luola

Video: Tällaista on syvällä luolassa kallion sisällä

Thaimaassa on meneillään mittava pelastusoperaatio, kun nalkkiin jäänyt jalkapallojoukkue koetetaan saada turvallisesti ulos luolasta. Mutta millaista luolassa oikeasti on?

Euroopan avaruusjärjestö on järjestänyt pitkään erikoisia luolatutkimukseen perustuvia koulutussessioita astronauteille. Nämä CAVES-koulutukset perustuvat siihen yksinkertaiseen havaintoon, että luolassa olemisella ja avaruuslennoilla on paljon yhteistä.

Painottomuutta ei luolissa ole, mutta eristyksissä pimeässä luolassa oleminen on vähän kuin olisi avaruudessa. Lisäksi luolassa kulkeminen vaatii samankaltaista valmistautumista ja turvallisuusmenetelmiä kuin avaruuskävelyllä. Luolissa toimitaan tiiminä kuin avaruuslennoilla ja vaara vaanii koko ajan.

Luolatutkijat käyttäjätkin paljon avaruuslennoille kehitettyjä laitteita ja menetelmiä; ei ollutkaan mikään ihme, että SpaceX:n Elon Musk innostui auttamaan thaipoikia ja pystyi haalimaan varsin nopeasti kasaan laitteita, joista saattaisi olla apua. Lisäksi hänellä on tukenaan kallioporausyhtiö Boring Company. Ei tosin ole tiedossa, kuinka paljon meneillään olevassa pelastusoperaatiossa on mukana Muskin väkeä.

CAVES-koulutusten perusteella voi tosin sanoa, mitä pojat kokevat päästessään (toivottavasti) takaisin päivänvaloon luolassa olemisen jälkeen: valo tuntuu kirkkaalta, tuoksut voimakkailta ja ympärillä oleva laaja maisema lähes huimaa. Tilanne on vähän samanlainen kuin pitkän avaruuslennon jälkeen, kun laskeutumiskapselin luukku avataan.

Pojilla tähän sekoittuu luonnollisesti ilo pelastumisesta – mikäli kaikki sujuu hyvin. Onnea operaatioon!

Marsin ja Kuun luolat tarjoavat suojaa astronauteille

La, 06/09/2018 - 22:17 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jesse Richmond

Kuusta ja Marsista on löydetty monia jättimäisiä laavan muovaamia tunneleita. Salaperäisten luolastojen on uumoiltu olevan käteviä suojapaikkoja astronauteille joskus tulevaisuudessa. Millaisia nuo laavatunnelit todella ovat, ja toisivatko ne satunnaiselle avaruusmatkailijalle oikeata turvaa?

Olet hämärässä. Päivänvalo kajastaa kaukana yläpuolellasi olevasta pyöreästä aukosta. Jalkojesi alla on yllättävän tasainen kivipohja. Siellä täällä lojuu katosta pudonnut lohkare. Edessäsi olevassa seinässä on jättimäisiä valumia, joista osa tuntuu rosoisilta, toiset sileiltä, paikoin jopa hieman aaltoilevan lasin kaltaisilta. Seinä jatkuu sekä oikealle että vasemmalle upoten lopulta pimeyteen. Ylhäällä seinä kaartuu katoksi, ja jossain kohdassa valumat muuttuvat rosoisemmaksi. Ikään kuin katosta roikkuisi lukemattomia lepakoita, odottaen yön tuloa. Jos näkisit tarkemmin, huomaisit katon olevan tuhansien tippukivimäisten "laavapuikkojen" peitossa.

Kaikki, mitä näet, on syntynyt samoihin aikoihin kun naapuriplaneetalla oli vasta yksisoluista elämää. Jos sitäkään. Vain valoa tuova aukko on poikkeus, se syntyi asteroiditörmäyksessä muutama miljoona vuotta sitten.

Tervetuloa marsilaiseen laavatunneliin.

Jos, tai siis kun ihmiset joskus ryhtyvät asuttamaan Kuuta tai Marsia, on tukikohdan paikkavalinta tärkeää. Aivan yhtä tärkeää kuin resurssien löytäminenkin.

Pinnalla on vaarallista oleilla voimakkaan ultraviolettisäteilyn, kosmisten säteiden ja mikrometeoriittien vuoksi. Marsinkaan kaasukehä ei paljoa suojaa tarjoa - tiheys kun vastaa omaa ilmakehäämme jossain yli 30 km korkeudella. Pinnalla on myös joka paikkaan tarttuvaa pölyä, joka saattaa pahimmillaan olla jopa myrkyllistä. Lämpötilakin vaihtelee siellä ikävästi. Pitkään moisissa oloissa asustelevat joutuvat etsimään turvallisemman asuinpaikan.

Ratkaisun saattavat tarjota luolat. Laavatunneleita löytyy kummaltakin pallolta, ja paksu kivikatto on hyvä suoja taivaalta tulevia uhkia vastaan.

Missä ja millaisia?

Laavatunnelit sijaitsevat tietystikin vulkaanisilla alueilla.

Kuussa alueet näkyvät paljain silminkin tummina tasankoina eli "merinä". Nuo alunperin jättimäiset törmäysaltaat peittyivät laavalla muutamia miljardeja vuosia sitten.

Etenkin tasankojen reunamilta löytyy useita keskiosia kohti kiemurtelevia uurteita. Niistä osa on syntynyt avoimina laavakanavina, toiset taas laavatunneleina, joiden katot ovat romahtaneet pitkältä matkalta.

