Lehdistötiedote

Lutetia: harvinainen selviytyjä maapallon synnyn ajoilta

11. marraskuuta 2011

Uudet havainnot osoittavat, että asteroidi Lutetia on jäänne aineesta, josta Maa, Venus ja Merkurius muodostuivat. Tähtitieteilijät yhdistivät Euroopan avaruusjärjestö ESAn Rosetta-luotaimella, ESOn New Technology -teleskoopilla ja NASAn teleskoopeilla tehdyt havainnot ja huomasivat, että asteroidi muistuttaa ominaisuuksiltaan eräitä harvinaisia maapallolta löytyneitä meteoriittejä, joiden arvellaan syntyneen Aurinkokunnan sisäosissa. Siispä jossakin vaiheessa Lutetian on täytynyt siirtyä ulospäin päästäkseen Marsin ja Jupiterin väliseen asteroidivyöhykkeeseen.

Ryhmä ranskalaisissa ja pohjoisamerikkalaisissa yliopistoissa työskenteleviä tähtitieteilijöitä on tutkinut erikoista Lutetia-asteroidia useilla eri aallonpituuksilla [1] päämääränään selvittää asteroidin koostumusta.

Euroopan avaruusjärjestö ESAn Rosetta-avaruusluotaimen OSIRIS-kameralla [2], ESOn La Sillalla Chilessä sijaitsevan New Technology -teleskoopin (NTT) sekä NASAn Havaijilla sijaitsevan Infrared Telescope Facilityn ja Spitzer-avaruusteleskoopin avulla tehtyjä havaintoja yhdistämällä tutkijat kokosivat täydellisimmän asteroidista koskaan mitatun spektrin [3].

Saatua spektriä verrattiin maapallolle pudonneiden meteoriittien laboratorioissa mitattuihin spektreihin. Tuloksena havaittiin, että Lutetian spektri muistuttaa kaikilla aallonpituuksilla ainoastaan yhden meteoriittityypin — enstatiittikondriittien — spektriä.

Enstatiittikondriitit ovat ainetta, joka on peräisin Aurinkokunnan varhaisilta ajoilta. Niiden arvellaan muodostuneen lähellä nuorta Aurinkoa ja ne ovat olleet keskeinen osa kiviplaneettojen muodostumisessa [4], erityisesti Maan, Venuksen ja Merkuriuksen [5] kohdilla. Ilmeisesti Lutetia ei ole muodostunut nykyisellä paikallaan asteroidivyöhykkeessä vaan paljon lähempänä Aurinkoa.

"Miten kummassa Lutetia karkasi Aurinkokunnan sisäosista ja päätyi asteroidivyöhykkeelle”, pohtii Pierre Vernazza (ESO), tutkimusartikkelin pääkirjoittaja.

Tähtitieteilijät ovat arvioineet, että maapallon syntyalueella sijainneista pienkappaleista alle 2% on koskaan päätynyt asteroidivyöhykkeelle. Suurin osa Aurinkokunnan sisäosissa liikkuneista kappaleista katosi muutamassa miljoonassa vuodessa niiden ajauduttua muodostuvien planeettojen rakenneosasiksi. Kuitenkin jotkin suurimmista, läpimitaltaan noin satakilometrisistä kappaleista päätyivät turvallisille radoille kauemmaksi Auringosta.

Noin sadan kilometrin läpimittainen Lutetia on voinut lentää ulos Aurinkokunnan sisäosista, jos sen rata on muuttunut riittävästi sen kuljettua jonkin kiviplaneetan läheltä [6]. Myös kohtaaminen nuoren Jupiterin kanssa sen siirtyessä kohti nykyistä paikkaansa olisi saattanut aiheuttaa valtavan muutoksen Lutetian rataan [7].

"Luultavasti sellainen linkoefekti on kohdannut Lutetiaa. Se päätyi tunkeilijaksi asteroidivyöhykkeelle ja on säilynyt siellä neljän vuosimiljardin ajan", Pierre Vernazza jatkaa.

Lutetia on aikaisemmissa, sen väriä ja pinnan rakennetta käsitelleissä tutkimuksissa osoittautunut hyvin epätavalliseksi kappaleeksi. Aikaisemmat tutkimukset ovat myös osoittaneet että samantapaiset kohteet ovat tavattoman harvinaisia ja että niihin kuuluu alle prosentti kaikista asteroidivyöhykkeen kappaleista. Uudet tulokset selittävät Lutetian erilaisuuden — se on harvinainen jäänne siitä aineesta, josta kiviplaneetat muodostuivat.

