Planeetat toisesta galaksista

Pieni punainen kääpiötähti kiitää valtavalla kiireellä halki avaruuden. Se liikkuu lähes 300 km/s nopeudella galaksimme keskustan ympäri. Mutta tämä tähtitieteilijöiden M1-spektriluokan kääpiötähdeksi luokittelema kohde kiertää Linnunradan keskusta väärään suuntaan suhteessa likimain kaikkiin muihin tähtiin, kuin vastaantulijoiden kaistalla. Jokin on saanut sen liikkeen poikkeamaan valtavasti muista Linnunradan pienistä punaisista tähdistä, joita on valtaosa, noin 70%, kaikista tähdistä. Mistä se on tulossa?

Jacobus Cornelius Kapteyn löysi nimeään kantavan tähden, Kapteynin tähden, vuonna 1898 yhdessä Robert Innesin kanssa heidän huomatessaan, että vanhoissa vuonna 1873 otetuissa tähtitaivaan valokuvissa oli näkynyt tähti, jonka tunnusomainen ”läiskä” puuttui uusista valokuvauslevyistä. Oli kuin tähti olisi kadonnut taivaalta jälkiä jättämättä.

Kapteynin tähti ei tietenkään ollut kadonnut minnekään — se vain liikkui kolmessa vuosikymmenessä huiman matkan taivaalla, vaeltaen peräti kahdeksan kaarisekuntia joka vuosi, mikä on nopeampaa kuin minkään 1800-luvun lopulla tunnetun tähden liike. Nykyään tiedämme, että vain vuonna 1915 löydetyn Barnardin tähden näennäinen liike taivaalla on suurempaa, koska se sijaitsee lähempänä.

Kapteynin tähti kuuluu Auringon lähinaapurustoon, ollen yksi lähimmistä tähtinaapureistamme vain kolmentoista valovuoden päässä, mutta se on vain käymässä. Kun Kapteynin tähti on kiiruhtanut galaktisen naapurustomme läpi, sen ja Auringon tiet tuskin enää koskaan kohtaavat.

Kapteynin tähti

Linnunrataan kuuluu useita pallomaisia tähtijoukkoja, satojentuhansien tai miljoonien tähtien tiiviitä joukkoja, jotka kiertävät yksittäisten tähtien tavoin Linnunradan keskustan ympäri. Ne eivät kuitenkaan ole samanlaisia, eivätkä kaikki ole edes muodostuneet Linnunradassa. Omega Kentaurin pallomainen tähtijoukko on mielenkiintoinen, koska sen ajatellaan olevan jäänne muinaisesta miniatyyrigalaksista, joka on sulautunut Linnunrataan jättäen jälkeensä vain pallomaiseksi tähtijoukoksi muotoutuneen keskuspullistumansa.

Noin yksitoista miljardia vuotta sitten, koko universumi oli nuori, vain pari miljardia vuotta vanha. Ensimmäiset tähdet olivat syntyneet vedyn ja heliumin muodostamasta kaasusta. Juuri muita alkuaineita ne eivät sisältäneet, vaikka ensimmäisen sukupolven massiiviset tähdet olivatkin jo ehtineet räjähtää supernovina kylväen tähtienväliseen avaruuteen raskaampia alkuaineita ja siten planeettakuntien siemenet.

Omega Kentaurin pallomaisessa tähtijoukossa on kuitenkin vain vanhoja tähtiä, koska tähtien synty sai joukossa loppunsa jo kauan sitten viimeistenkin tähtienvälisen kaasun pilvien tiivistyttyä tähdiksi. Niiden joukossa oli luultavasti myös Kapteynin tähti (1).

Koska Kapteynin tähti näyttää olevan peräisin vanhasta tähtijoukosta, joka ennen sulautumistaan Linnunrataan on ollut pikkuinen Linnunradan seuralaisgalaksi, ovat myös tähteä kiertävät planeetat mitä luultavimmin syntyneet toisessa galaksissa. Yhdessä Guillem Anglada-Escuden kanssa löysin kaksi planeettaa kiertämässä Kapteynin tähteä vuonna 2014 (2). Ne ovat ensimmäiset toisesta galaksista peräisin olevat planeetat, joita olemme päässeet tutkimaan.

