20 aurinkokunnan hämmästyttävintä kuuta

Aurinkokunnassamme on tällä hetkellä 174 nimettyä kuuta, jotka kiertävät kuutta ulointa planeettaa, ja uusia kuita löydetään ja niistä keskustellaan joka päivä. Jotkut niistä ovat kiehtovampia kuin toiset, olipa kyse sitten niiden maisemista, ominaisuuksista, kiertoradoista tai ympäristöistä – joten laitoimme 20 kiinnostavinta kuuta paremmuusjärjestykseen, koska, miksipä ei…

Orbit: Asteroidi 243 Ida

Galileo-luotaimen vuonna 1995 löytämä kuu on halkaisijaltaan alle kilometrin kokoinen ja se on Marsin ja Jupiterin välisessä vyöhykkeessä sijaitsevan Koronis-asteroidi Idan luonnollinen satelliitti. Ennen tätä tutkijoilla ei ollut mitään todisteita siitä, että asteroideilla voisi olla kuita, mutta sen löytymisen jälkeen on löydetty vielä 24 muuta kuuta, jotka kiertävät niitä.

Epäsovinnaisen kuun alkuperästä kiistellään, ja se voi olla peräisin joko itse asteroidista tai kaapatusta kohteesta.

Kiertoradat: Pluto

Ehken kiistanalainen päätös valita entisen planeetan kuu, mutta mielenkiintoinen kuu kuitenkin!

Puolet Pluton koosta, paria kutsutaan usein kaksoiskääpiöplaneettajärjestelmäksi, erityisesti koska ne kiertävät avaruuden keskipisteen ympärillä toisin kuin Pluto, joka on kiertoradan keskipiste.

Kuu löydettiin, kun Hubble-avaruusteleskooppi otti kuvia Plutosta, joka näytti pitkänomaisemmalta kuin sen tavanomainen pallomainen muoto.

Nimi tulee mytologisesta lautturista, joka kuljetti sieluja kuolleiden valtakuntaan ja vaati kolikon, jotta kuolleet pääsivät kulkemaan manalaan. New Horizons -avaruusalus kuljetti symbolisesti Floridan osavaltion kolikkoa maksaakseen lautturille, kun se ohitti Charonin ja Pluton vuonna 2015.

Orbit: Saturnus

Atlasilla on Saturnuksen toisen sisimmän kuun Panin tavoin päiväntasaajan suuntainen harjanne, joka antaa kuulle sen tunnusomaisen lentävän lautasen muodon. Pienen Atlaksen keskisäde on 15 km, ja se löydettiin vuonna 1980 Voyager 1 -luotaimen kuvien avulla sen ohilennon aikana Saturnuksen ohi.

Se on Saturnuksen lähellä, joten se kiertää yhden kiertoradan emoplaneetan ympäri vain 14,4 tunnissa.

Orbit: Saturnus

Iapetus on vuorovesilukittu Saturnukseen (sama puoli on aina kohti planeettaa), huolimatta etäisyydestä emoplaneetastaan. Tämä teki Iapetoksesta vaikeasti havaittavan, sillä se muuttui salaperäisesti kirkkaammaksi ja himmeämmäksi, kun se suoritti Saturnuksen kiertoratansa. Vuonna 1671 Cassini havaitsi tämän eron ja ennusti oikein, että kuulla oli kaksi puolta, toinen kirkas ja toinen mahdottoman tumma.

Kuun tummalle puolelle on olemassa muutamia selityksiä, joihin sisältyy tulivuorenpurkauksia, joissa hiilivedyt ovat tummuneet Auringon säteilyn käynnistämistä kemiallisista reaktioista, tai että kuu kerää hiukkasia läheiseltä tummalta kuulta, Phoebelta.

Todennäköisimmäksi vastuulliseksi prosessiksi postuloitiin Cassini-luotaimen ohilennon jälkeen vuonna 2007 terminen segregaatio, jossa tummemmat hiukkaset imevät enemmän lämpöä Auringosta, joten kaikki kirkkaammat haihtuvat aineet tällä alueella sublimoituvat ja siirtyvät viileämmälle, kirkkaammalle puolelle, kun taas tumma puoli muuttuu vielä tummemmaksi.

Jin ja yang kuussa on myös päiväntasaajaharju, joka kohoaa 13 km pinnan yläpuolelle pähkinän tavoin.

