuksen radan takana on runsaasti samaa kaasua, josta Aurinko ja planeetat tiivistyivät. Neptunuksen takana ei planeettaa syntynyt, mutta komeettoja kylläkin. Cameronin mukaan aurinkokunnan ulkolaidalla täytyykin olla valtaisat määrät pieniä kiinteitä kappaleita.
Geologin näkökulmasta silmiinpistävää on, että toisin kuin Leonard, Cameron puhuu vain pienistä kappaleista ja komeetoista, eikä erityisesti tuo esille, että kyseeseen voisivat voisi olla myös Pluton kaltaiset planeettamaiset kohteet. Cameron on paljon paremmin kartalla kuin Kuiper, mutta Leonardin kaukonäköisyyttä hänellä ei tällä kertaa ollut.
Whipplen vyöhyke?
Pitkän elämäntyön etenkin komeettojen parissa tehnyt Fred Lawrence Whipple (1906–2004) oli Frederick Leonardin oppilas. Hän oli myös se tutkija, jota on kiittäminen komeettojen koostumusta kuvaavasta ”likaisen lumipallon” käsitteestä. Whipplen oma alkuperäinen termi tosin oli ”icy conglomerate”, mutta tiettävästi lehdistön keksimä ”dirty snowball” oli huomattavasti iskevämpi.
Kun Kuiperin vyöhykkeen nimeämishistoriaa tutkiskelee, tulee useammassakin paikassa vastaan brittiläisen, mutta Yhdysvaloissa Minor Planet Centerin johtajana elämäntyönsä tehneen Brian Geoffrey Marsdenin (1937–2010) kommentti aiheesta. Esimerkiksi Wikipedian mukaan se kuuluu näin: ”Neither Edgeworth nor Kuiper wrote about anything remotely like what we are now seeing, but Fred Whipple did.” Marsdenin mukaan siis sen paremmin Edgeworth kuin Kuiperkaan eivät kirjoittaneet Kuiperin vyöhykkeestä sellaisena kuin se todellisuudessa on, mutta Fred Whipple kirjoitti.
Tässä yhteydessä mainitaan yleensä kaksi Whipplen vuonna 1964 Proceedings of the National Academy of Sciences –lehdessä julkaistua artikkelia, The History of the Solar System ja Evidence for a Comet Belt Beyond Neptune. Alla olevassa ensiksi mainitussa artikkelissa Whipple olettaa Neptunuksen takana syntyneiden komeettojen olevan siellä edelleen ja muodostavan melko kapean vyöhykkeen. Läpimitaltaan nämä olisivat kilometrien kokoluokkaa.
Whipple ei kuitenkaan artikkelissaan juurikaan ota esille suurempia kappaleita, vaikka pähkäileekin, onko Pluto suuri komeetta vai Neptunuksen karannut kuu: ”Is Pluto really a large comet? Or is it a lost satellite of Neptune? Perhaps we will never know until we land a space probe on it.”
Sama pohdiskelu Pluton luonteesta on esillä myös Whipplen toisessa vuoden 1964 artikkelissa. Lisäksi Pluton heikosti tunnettu massa aiheutti Whipplelle ongelmia, sillä se vaikutti myös komeettavyöhykkeen massaan. Whipple ei artikkelissaan pystynytkään tekemään yksiselitteistä ratkaisua massiivisen tai hyvin vähäpätöisen komeettavyöhykkeen välillä.
Vaikka Marsden onkin varmasti dynaamisesta näkökulmasta oikeassa Whipplen ennustajanlahjojen suhteen, geologisina kohteina Whipple ei ehdottamiaan kappaleita pitänyt.
Fernándezin vyöhyke?
Uruguaylainen komeettatutkija Julio Ángel Fernández Alves (1946–) muistetaan etenkin osallisuudestaan Pluton poistamisessa planeettojen joukosta. Hän oli esimerkiksi mukana vaatimassa, että planeetan olisi siivottava naapurustonsa muista saman kokoluokan kappaleista. Sen paremmin Fernández kuin kukaan muukaan ei kuitenkaan ollut keksinyt yleisesti hyväksyttyä määritemää sille, mitä tämä oikeastaan tarkoittaa. Loppu on osin surkuhupaisaakin historiaa. Aiheesta väännettiin viimeksi viikko sitten.
