1.3.2023

Suomen yläpuolella lensi poikkeuksellinen tulipallo viime lokakuun 23. päivän iltana. Ursan tulipallotyöryhmän havainnot osoittivat, että ilmiön aiheuttanut kappale oli peräisin aurinkokunnan ulkopuolelta. Kyseessä on vasta kolmas luotettavasti määritetty tähtienvälisen kappaleen osuma maapalloon. 

Tällä viikolla ilmestynyt Tähdet ja avaruus -lehti 2/2023 kertoo tapauksesta.

Viime lokakuun 23. päivän iltana kello 22.38 taivaan halki lensi lensi Venusta kirkkaampi tähdenlento, joka herätti huomiota myös pitkällä kestollaan. Tavanomaiset tähdenlennot kestävät alle sekunnista pariin sekuntiin, mutta tämä Jyväskylän länsipuolella taivaltanut meteori näkyi taivaalla yli viiden sekunnin ajan.

Kappaleen lento tallentui Ursan tulipallotyöryhmän verkostoon osallistuvilla kamera-asemalla Vaalassa, Nyrölässä ja Tampereella. Ilmiöstä tuli runsaasti havaintoja myös Ursan havaintopalvelu Taivaanvahtiin.

Ursan tulipallotyöryhmän analyytikko Jaakko Visuri ei aluksi kiinnostunut tapauksesta. Hän arvioi, että kappale mitä todennäköisimmin vain hipoi ilmakehää, eikä voinut siksi pudottaa meteoriittia. Tulipallotyöryhmän päätavoite on paikallistaa meteoriitteja.

Ryhmän jäsen Markku Siljama päätti kuitenkin koettaa laskea kappaleen lentoradan. Tulokset näyttivät hyvin oudoilta. Laskujen mukaan kappale liikkui niin suurella nopeudella, että sen olisi pitänyt saapua aurinkokunnan ulkopuolelta. Visuri päätti suorittaa tarkemmat ratalaskelmat.

Koska tapauksesta oli runsaasti kamera- ja videohavaintoja, Visuri sai määritettyä radan luotettavasti. "Sain tulokseksi, että kyseessä oli aivan yläilmakehässä ollut hipoja. Radan matalin piste kävi 112 kilometrissä. Se lensi siis revontulten korkeuksilla", Visuri sanoo. Lentorata kulki karkeasti koillisesta lounaaseen Haapajärven ja Kristiinankaupungin kautta kulkevalla linjalla.

Visuri tarkisti myös, ettei kappaleen suuri nopeus ollut peräisin lähiohituksesta minkään aurinkokunnan planeetan kanssa. Laskelmat todellakin osoittivat, että kyseessä oli selvästi tähtienvälinen kappale.

“Sillä hetkellä kahvit menivät väärään torveen”, Visuri kertoo. Tiedossa oli, että aiemmilta vuosikymmeniltä tunnetaan luotettavasti vain kaksi maapalloon osunutta tähtienväliseksi määritettyä kappaletta.

Tähtienvälisiä vierailijoita

Aurinkokunnan ulkopuolelta tulleet suuret kappaleet ovat herättäneet runsaasti huomiota viime vuosina. Vuonna 2017 löytynyt 1I/’Oumuamua ja kaksi vuotta myöhemmin löytynyt 2I/Borisov tunnistettiin tähtienvälisiksi vierailijoiksi ratansa perusteella: ne liikkuivat niin kutsutulla hyperbeliradalla. Tällaisella radalla liikkuva kappale ei kierrä mitään keskuskappaletta. Kaikki tavanomaiset aurinkokunnan komeetat ja asteroidit kiertävät Aurinkoa ellipsiradoilla.
 
Hyvin pieni osa meteoreista vaikuttaisi tulevan lievästi hyperbolisilta radoilta. “Näiden varmistaminen tähtienvälisiksi mittaustarkkuuden ja virhemarginaalien rajoissa on kuitenkin äärimmäisen vaikeaa”, Visuri sanoo.

“Kamera-asemien tarkka kalibrointi on vaativaa ja aikaa vievää. Se tulisi tehdä melkein jokaiselle tapaukselle erikseen. Lisäksi hyperbolisella radalla olevan kappaleen törmäysnopeus Maan kanssa on todennäköisesti hyvin suuri. Tällöin tyypillisellä kohtauskulmalla tuleva meteori on vain sekunnin tuikahdus taivaalla. Tämän seurauksena virhemarginaalit kasvavat suuriksi, kun kappaleen nopeutta koetetaan määrittää.”