"Lutetia näyttää olevan suurin hyvin harvoista kiviplaneettojen muodostumismaterian jäänteistä asteroidivyöhykkeellä. Siksi juuri Lutetian kaltaiset asteroidit ovat ihanteellisia kohteita tulevaisuudessa tapahtuville näytteenhakulennoille. Niiden avulla voimme tutkia yksityiskohtaisesti kiviplaneettojen alkuperää, oma maapallomme mukaanlukien”, Pierre Vernazza toteaa.

Lisähuomiot

[1] Sähkömagneettisen säteilyn spektriin kuuluvat kaikki sähkömagneettisen säteilyn aallonpituudet. Niistä tunnetuin lienee näkyvän valon alue, mutta skaalaan kuuluvat myös monet muut arkielämästä tutut säteilylajit, kuten radioaallot, mikroaallot, infrapuna- ja ultraviolettisäteilyt sekä röntgensäteily.

[2] Rosetta-luotain ohitti Lutetian 10. heinäkuuta 2010 ja on nyt matkalla kohti komeettaa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

[3] Ultraviolettialueen havainnot tehtiin Rosetan OSIRIS-kameralla ja näkyvän valon havainnot ESOn NTT-teleskoopilla. Lisäksi NASAn Infrared Telescope Facility Havaijilla sekä Spitzer-avaruusteleskooppi tuottivat havaintoja lähi- ja keski-infrapuna-alueilla.

[4] Enstatiittikondriitit (e-kondriitit) ovat erikoinen meteoriitiryhmä, johon kuuluu vain noin 2% maapallolta löydetyistä meteoriiteistä. E-kondriittien poikkeuksellinen kemia ja mineralogia viittaavat niiden muodostuneen melko lähellä Aurinkoa. Samaa käsitystä tukevat myös hapen, typen, ruteniumin, kromin ja titaanin isotooppisuhteet, sillä e-kondriitit ovat ainoa kondriittimeteorien tyyppi, joilla on sama isotooppijakauma kuin maapallolla ja Kuulla. Tämä onkin vahva viite että Maa muodostui e-kondriitteja muistuttavista kappaleista ja että e-kondriitit syntyivät suunnilleen Maan etäisyydellä Auringosta.

Viimeaikoina on pystytty osoittamaan, että enstatiittikondriitit voivat selittää myös Merkuriuksen erikoisen ja aikaisemmin selittämättömänä pidetyn koostumuksen. Myös Merkurius lienee muodostunut Maan tapaan e-kondriiteista muodostuneista kappaleista.

[5] Vaikka kaikki kolme Aurinkokunnan sisäplaneettaa ovat muodostuneet samanlaisista aineista, ei tiedetä miksi ne ovat niin erilaisia.

[6] Hieman samaan tapaan avaruusluotaimet saavat lisää nopeutta ja muuttavat liikesuuntaansa, kun ne ohjataan ohittamaan planeetta riittävän läheltä.

[7] Jotkin tähtitieteilijät arvelevat, että varhaisessa Aurinkokunnassa Jupiter kiersi lähellä Aurinkoa. Kun se myöhemmin siirtyi nykyiselle paikalleen seurauksena oli dramaattisia muutoksia Aurinkokunnan sisäosissa kiertäneiden pienkappaleiden radoissa.

Lisätietoa

Tutkimus julkaistaan Icarus-tiedelehden artikkelissa “Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals”.

Tutkimusryhmän jäsenet ovat P. Vernazza (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Ranska; European Southern Observatory, Saksa), P. Lamy (LAM, Ranska), O. Groussin (LAM, Ranska), T. Hiroi (Department of Geological Sciences, Brown University, USA), L. Jorda(LAM, Ranska), P.L. King (Institute for Meteoritics, University of New Mexico, USA), M.R.M. Izawa (Department of Earth Sciences, University of Western Ontario, Kanada), F. Marchis (SETI Institute, USA; IMCCE, Observatoire de Paris (OBSPM), Ranska), M. Birlan (IMCCE, OBSPM, Ranska), R. Brunetto (Institut d'Astrophysique Spatiale, CNRS, Ranska).

ESO, Euroopan eteläinen observatorio, on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin varta vasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 40-metrin kokoluokan optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusartikkeli: “Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals”
• Kuvia La Sillalta
• Lisätietoja Rosetta-luotaimesta

Yhteystiedot

Pierre Vernazza
ESO, Astronomer
Garching bei München,, Germany
Sähköposti: pvernazz@eso.org

Philippe Lamy
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Directeur de Recherche
Marseille, France
Puh.: +33 49 105 5932
Sähköposti: philippe.lamy@oamp.fr

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media