Orbit: Tämä pieni kuu löydettiin ensimmäisen kerran Voyager 2 -luotaimella vuonna 1990 sen jälkeen, kun se oli ottanut kuvan sisimmistä renkaista, ja siinä näkyi Panin pieni pilkku (halkaisijaltaan 14 km) 325 km leveässä Encken aukossa.

Lautasellisen muotoinen kuu vaikuttaa rengasjärjestelmässä oleviin hiukkasiin tuottamalla aaltoja, joita kutsutaan aallokoksi. Kun nopeasti liikkuvat hiukkaset ohittavat Panin, kuu antaa niille painovoiman ”potkun”, ja ne kasaantuvat tuottaen aaltoja, jotka voivat ulottua monien satojen kilometrien päähän renkaisiin.

Kiertoradat: Neptunuksen Nereidillä on aurinkokuntamme kaikista kuista eksentrisin kiertorata, sillä se kiertää planeettaa 360 maapallopäivää. Yhtenä uloimmista kuista Nereid voi olla niinkin lähellä kuin 841 100 kilometrin päässä ja niinkin kaukana kuin 5 980 200 kilometrin päässä äärimmäisen pitkänomaisen elliptisen kiertoratansa aikana.

Tämä outo kiertorata on saanut tähtitieteilijät uskomaan, että kuu on kaapattu kohde Kuiperin vyöhykkeeltä, alueelta, jossa on Neptunuksen tuolla puolen sijaitsevia jäisiä kappaleita triljoonasta komeetan kokoisesta kohteesta halkaisijaltaan suurempiin yli 100 kilometrin suuruisiin kohtiin (mukaan luettuna Pluto).

Orbit: Callisto on yksi neljästä kuusta, jotka Galilei löysi vuonna 1610 ja jotka kiertävät eri planeettaa kuin Maa, ja se on tarjonnut ymmärrystä Aurinkokunnan toiminnasta ja siitä, miten Aurinko on sen keskipisteessä Maan sijaan.

Callisto on uloin Jupiterin kuu, jota asteroidien törmäykset ovat runnelleet jatkuvasti, mikä tekee siitä Aurinkokuntamme rapautuneimman kappaleen.

Geologisen toiminnan puutteen vuoksi kuu ei pysty täydentämään pintaa, ja sen pinnalla on jopa 4 miljardia vuotta vanhoja kraattereita, mikä tekee Callistosta aurinkokunnan vanhimman maiseman.

Orbit: Phobos on suurempi Marsin kahdesta kuusta, ja se on epäsäännöllinen, ei-pallomaisen muotoinen, mitoiltaan 27x22x18 km. Kuu kiertää niin lähellä emoplaneettaansa, että se tekee kolme kierrosta yhdessä päivässä!

Sen huomattavin piirre on 9,7 km leveä Stickneyn kraatteri, joka on jäänyt jäljelle törmäyksestä, joka melkein pirstoi kuun. Meteorien jatkuva pommitus on jättänyt pinnan hienojakoisen pölyn peittämäksi.

Ensimmäisellä silmäyksellä Phobos vaikuttaa epäkiinnostavalta kohteelta Marsin yläpuolella olevalla taivaalla, mutta sillä on katastrofaalinen tulevaisuus edessään, ja juuri tämän mahdollisen kuoleman vuoksi Phobos on päässyt 20 mielenkiintoisimman kuun top 20 -listalle.

Kuukausi lähestyy punaista planeettaa vähitellen 1,8 m:n vauhdilla sadan vuoden välein, ja nämä kaksi törmäävät toisiinsa viime kädessä 50 miljoonan vuoden kuluttua. Vaihtoehtoisesti kuu hajoaa törmäyksissä muodostaen hienon pölyisen renkaan emoplaneetan ympärille.

Orbit: Jupiter

Jovian kuu on Aurinkokunnan suurin ja jopa suurempi kuin aurinkokuntamme ensimmäinen planeetta, Merkurius – se saisi ehdottomasti planeetta-aseman, jos se kiertäisi Aurinkoa suoraan. Jääkivipinnalla on sekä kraattereita että uria, ja sillä on sula ydin, jonka ansiosta sillä on oma magnetosfääri Jupiterin magnetosfäärin sisällä.