Vuonna 1980 Fernández oli osittain ilman omaa syytään, osittain lievää leväperäisyyttään aiheuttamassa nimenomaan ”Kuiperin vyöhykkeen” päätymisen osaksi tieteellistä terminologiaa. Hän julkaisi Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -lehdessä artikkelin nimeltään On the Existence of a Comet Belt Beyond Neptune. Fernández ei missään vaiheessa puhu ”Kuiperin vyöhykkeestä”, mutta käyttää artikkelinsa alussa ensimmäisellä rivillä sanaa ”belt” ja toisella rivillä viittaa Kuiperin Astrophysics-kirjassa julkaisemaan artikkeliin. Näin Fernández antaa epämääräisillä ilmauksilla ymmärtää, että Kuiperin ehdottama vyöhyke olisi edelleen olemassa. Myöhemmin jutussa hän kyllä mainitsee, että Kuiper totesi Pluton ja Neptunuksen hävittävän tämän alkuperäisen vyöhykkeen. Vahinko oli kuitenkin ehtinyt jo tapahtua.
Muutoin Fernándezin artikkeli esimerkiksi David Jewittin mukaan on hyvinkin ansiokasta mallinnustyötä (itselläni ei älli riitä tällaisten arviointiin). Jewittin mielestä Fernández ansaitsisi kunnian kaikkein selkeimmästä ja fysikaalisesti parhaiten perustellusta Kuiperin vyöhykkeen ennustamisesta: ”…I would say that J. Fernandez most nearly deserves the credit for predicting the Kuiper Belt based on clear statements and physical reasoning.”
Kaikesta huolimatta: Kuiperin vyöhyke
Tiettävästi ensimmäinen kerta, kun ”Kuiperin vyöhyke” (Kuiper belt) esiintyi vertaisarvioidussa julkaisussa, oli Martin Duncanin, Thomas Quinnin ja Scott Tremainen artikkeli The Origin of Short-Period Comets The Astrophysiocal Journal -lehdessä toukokuussa 1988. Useimmiten syyttävä sormi osoittaa kolmikosta palkituimpaan eli Tremaineen.
Kuten alla olevasta näytteestä käy ilmi, Duncan ja kumppanit viittaavat Kuiperin vuoden 1951 Astrophysics-kirjan artikkeliin. Sikäli kun David Jewittia on uskominen ja sen perusteella mitä Kuiperin toisesta artikkelista voi päätellä, Duncan, Quinn tai Tremaine eivät kuitenkaan lukeneet itse artikkelia. Luultavasti he lukivat Fernándezin artikkelin alun ja olettivat sen pohjalta Kuiperin keksineen Kuiperin vyöhykkeen.
Se, että vanhoja artikkeleja ei lueta vaan tyydytään kopioimaan jonkun varhaisemman tutkijan käsitys alkuperäislähteen sisällöstä on erittäin tyypillistä. Tämä luonnollisesti johtaa virheiden kertautumiseen, aina painovirheitä myöten. Tässä tapauksessa se johti Kuiperin vyöhykkeen nimeämiseen juuri sen tutkijan mukaan, joka ei esittänyt vyöhykkeen olemassaoloa.
Muutoin artikkelissa ei ainakaan omasta näkökulmastani ole moittimista. Duncan ja kumppanit esittävät, etteivät lyhytjaksoiset, Auringon alle 200 vuodessa kiertävät komeetat voi olla peräisin Oortin pilvestä, vaan niiden täytyy tulla Kuiperin vyöhykkeeltä. Tämä vastaa nykyistä käsitystä. Merkille pantavaa jälleen näin geologin silmin kuitenkin on, ettei artikkelissa puhuta mistään planeettamaisista kappaleista, ainoastaan komeetoista.
Dynaamikot vs. geologit?
Vähäistä keskustelua Kuiperin vyöhykkeen nimeämisestä ovat käyneet ymmärrettävistä syistä lähinnä aurinkokunnan dynamiikkaan ja pienkappaleisiin erikoistuneet tutkijat. Planeettageologit sen sijaan ovat olleet aiheesta hissukseen. Dynaamikoille planeetat, kuut, asteroidit ja komeetat ovat vain massapisteitä, jotka pitää saada tottelemaan laskutikkua tai nykyisin tietokonemallia. Geologeille ne, tai ainakin suuremmat niistä, sen sijaan ovat pitkän ja monimuotoisen kehityksen läpikäyneitä kiehtovia maailmoja.
