Hyytävä tuuli puhaltaa tasangolta ja saa matalan järven aaltoilemaan. Paksut pilvet verhoavat aurinkoa, joka on laskemassa hitaasti kohti punasävyistä taivaanrantaa.

Äkkiä pilvet puhkaisee putoava metallilieriö. Sen yläpuolelle rävähtää auki suuri jarruvarjo, joka saa oudon esineen vajoamaan hitaasti. Lopulta lieriö tömähtää maahan ja tarkkailee ympäristöään, kunnes akut hiipuvat. Odottamaton vieras vaikenee.

Vuonna 2005 ensimmäinen ihmisen rakentama laite laskeutui toista planeettaa kiertävän kuun pinnalle. Saavutuksen historiallisuutta korosti se, että kuu oli Titan, Saturnuksen kiertolaisista suurin. Se on kaukana, Maasta keskimäärin puolentoista miljardin kilometrin etäisyydellä eli kymmenen kertaa kauempana kuin Aurinko Maasta.

Titanin tutkiminen oli hyvä esimerkki avaruusyhteistyöstä. Euroopan avaruusjärjestö rakensi Huygensiksi ristityn luotaimen ja järjesti sille kyydin Saturnukseen Yhdysvaltain avaruusjärjestö Nasan Cassini-luotaimen kyydissä.

Suunnilleen lasten kahluualtaan kokoinen laskeutuja irrotettiin planeetan kiertoradalle asettuneesta luotaimesta, minkä jälkeen se oli kolmisen viikkoa omillaan. Seuraavaksi Huygens teki ensin suojakilven ja sitten jarruvarjon hidastamana pehmeän laskun hieman Titanin päiväntasaajan eteläpuolelle.

Laskeutumisesta on pian 13 vuotta. Silti koko ajan julkaistaan uusia tutkimustuloksia, jotka perustuvat Huygensin keräämiin tietoihin.

Titan-kuun löysi hollantilainen Christiaan Huygens vuonna 1655. Yli 300 vuoden ajan sen olemus oli mysteeri. Ensimmäiset yksityiskohtaiset tiedot Titanista saatiin vasta 1980-luvun alussa, kun Voyager-luotainkaksikko ohitti Saturnuksen.

Kreikkalaisen mytologian jättiläisten mukaan nimetty Titan on nimensä veroinen.

Saturnuksen kuista se on ylivoimaisesti suurin ja koko Aurinkokunnassakin se pitää hallussaan kakkossijaa. Titan jää hopealle niukasti kuin suomalaisurheilija: Jupiterin kuu Ganymedes on läpimitaltaan pari prosenttia suurempi.

Titan on läpimitaltaan suurempi kuin pienin planeetta Merkurius. Vajaan 4 900 kilometrin läpimittainen Merkurius on kuitenkin tuplasti Titania massiivisempi, sillä sen sisuksissa on suuri rautasydän.

Titan on pääosin jäätä. Kuu on yli 4,5 miljardia vuotta sitten syntynyt Aurinkokunnan ”lumirajan” tuolla puolen eli alueella, jossa vesi oli kiinteässä olomuodossa. Siellä jäätä kertyi sekä jättiläisplaneettoihin että niitä kiertäviin kuihin.

Titan on poikkeuksellinen muutenkin kuin kokonsa puolesta. Se on ainoa kuu, jolla on tiheä kaasukehä. Se koostuu suurimmaksi osaksi typestä – kuten Maan ilmakehäkin. Paine pinnalla on jopa suurempi kuin meikäläinen ilmanpaine merenpinnan tasossa.

Huygensin mukana oli laitepaketti, joka teki 2,5 tuntia kestäneen laskeutumisen aikana mittauksia Titanin kaasukehän ominaisuuksista. Laskeutujassa oli myös mikrofoni, joka välitti ensimmäisen kerran ääntä toiselta taivaankappaleelta. Euroopan avaruusjärjestö on julkaissut vajaan kahden minuutin nauhoituksen tuulen suhinaa 1,5 miljardin kilometrin päästä.

Kaasukehän ominaisuuksia tutki myös suomalainen Ilmatieteen laitoksen mittalaite, joka kartoitti Titanin kaasukehän paineprofiilia eli ilmanpaineen muutoksia eri korkeuksilla.

Vaisalan rakentamia antureita oli kaikkiaan kahdeksan ja niitä oli kolmea eri tyyppiä, koska paine on eri korkeuksilla hyvin erilainen. Laskeutumisen aikana Huygensin korkeutta puolestaan mittasi Ylinen Electronicsin tutkalaitteisto.

”Kaasukehän yläkerroksissa painetta tarkkailivat Mars-anturit, jotka oli alun perin kehitetty punaisen planeetan tutkimista varten. Paineen kasvaessa ne paukahtivat rikki, mutta sitä ennen olivat keskikorkeuden anturit alkaneet tehdä mittauksia. Laskeutumisen loppuvaiheissa olivat toiminnassa anturit, jotka olisivat kestäneet suurempaakin painetta kuin kuun pinnalla vallitsee”, Huygens-hankkeessa mukana ollut Ari-Matti Harri listaa. Nykyisin Harri on Ilmatieteen laitoksen Uudet havaintomenetelmät -yksikön päällikkö.