Vuonna 1996 Hubble-teleskooppi havaitsi kuun ympärillä ohuen, happea sisältävän ilmakehän. Se on kuitenkin aivan liian ohut ylläpitämään elämää – ainakin tietojemme mukaan.

Orbit: Halkaisijaltaan 500 kilometrin kokoinen pieni kuu ei todennäköisesti osoittanut minkäänlaista tektonista toimintaa, mutta Mirandan pinta on kuitenkin täynnä kanjoneita, jotka ovat 12 kertaa niin syviä kuin Maan Grand Canyon. Mirandan pinta voidaan jakaa erillisiin alueisiin, joilla on eritasoisia piirteitä sileästä rapautuneeseen, ja se kuvattiin ensimmäisen kerran Voyager 2:n ohilennon aikana Uranuksen ohi vuonna 1986 – se oli lähin kohde luotaimen lentoradalla.

Mahdollisuus kuun epäyhtenäiselle pinnalle on, että kuu oli aiemmin tuhoutunut jossakin törmäystapahtumassa uraanijärjestelmän alkupuolella ja sitten reagoinut uudelleen suurten sirpaleiden gravitaatiovetovoiman vuoksi.

Orbit: Saturnus

Tämä saattaa vaikuttaa huijaukselta valita kaksi kuuta, mutta nämä epäsäännölliset kivikappaleet yhdistettiin alun perin yhdeksi kuuksi aikaisemmassa Saturnuksen järjestelmässä, ja kun ne löydettiin, niitä pidettiin samana kohteena.

Kiinnostava piirre tässä parissa on niiden rinnakkaiskiertotila, sillä ne kulkevat samaa reittiä Saturnuksen ympärillä, mutta toinen on 50 km kauempana planeetasta. Tämä tarkoittaa, että sisempi kuu kulkee hieman nopeammin planeetan ympäri ja saavuttaa ulomman kuun neljän vuoden välein. Tällöin toisiinsa kohdistuva gravitaatiovaikutus saa kuut periaatteessa vaihtamaan paikkaa, jolloin ulommasta tulee sisempi ja päinvastoin.

Ne sijaitsevat Saturnuksen heikossa pölyisessä renkaassa, joka on todennäköisesti syntynyt sekä Janukseen että Epimetheukseen kohdistuneiden meteoriittitörmäysten jälkeen sinkoutuneesta materiaalista.

Orbit: Triton on todennäköisesti vangittu Kuiperin vyöhykkeen kohde, jota Neptunuksen voimakas vetovoima pitää kiertoradallaan. Kuulla on ohut ilmakehä, jossa on runsaasti typpeä ja metaania, joka on syntynyt sen pinnalla tapahtuvan vulkaanisen toiminnan tuloksena.

Kun Voyager 2 ohitti Tritonin vuonna 1989, purkautuvat geysirit olivat odottamaton piirre kylmässä, hilseilevässä ”cantaloupe”-kuussa. Yllättävä piirre paljastui eteläisestä vaaleanpunaisesta lakista otetuista kuvista, joissa näkyi hiilipitoisten juovien pinnalle jättämiä tummia raitoja. Kuu on yksi harvoista Aurinkokuntamme vulkaanisesti aktiivisista kappaleista, vaikka se on 4,5 miljardin kilometrin päässä Auringosta.

Se on edelleen yksi kylmimmistä paikoista, sillä suurin osa typestä on olemassa pakkasena, joka antaa kuulle sen hyvin heijastavan pinnan.

Orbit: Titan on vain kaksi prosenttia pienempi kuin Ganymede, ja se on aurinkokuntamme toiseksi suurin kuu. Se on ainoa kuu, jolla tiedetään olevan paksu ilmakehä, joka on niin tiheä, että typpi- ja metaanipilvet peittävät kokonaan planeetan kiinteän ytimen. Auringon UV-säteily käynnistää myös näiden kaasujen välisiä reaktioita, jotka tuottavat monia erilaisia orgaanisia molekyylejä, jotka esiintyvät Titaanin ilmakehässä hivenaineina.

Cassini-luotain paljasti etaanista ja metaanista koostuvia järviä ja jokia, joita oranssien pilvien sateet täyttävät, sekä tummia hiekanmuotoisia dyynejä, jotka koostuvat hiilivetyjen rakeista. Mahdollinen tulivuoritoiminta tuottaa todennäköisesti vettä sulan kiven sijasta, jollaisen tunnemme täällä maapallolla. Titanin pinnalla olevat vuoret on nimetty JRR Tolkienin Keski-Maassa esiintyvien vuorten mukaan.