Tätä taustaa vasten ei tunnu ollenkaan erikoiselta, että varhaisista Kuiperin vyöhykkeen kaltaista entiteettiä pohtineista tutkijoista ainoa, joka korosti vyöhykkeen kappaleiden kenties olevan suuria ja kiehtovia Pluton kaltaisia kohteita, oli Frederick Leonard. Toki hänkin oli varsinaiselta koulutukseltaan ”oikea” tähtitieteilijä, mutta meteoriitit olivat hänen omien sanojensa mukaan kiehtoneet häntä aina. Kuiperin vyöhykkeestä kirjoittaessaan meteoriitit olivat jo useamman vuoden ajan olleet hänen pääasiallisin ammatillisen kiinnostuksensa kohde. Leonard ei kuvitellut vain toisiinsa vetovoiman välityksellä vuorovaikuttavia massapisteitä, vaan hänelle aurinkokunnan kohteet edustivat konkreettisia paikkoja aurinkokunnassamme, joista silloin tällöin putoilee kauniita näytteitä tutkittavaksi. Leonardilla, toisin kuin myöhemmillä kirjoittajilla, oli geologinen käsitys Kuiperin vyöhykkeestä.
Kuiper vai jotain muuta?
David Jewittin mainion nettikirjoituksen loppupäätelmä kaukaisten kappaleiden nimeämisen osalta oli varsin yksinkertainen: ”Call them ’trans-Neptunian’ objects”. Se, että kaikkia Neptunuksen radan ulkopuolella sijaitsevia kappaleita kutsuttaisiin neptunuksentakaisiksi kappaleiksi, ei kuitenkaan ole erityisen tyydyttävä ratkaisu. Kuiperin vyöhyke, hajanainen kiekko ja Oortin pilvi ovat kaikki Neptunuksen radan tuolla puolen. Niissä sijaitsevat kappaleet eroavat toisistaan ainakin osittain synnyltään, kehitykseltään ja etenkin rataparametreiltään eli vuorovaikutukseltaan muiden aurinkokunnan kappaleiden kanssa. Niiden kaikkien niputtaminen yhden käsitteen alle ei auttaisi ymmärtämään ja arvostamaan aurinkokunnan kappaleiden moninaisuutta. Päin vastoin, se olisi omiaan tekemään kaikesta Neptunuksen rataa kaukaisemmasta tavarasta samaa harmaata loskaa.
Vaikkei Kuiperin vyöhyke olekaan virallisesti hyväksytty termi, se on kuitenkin vakiintunut kielenkäyttöön. Näin ollen on vaikea kuvitella, että sitä ryhdyttäisiin muuttamaan, vaikka asiaan alettaisiinkin kiinnittää enemmän huomiota. Jos Kuiper olisi ollut vaikkapa umpirasisti tai kiihkomielinen homofoobikko, tilanne voisi olla toinen. Kuiper oli tiettävästi kuitenkin vain erittäin vaativa änkyrä, joka silloin tällöin sopivasti ”unohti” viitata samasta asiasta aiemmin kirjoittaneiden tutkijoiden töihin (kuten esimerkiksi Edgeworthin artikkeleihin). Nuo eivät etenkään entisaikojen tutkimusmaailmassa järin suuria syntejä olleet.
Nimityksen vaihtaminen tuottaisi tietysti myös käytännön ongelmia, koska kyseessä on niin vakiintunut termi. Vaikea tuota kuitenkaan ylitsepääsemättömänä hankaluutena on pitää. Esimerkiksi biologiassa lajien ja muidenkin taksonomisten luokkien nimien vaihtuminen on melko arkipäiväistä, oli kyse sitten tieteellisistä tai yleiskielisistä nimistä.
Jos minulta kysyttäisiin, Kuiperin vyöhykkeen nimi joutaisi romukoppaan. Olisin hyvin tyytyväinen, jos joku keksisi sille toimivan nimen, joka ei liity yhteenkään ihmiseen vaan kertoo yksiselitteisesti ja näppärästi mistä on kyse. Mikäli uuden nimen taas haluttaisiin kunnioittavan jotakuta tutkijaa, olisi suosikkini Leonardin vyöhyke. Leuschnerin–Leonardin vyöhyke kelpaisi minulle myös.
Toistaiseksi ja varmasti pitkälle tulevaisuuteen mennään kuitenkin Kuiperin vyöhykkeellä. Ja mikäpä siinä, sillä kuten David Jewittkin totesi, Kuiperin vyöhykkeen nimitys sentään noudattaa kunnianarvoisaa Stiglerin lakia, jonka mukaan mitään tieteellistä löytöä ei nimetä sen ensimmäisen keksijän mukaan.6
1Kannattaa huomata, että esimerkiksi Wikipedia ei noudata kansainvälisen tähtitieteellisen unionin IAU:n määritelmiä, vaan kutsuu muitakin suuria kappaleita kääpiöplaneetoiksi.