”Yllättävintä oli mittausten yllätyksettömyys”, Harri toteaa. Kun Saksan Darmstadtissa sijaitsevasta lennonjohtokeskuksesta alkoi virrata mittaustietoa Helsinkiin, näytti hetken siltä, että jotain on vialla.

Harrin oli varmistettava lennonjohdosta, että tiedot ovat peräisin todellisista mittauksista, sillä ne olivat niin lähellä ennen lentoa tehtyä mallinnusta. ”Yhteensopivuus oli liian hyvä ollakseen totta”, Harri muistelee.

Totta se kuitenkin oli. Näin saatiin kaikkien aikojen tarkin paineprofiili Titanin kaasukehästä. ”Aikaisempaa ei ole ja uutta ei toistaiseksi ole mitattu, joten meillä on edelleen hallussa tarkkuusennätys”, Harri naurahtaa.

Yhtäläisyydet Maan kanssa eivät lopu kaasukehän koostumukseen ja paineeseen. Titan on ainoa kuu ja maapallon lisäksi ylipäätään ainoa Aurinkokunnan kappale, jonka pinnalla virtaa ja lainehtii neste. –180 celsiusasteen lämpötilassa vesi on teräksenkovaa jäätä, joten virtaavan veden virkaa hoitaa nestemäinen metaani ja etaani.

Titanissa on myös vuodenajat samaan tapaan kuin maapallolla, niillä vain on pituutta vielä enemmän kuin loputtomalta tuntuvalla synkällä syksyllä: kullakin on kestoa noin 90 vuorokauden sijasta lähes 90 kuukautta.

Saturnus kiertää Auringon ympäri kerran 29,5 Maan vuodessa, samassa ajassa Titanin vuodenajat käyvät läpi oman kiertonsa. Tällä hetkellä kuun pohjoisella pallonpuoliskolla on alkukesä, mutta kun Huygens laskeutui Titanin pinnalle, siellä elettiin keskitalvea. Hyytävästä kelistä huolimatta Huygens toimi pinnalla 90 minuuttia, tunnin arvioitua pidempään.

Myräkät vaikuttavat jopa Titanin pinnanmuotoihin.

Titan on tuhansien järvien kuu.

Siellä on Maan tavoin ajoittain sateita, jotka täyttävät järviin ja meriin laskevat jokiuomat. Taivaalta tulee myös bentseeniä sekä pisaroina että lumihiutaleina, ja sitä virtaa metaanin ohella joissa ja lainehtii järvissä sekä merissä.

Metaania ja muita hiilivetyjä arvioidaankin olevan Titanilla noin 300 kertaa enemmän kuin maakaasua ja öljyä maapallolla. Suuri arvoitus on, miten on mahdollista, että metaania esiintyy Titanin pinnalla.

Vaikka auringonpaiste on Saturnuksen etäisyydellä paljon vähäisempää kuin Maassa, ultraviolettisäteily pystyy silti hajottamaan metaania. Laskelmien mukaan kaikki Titanin nykyinen metaani ehtisi kadota muutamassa miljoonassa vuodessa.

Joko metaania tulee jostain koko ajan lisää tai sitten sitä on sattumoisin Titanissa juuri nyt, kun pystymme sitä tutkimaan. Ensimmäisen vaihtoehdon selittäminen on vaikeahkoa, mutta jälkimmäinen tuntuu lähes mahdottomuudelta.

”Todennäköisesti Titanin pinnan alla, ehkä sadan kilometrin syvyydessä, on suuret määrät vettä sekä ammoniakkia, joka toimii jäänestoaineena. Jos kuun sisuksissa on riittävästi lämpöä, painetta ja hiiliyhdisteitä, vettä hajoaa hapeksi ja vedyksi, ja syntyy hiilivetyjä. Titan olisi eräänlainen metaanitehdas”, arvelee Ari-Matti Harri.

Saturnusta tutkineen Cassini-luotaimen ura päättyi komeasti syyskuussa, kun se ohjattiin törmäämään planeetan kaasukehään. Cassini ehti vuosien varrella tutkia Titania moneen otteeseen ja kerätä tietoa sen olosuhteista. Kun havaintojen pohjalta on vastikään tehty säämallinnuksia, on todettu, että Titanin sateet eivät ole mitään tihkua, vaan todellista kaatosadetta.

Varsinaisia myrskyjä Titanissa ei ilmeisesti riehu, sillä Cassinin tutkamittausten mukaan järvissä ja merissä on korkeudeltaan vain sentin luokkaa olevia aaltoja. Tuulet ovat siis hyvin heikkoja.

Sademäärät sen sijaan voivat olla hirmumyrskylukemissa. Metaania ja muita hiilivetyjä saattaa tulla taivaalta yhden Maan vuorokauden aikana liki puoli metriä, suunnilleen saman verran kuin elokuun lopussa Yhdysvaltain eteläosia moukaroineen Harvey-hurrikaanin rajuimmissa vaiheissa.