Orbit: Jupiter

Io on aurinkokuntamme vulkaanisin kappale, ja se on Jupiterin kolmanneksi suurin kuu. Kuumuuden tarjonta johtuu sen elliptisestä kiertoradasta, jonka suuremmat kuut Ganymede ja Europa pakottavat noudattamaan tätä rataa, ja siitä, että kuun sama puoli on aina planeettaa kohti. Tämä aiheuttaa uskomattomia vuorovesivoimia, jotka johtuvat Ioon kohdistuvasta muuttuvasta painovoimasta ja saavat sen kiinteän pinnan pullistumaan jopa 100 metriä.

Tuloksena Kuun maanpinta on lähes kokonaan sulaa, ja sen tulivuoret purkautuvat ainetta jopa 190 mailin korkeuteen ilmakehään ja täyttävät mahdolliset törmäyskraatterit muodostaen laavajärviä ja nestemäisen kiven tulva-alueita. Io täydentää jatkuvasti pintaa, jonka koostumuksesta kiistellään tällä hetkellä lämpöä kestävän piin ja väriä vaihtelevan rikin välillä.

Orbit: Saturnus

Autio maisema, jossa lämpötila laskee -220 celsiusasteeseen varjossa, rapautunut ja harmaa. Rhean luultiin olevan vain tavallinen kalliosta ja jäästä koostuva kuu – mutta niin oli, kunnes Voyager- ja Cassini-avaruusluotaimet saapuivat paikalle.

Vuonna 1980 Voyager-luotaimen kuvat kuvasivat Rhean kraattereita ja kirkkaampia paljastuneen jään kanjoneita. Sitten Cassini saapui vuonna 2008 ja löysi todisteita Rheaa kiertävistä rengasrakenteista, mikä oli ensimmäinen kerta, kun tämä ominaisuus havaittiin kuusta. Löydöt jatkuivat vuonna 2010, jolloin Cassini havaitsi kuuta ympäröivän ohuen, happea ja hiilidioksidia sisältävän ilmakehän – ensimmäistä kertaa, kun avaruusluotain oli kerännyt suoraan happea. Happi on peräisin pinnan jään energeettisten hiukkasten reagoimisesta ja hajoamisesta, jolloin kaasua vapautuu ilmakehään, ja tämä prosessi tapahtuu, kun Rhea kulkee Saturnuksen magnetosfäärin läpi. Rhean kaukaisessa tulevaisuudessa ilmakehän lisääntynyt happipitoisuus voi saada aikaan monimutkaisempaa kemiaa kuun pinnalla.

Orbit: Jupiter

Vain murto-osan Kuuamme (Päivitetty: ei planeetta Maata, kuten alun perin totesimme) pienemmällä jäisellä Jupiterin kuulla on monia mielenkiintoisia piirteitä, jotka herättävät suunnitelmia tulevista avaruusluotainmatkoista. Kuu on lähes täysin vapaa kraattereista, ja se on mahdollisesti Aurinkokunnan silein kohde, sileämpi kuin snookerpallo.

Kuun 62 mailin paksuinen pinta on rikkonainen, ja siinä on tuntemattomasta materiaalista koostuvia punaruskeita kerrostumia, jotka peittävät alleen mahdollisen valtameren olemassaolon. Veden olemassaolo yhdistettynä Jupiterin vetovoiman aiheuttamaan lämpöön ja vuoroveteen on herättänyt ajatuksia siitä, että näissä valtamerissä voisi olla varhaista elämää. Vuonna 2013 NASA ilmoitti Hubble-teleskoopin kuvien tarkastelun jälkeen, että Euroopasta saattaa purkautua vettä avaruuteen. Tämä viittaa siihen, että ydin voisi olla geologisesti aktiivinen ja tuottaa purkausaukkoja myös veden alla, mikä tarjoaisi elintärkeitä ravintoaineita siellä mahdollisesti viihtyville eliöille.

Orbit: Maa

Mikään lista mielenkiintoisista kuista ei olisi täydellinen ilman yötaivaan alkuperäistä ihmettä, Kuuamme. Usein sanotaan, että tiedämme sen pinnasta enemmän kuin planeettamme valtameristä.