2Yksi tähtitieteellinen yksikkö eli AU, tai au kuten hölmöjen nykysääntöjen mukaan pitäisi sanoa, on Maan ja Auringon välinen keskietäisyys eli noin 150 miljoonaa kilometriä.
3Jutulle ei ole merkitty tekijää, mutta kyseessä on oletettavasti Daniel W. E. Green, sillä hän teki jutun lopussa mainitut pidemmät aihetta käsittelevät kaksi artikkelia.
4Mainittakoon, että salaliittoteoreetikkojen suosima hokema Do your own research! on itse asiassa pitkälti yhteneväinen tieteenfilosofisen tradition kanssa, kuten vaikkapa filosofi Neil Levy on Synthese-lehden artikkelissaan todennut.
513.3. oli Planeetta X:n metsästyksen toden teolla käynnistäneen Percival Lowellin (1855–1916) syntymäpäivä. Lisäksi William Herschel (1738–1822) oli löytänyt Uranuksen 13.3.1781. Symboliikan merkitys osana mediapeliä oli tutkijoilla jo tuolloin hyvin hallussa.
6Toisin kuin esimerkiksi suomenkielisessä Wikipediassa kerrotaan, Stiglerin lakia ei keksinyt Robert K. Merton (1910–2003). Ehkä on kuitenkin parempi jättää tuon käsitteen historian selvittäminen toiseen kertaan, vaikka asia kiehtova onkin.
Muokkaus 1.3.2024: Hieman sanojen toistoa poistettu ja reipas määrä kirjoitusvirheitä korjattu ja muutama selventävä lausekin lisätty.
Erittäin hyvä blogikirjoitus, kiitos! Onko millään järjestöllä suunnitteilla luotainta tutkimaan Kuiperin vyöhykkeen kappaleita (ilmeisesti New Horizonille etsitään mahdollista vierailukohdetta)?
Kiitos kehuista ja eritoten hyvästä kysymyksestä! New Horizonsille ollaan Jupiterin, Pluto—Charon –systeemin ja Arrokothin jälkeen tosiaan edelleen etsimässä neljättä tutkimuskohdetta. Sitä ei vaan ole kovasta yrityksestä huolimatta löydetty ja toivo alkaa hiljalleen osoittaa alustavia hiipumisen merkkejä. Mahdollisuuksia löytymiseen ja ohilentoon silti yhä on. NASAn johdossahan mahdollisuuksiin ei uskottu, vaan siellä haluttiin viime vuonna siirtää New Horizons tekemään pelkästään heliofysiikkaa. Planeettatutkijat onneksi nostivat sellaisen äläkän, että NASA perui päätöksensä.
Näillä näkymin New Horizonsin pitäisi jatkaa Kuiperin vyöhykkeen kappaleiden etätutkimuksia noin vuoteen 2028–29 saakka, jolloin se poistunee Kuiperin vyöhykkeeltä (ja tietysti se tekee sitä ennen ohilennon, jos kohde vain löytyy). Muutama viikko sitten tosin uutisoitiin New Horizonsin mittausten perusteella, että Kuiperin vyöhyke voi ulottua huomattavasti kauemmas kuin on kuviteltu, tai että sen ulkopuolella voi olla toinen vyöhyke, joten tuo ”poistuminen” Kuiperin vyöhykkeeltä on erittäin liukuva käsite.
Samoin jokunen viikko sitten kerrottiin, että James Webb -avaruusteleskoopin havaintojen perusteella Eris ja Makemake ovat olleet aktiivisia ainakin sen verran, että metaania on puhkunut sisuksista pintaan. Tämmöinen nostaa esiin mahdollisuuden muinaisesta tai nykyisestä pinnanalaisesta merestä. Luulisi siis Kuiperin vyöhykkeen kiinnostavan.
Vaan ei, mitään konkretiaan vivahtavia aikeita ei ainakaan omiin silmiini ole osunut. New Horizonsiakin pomottavan Alan Sternin johdolla on tutkittu mahdollisuutta saada aikaiseksi Plutoa kiertävä alus, joka sitten syynäisi jotain muutakin kääpiöplaneettaa ja jotain pienempää Kuiperin vyöhykkeen kappaletta. Myös esimerkiksi näytteenhakulentoa Kuiperin vyöhykkeelle on hahmoteltu, mutta mistään varsinaisista suunnitelmista ei valitettavasti voi puhua.