Kauan sitten, kaukaisessa galaksissa

Kapteynin tähden planeetat, Kapteyn b (Kuva 1.) ja Kapteyn c, ovat yhtä vanhoja kuin tähtensä. Koska planeetat muodostuvat aina samasta aineksesta kuin tähti, jota ne kiertävät, tiivistyen nuorta prototähteä kiertävästä kaasun ja pölyn kertymäkiekosta, ne ovat myös muodostuneet samaan aikaan. Kapteyn b ja c ovat siis noin 11 miljardia vuotta vanhoja supermaapalloja. On hauskaa spekuloida, että jos Kapteyn b:n pinnalla olisi joskus syntynyt elämää, sen voisi ajatella olleen ”kauan sitten, kaukaisessa galaksissa” kuten Star Wars elokuvasarjassa.

Kuva 1. Taiteilijan piirtämä havainnekuva supermaapallosta Kapteyn b suhteessa Maapalloon. Kuva: The Planetary Habitability Laboratory/University of Puerto Rico at Arecibo.

Moni onkin spekuloinut. Esimerkiksi Guillem, joka pohti brittiläisen Channel 4 -kanavan haastattelussa, että mahdollisella elämällä Kapteyn b:n pinnalla ”on ollut runsaasti aikaa kehittyä”. Tiedämme, että Maapallolla elämää kehittyi lähes välittömästi planeettamme pinnan jäähdyttyä tarpeeksi viileäksi, jotta pintaa peittänyt laavameri saattoi muodostaa kiinteän kivikuoren. Kapteyn b:n pinnalla olosuhteet ovat luultavasti pysyneet stabiileina jo 11 miljardia vuotta — yli kaksi kertaa Maapallon iän — joten paikallisella elämällä, jos sitä on, on ollut runsaasti aikaa monipuolistua ja täyttää jokainen planeetalla esiintyvä elinympäristö.

Mutta meillä ei ole tietoa onko Kapteyn b:n pinnalla elämää tai edes olosuhteita, jotka mahdollistaisivat elämän esiintymisen. Sen nestemäisen veden esiintymisen mahdollistava pintalämpötila ei riitä, jos planeetan pinnalla ei ole vettä tai jos sen kaasukehä on liian paksu ja muodostaa painekattilan, jonka olosuhteissa elävät organismit eivät voi syntyä. Emme lisäksi tiedä Kapteynin tähden planeettojen koostumuksesta mitään — vain niiden massojen alarajat, jotka kertovat, että kyseessä on mitä todennäköisimmin kaksi supermaapalloa.

Kapteynin tähden planeetat saavat jatkaa rauhallista tanssiaan kiertoradoillaan vielä pitkään. Kapteynin tähti on punainen kääpiötähti, joka polttaa ytimessään olevan vedyn heliumiksi verkkaiseen tahtiin ja loistaa jossakin päin Linnunrataa vielä satojen tai jopa tuhansien miljardien vuosien ajan. Jos Kapteyn b:n pinnalla on elämää, sillä on aikaa kehittyä vielä kauan, kokonainen ikuisuus verrattuna Maapallon biosfääriin, joka tuhoutuu viimeistään noin miljardin vuoden kuluttua hiljalleen kuumenevan auringon haihduttaessa meret ja puhaltaessa ilmakehän avaruuteen.

---

Kapteynin tähden planeetoilla esiintyvällä elämällä spekuloi myös Alastair Reynolds, joka julkaisi aiheesta lyhyen novellin ”Sad Kapteyn” samaan aikaan planeettakunnan löydöstä raportoineen tieteellisen artikkelin (2) kanssa.

Lähteet

1. Wylie de Boer et al. 2009. Evidence of tidal debris from Omega Cen in the Kapteyn group. The Astronomical Journal, 139, 636.
2. Anglada-Escude et al. 2014. Two planets around Kapteyn’s star: a cold and a temperate super-Earth orbiting the nearest halo red dwarf. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 443, L89.