Kuumme on aurinkokunnan viidenneksi suurin luonnollinen satelliitti, ja se on edelleen ainoa Maan ulkopuolinen paikka, jonne ihminen on astunut. Kuu on ollut vuosituhansien ajan kaiken planeetallamme elävän elämän tarkkailtavana, salaperäisenä kraateroituneena kohteena, joka on inspiroinut monia myyttejä ja legendoja, ja sillä on suuri merkitys monille kulttuureille, ja auringon- ja kuunpimennykset ovat symbolisia niiden uskomuksille.

Kuu on myös elintärkeä planeetallemme elämän ylläpitämiseksi. Se hillitsee planeettamme akselin heilahtelua aiheuttaen vakaamman ilmaston ja luo maapallon luonnollisen rytmin, valtameriemme vuoroveden.

Kuun pinnalla on sekä vaaleita että tummia alueita (ns. ylänköjä ja marioita), joilla on erilainen koostumus ja ikä, mikä viittaa siihen, että kuun alkuaikoina kuussa oli sula kuori, joka kiteytyi muodostaen nykyisin havaitsemamme kuun maiseman. Kraatterit ja astronauttien jalanjäljet säilyvät miljardeja vuosia, sillä Kuu ei uusiudu, kuten muut kuut koko aurinkokunnassa. Kuussa on hyvin ohut ilmakehä, jota kutsutaan eksosfääriksi, mutta se ei riitä puolustamaan sitä Auringon säteilyltä tai meteoriittitörmäyksiltä, toisin kuin meidän oma suojakehämme. Hyväksytty teoria Kuun muodostumisesta on, että Marsin kokoinen kappale (nimeltään Theia) törmäsi planeettaamme noin 4,5 miljardia vuotta sitten. Ilman tätä katastrofaalista tapahtumaa, jota kutsutaan usein jättiläistörmäyshypoteesiksi tai Theian törmäykseksi, planeettamme olisi muuten todennäköisesti asuinkelvoton.

Sen jälkeen, kun me itse ja robotit olemme vierailleet Kuussa, sieltä ei ole löytynyt mitään todisteita, jotka viittaisivat siihen, että siellä voisi olla elämää, mutta siitä huolimatta Kuu on aina fantasioitu tulevan ihmisen asuttaman paikan ja laukaisualustan asemapaikaksi tähtien taakse.

Orbit: Enceladus on yksi aurinkokuntamme kirkkaimmista kohteista, sillä sen vesijääpinta heijastaa lähes 100 prosenttia Auringon valosta – mutta tämä fyysinen ominaisuus ei tee siitä yhtä aurinkokuntamme jännittävimmistä paikoista.

Jäistä kuuta kuvataan usein tieteellisesti kiinnostavimmaksi paikaksi aurinkokunnassamme, ja syystäkin, sillä siinä on lupaavimmat olosuhteet elämän säilymiselle planeettamme ulkopuolella.

Vuonna 2005 Cassini-luotain löysi kuusta uskomattoman jännittävän piirteen – jäägeysirit. Geysirien savupiiput sisältävät jäähiukkasia sekä kaasumaista vesihöyryä, hiilidioksidia, metaania, ammoniakkia ja typpeä. Nämä purkaukset täydentävät kuun pintaa uudella jäällä ja toimittavat jäistä materiaalia Saturnuksen E-renkaaseen. Vesihöyryä on runsaasti sen pinnalla olevan geotermisen piirteen yläpuolella, joka tunnetaan nimellä ”Tiger Stripes” (tiikeriraidat), jotka ovat syviä halkeamia muuten sileässä kuussa. Lämmönlähteenä toimivat todennäköisesti vuorovesivoimat, jotka lämmittävät planeetan ydintä ja aiheuttavat geologista toimintaa.

Kuuhun kätkeytyy myös tärkeä salaisuus – globaalin kokoinen vesimeri, mistä kertoo sen kiertoradan heilahtelu, joka voi johtua vain nestemäisestä sisuksesta. Sisäiseen lämpöön, kemiaan ja valtameren läsnäoloon liittyvät tekijät johtavat Enceladuksen suuriin mahdollisuuksiin elämän olemassaolosta.

Tseuraa Science Focuksen sivuja Twitterissä, Facebookissa, Instagramissa ja Flipboardissa