Tällaiset myräkät vaikuttavat Titanin pinnanmuotoihinkin. Cassini-luotaimen tutkakuvissa näkyy, kuinka jokiuomissa tapahtuu virtaaman vaihdellessa muutoksia, mutta vyöryvät metaanimassat voivat kuljettaa mukanaan myös suuria määriä kuun jäistä pinta-ainesta.

Olot eivät ole kaikkialla Titanissa samanlaiset. Järvet ja meret ovat keskittyneet pohjoisille napaseuduille, joten siellä kokonaissademäärät ovat suurempia. Todelliset monsuunisateet, joita esiintyy ehkä kerran tai pari Titanin vuoden mittaan, sijoittuvat eteläistä Suomea vastaaville leveysasteille. Sieltä on löytynyt runsaasti tulvien kasaamia muodostelmia.

Myös merissä ja järvissä tapahtuu muutoksia, joille ei ole löytynyt varmaa selitystä. Rantaviivat elävät, saaria ilmestyy ja katoaa. Yksi mahdollisuus on, että ”vesistöjen” pohjasta purkautuu kaasua, joka saa nestemäisen metaanin ja etaanin kuplimaan voimakkaasti. Kuplakasaumat erottuisivat Cassinin tutkakuvissa aavemaisina niemekkäinä ja saarina.

Uusia, aiempaa tarkempia tietoja Titanista ei ole aivan heti luvassa. Tällä hetkellä käynnissä ei ole yhtään Titanin tutkimiseen tähtäävää luotainohjelmaa. Suunnitelmia on kyllä tehty. Suunnittelun aloittamisesta kestää parikymmentä vuotta siihen, että jättiläisplaneettaa tutkiva luotain on perillä, joten ihan heti Titaniin ei laskeutujaa saada.

Yksi hylätyistä hankkeista on TiME (Titan Mare Explorer), jota ehdotettiin vuonna 2009. TiME olisi laukaistu matkaan vuonna 2016, se olisi saapunut määränpäähänsä 2023 ja laskeutunut kellumaan jollekin Titanin suurista järvistä.

Nasa keskittyy nyt Mars-tutkimukseen eikä Kiinallakaan tunnu olevan mielenkiintoa Aurinkokunnan ulompia osia kohtaan.

”Tuskinpa Euroopan avaruusjärjestökään saa Titaniin luotainta ainakaan pariin vuosikymmeneen, kun tällä hetkellä ei ole mitään edes piirustuspöydällä”, Harri arvioi.

Ilmatieteen laitoksen ennätys säilyy siten vielä pitkään.

Voitaisiinko Maan elämää muokata siten, että se pärjää Titanin hyisessä ympäristössä?

Viime vuosina on alettua pohtia, voisiko jättiläisplaneettojen kuista löytyä elämää. Jos Titan tosiaan on kuin pakastepainos muinaisesta Maasta, voisiko siellä olla elämää? Todennäköisesti ei.

On myös hyvin epätodennäköistä, että Maasta tuotu elämä voisi selviytyä Titanin äärioloissa. Ei ainakaan nykyisessä muodossaan, vaikka maapallolta löytyykin hyvin sitkeitä eliöitä.

Voitaisiinko Maan elämää muokata siten, että se pärjää Titanin hyisessä ympäristössä? Asiaa tarkastelee tieteen ja taiteen rajamaastossa englantilainen Andy Gracie teoksessaan Drosophila Titanus. Lähtökohtana on tieteellinen kysymys: miten jokin eliö pystyy sopeutumaan Maan ulkopuolisiin oloihin, jotka näyttävät täysin vihamielisiltä elämälle sellaisena kuin sen Maassa ymmärrämme.

Gracien teos on saanut alkunsa vuonna 2011 ja se jatkuu vielä vähintään muutamia vuosikymmeniä. Taiteilijan tavoitteena on kehittää uusi banaanikärpäslaji, joka pystyisi elämään Titanissa.

Laboratorio-oloissa kasvatetut kärpäspopulaatiot joutuvat toistuvasti sopeutumaan yhä matalampiin lämpötiloihin, kasvavaan ilmanpaineeseen, muuttuvaan kemialliseen ympäristöön, erilaiseen valon ja pimeyden jaksotukseen sekä lisääntyvään ultraviolettisäteilyyn. Jatkuvan luonnonvalinnan ja lukuisten sukupolvien myötä kärpäset vähitellen muuttuvat.

Onko lopputuloksena todella banaanikärpänen, joka on sopeutunut typpikaasukehään, metaanisateisiin, vähäiseen valoon ja ankaraan pakkaseen? Tähänkin on vastattava: todennäköisesti ei.

Se ei kuitenkaan ole Gracien taideteoksen varsinainen tavoite. Pyrkimyksenä on herättää kysymyksiä niin evoluutiobiologiasta, genetiikasta kuin tieteen etiikastakin. Ja ilman kysymyksiä tiedekään ei etene.