‘Oumuamua ja Borisov ovat yhä ainoat aurinkokunnan sisäosien halki matkanneet tähtienväliset kappaleet. Niiden lisäksi tähtienvälisiksi luokiteltuja mutta pienempiä kohteita on törmännyt maapalloon kaksi kappaletta.

Aiemmat aurinkokunnan ulkopuolelta saapuneet törmääjät havaittiin vuosina 2014 ja 2017. Kumpikin putosi mereen - ensimmäinen Papua-Uuden Guinean lähelle ja toinen Portugalin edustalle. “Nämäkin on kuitenkin havaittu vain Yhdysvaltojen sotilastiedusteluun tarkoitetuilla satelliiteilla, eikä siksi mittausaineisto ole vertailukelpoisesti saatavilla tutkijoiden käyttöön”, Visuri kertoo.

Kaikin puolin harvinainen kappale

Havaintodata lähetettiin seuraavaksi Barcelonassa toimivalle tutkijaryhmälle. Laskelmat aurinkokunnan ulkopuolelta saapuneesta vierailijasta haluttiin tarkistaa riippumattomasti.

Espanjan havaintoverkon johtaja Josep Maria Trigo-Rodríguez Espanjan kansallisesta tutkimusneuvostosta (CSIC) sekä Katalonian avaruustutkimuksen instituutista (IEEC) esitti onnitteluja. Myös hän oli päätynyt lopputulokseen, että kyseessä oli tähtienvälinen kappale.

Tapauksen pohjalta kirjoitettava tieteellinen julkaisu jäi Barcelonan autonomisen yliopiston (UAB) ja Espanjan kansallisen tutkimusneuvoston (CSIC) Eloy Peña-Asension harteille. Suomalaisten havainto esitellään maaliskuussa Yhdysvalloissa LPSC-konferenssissa (Lunar and Planetary Science Conference).  

Planeettakuntien muodostumisesta ylijäänyt materiaali on koostumukseltaan tyypillisesti jäistä, kivistä tai metallista, yleensä näiden sekoitusta. Komeetat ovat jäärikkaita ja asteroidit raskaampia, yleensä kivimäistä ainetta. Lokakuun tulipallon aiheuttaja ei kuitenkaan käyttäytynyt ilmakehässä kuten löyhä ja jäinen komeettamateriaali, Visuri kertoo. “Se oli kivimäistä tai raskaampaa ainetta.”

Kappale on paljastunut laskelmissa todennäköiseltä halkaisijaltaan alle kymmensenttiseksi ja massaltaan noin kilon kappaleeksi. Ei voida kuitenkaan sanoa, mistä se on alkujaan kotoisin. “Aurinkokunnan ulkopuoliset tähtijärjestelmät ja niiden liike suhteessa Linnunrataan tulisi tuntea hyvinkin tarkkaan, jotta alkuperästä voisi varmuudella sanoa mitään”, Visuri selittää.

Lokakuun hipoja oli kaikin puolin harvinainen. “Tämä oli ensimmäinen näin pieni tähtienvälinen meteoroidi. Lisäksi tämä oli siis ensimmäinen Earth-grazer eli Maan hipoja, joka kulki selvästi hyperbolisella radalla”, Visuri kuvailee. “Se ei olisi suurempanakaan kappaleena koskaan törmännyt Maan pintaan, vaan pelkästään piipahtanut ilmakehässä.”

Loiva tulokulma mahdollisti sen, että pienestä kappaleesta saatiin taltioitua kameroihin yli viisi sekuntia kestänyt lentorata. Sen ansiosta kappaleen nopeus saatiin laskettua tarkasti.

“Tämä on myös ensimmäinen tähtienvälinen meteori, joka varmistetaan puhtaasti tähtiharrastajien kamera-asemia käyttämällä”, Visuri kertoo. Ratkaisevat havainnot toimittivat tulipallotyöryhmän jäsenet Jarmo Moilanen (Vaalan kamera-asema), Harri Kiiskinen (Nyrölä) ja Markku Lintinen (Tampereen Ursan revontulikamera).

Kuvamateriaalia tiedotusvälineiden käyttöön

Kuva 1. Suomen yllä lentänyt tähtienvälinen kappale 23.10.2022 klo 22.38
Kari Haila kuvasi tähtienvälisen vierailijan Sastamalassa. Se näkyy haaleana viiruna revontulten yläpuolella kuvan vasemmassa yläkulmassa. Kuvan käyttö sallittu ainoastaan tästä löydöstä uutisoitaessa. Kuvalähde on mainittava. jpg (1024 x 684 px)
Kuva: Kari Haila

Lisätietoja

Jaakko Visuri
09 6840 4030 (arkisin klo 9–16)
jaakko.visuri@ursa.fi