Uurteen päättyessä virran jatkoa voi usein seurata pienempien romahdusten avulla. Luotainkuvissa ne näkyvät pyöreinä "kattoikkunoina", eli tummina ja näennäisesti pohjattomilta vaikuttavina reikinä pinnassa. Joskus ne piirtävät pinnalle romahdusten jonoja.

Marsista kattoikkunoita on löydetty lähes yksinomaan Tharsiksen jättimäisten tulivuorten lähettyviltä. Toisinaan kattoikkunat voivat mennä uudelleen tukkoon pinnalta putoavan hiekan ja pölyn vaikutuksesta.

Kuun (ylin) ja Marsin laavatunneleiden kattoikkunoita. (NASA/LRO/HiRISE)

Yksikään laskeutuja ei ole käynyt lähelläkään tunnettuja kattoikkunoiden paikkoja, saati sitten hypännyt tunneliin sisälle. Voimme siis vain arvailla miltä luolassa näyttäisi. Todennäköisesti näkymä olisi jotakuinkin samanlainen kuin Maan laavatunneleissa.

Vain yksi asia Maan tunneleissa on varmasti erikoista - virtaava tai ainakin nestemäinen vesi, jota tihkuu kiven läpi. Moista ei edes Marsissa voisi esiintyä, mutta jäätä saattaisi sekä sieltä että Kuunkin luolista ehkä löytyä. Käsittämättömän hyvällä tuurilla Marsin laavatunneleissa voisi myös olla myös merkkejä eliöistä, jotka ovat paenneet pinnan vaikeammiksi käyneitä olosuhteita.

Laavatunnelit voivat olla hyvinkin suuria, sillä niiden koko riippuu gravitaatiosta. Mitä pienempi painovoima, sen suuremmaksi tunneli voi kasvaa ilman että katto romahtaa omasta painostaan. Kun tunnelin halkaisija Maassa on ehkä kymmeniä metrejä, Marsissa se on reippaasti yli sata. Kuun tunnelit saattavat olla jättimäisiä, jopa lähes kilometrin levyisiä.

Tunnelin kokoa voi arvioida paitsi kattoikkunan halkaisijasta, myös pohjalle syntyvän varjon muodosta.

Asuminen luolassa

Laavatunnelit on jo kauan tiedetty potentiaalisiksi asumuspaikoiksi tuleville miehitetyille Kuu- tai Marskäynneille. Ne voivat toimia myös kätevinä varastoina.

Kaikki alussa luetellut ongelmat ovat tunnelissa historiaa. Kymmenien metrien kivikatto suojaa sekä säältä että säteilyltä. Lämpötila voi tunnelissa olla pakkasen puolella, mutta siedettävämpi kuin kylmimmät ajat pinnalla. Meteoriiteista ei myöskään tarvitse huolehtia, paitsi jos kyse on todella suuresta kivestä, jolta ei muutenkaan voisi helposti suojautua.

Tunnelinpätkän tekeminen kokonaan ilmatiiviiksi lienee vähintäänkin vaivalloista, joten varsinaisen asumuksen täytyisi ainakin aluksi olla erillinen, tunneliin sijoitettava rakennus. Rakenne voi olla kuitenkin kevyempi kuin pinnalla, esimerkiksi vain ilmanpaineella pystyssä pysyvä.

Löytyy tunneleista riskejäkin. Miljardeja vuosia ehjänä pysynyt katto voi yllättäen alkaa rakoilla asutuksen myötä. Riittävä tekijä voi olla rakennustyön tai liikenteen aiheuttama tärinä, tai kosteuden ja lämpötilan muutokset. Sadankin metrin korkeudelta putoilevat irtokivet tekisivät pahaa jälkeä.

Lisäongelmia toisivat myös tunneliin ja sieltä pois pääsy. Kattoikkunan kautta on vaikea ja hyvin vaarallista kulkea. Astronauttien on siksi paikallistettava tunnelin pää tai muu paikka, josta pystyy kävelemään tai mieluiten ajamaan sisään.

Kallion sisässä asuminen taas voi pidemmän päälle aiheuttaa yllättäviä psykologisia haasteita.

Luolan synty

Laavatunnelin syntyprosessi on yksinkertainen. Pinnan alta purkautuu magmaa, joka virtaa laavana alarinteeseen. Etenkin painanteessa virran katto ja reunat jähmettyvät, kuori eristää keskiosan kuuman kiven, ja keskelle syntyy pitkään virtaavan laavan tunneli. Kun purkaus viimein loppuu, tunneli tyhjenee viimeisten pisaroiden liruessa ulos tai jähmettyessä tasaiseksi lattiaksi tunnelin pohjalle.

Muutama vaatimus kuitenkin on. Laavaa täytyy olla riittävästi, sen pitää olla kuumaa ja juoksevaa, ja rinteen on oltava tarpeeksi jyrkkä, jotta laava virtaa loppuun asti tunnelin läpi eikä jämähdä tukkimaan reittiä.

Purkauksen loputtua tunnelit ovat pitkiä kiemurtelevia tyhjiä putkia. Ja nyt, miljardien vuosien kuluttua, ne odottelevat yhä asukkaita.

Lisätietoa, esim. Melville, 1994.

Kirjoittaja on Marsin ja Kuun vulkanismia tutkinut planeettageologi.

Muokattu klo 22.50: Poistettu jutun lopusta jaarittelua muista luolistaö.

Otsikkokuva on Thurstonin laavatunnelista Havaijilta (Jesse Richmond / Flickr)

Muut kuvat: NASA.

Löytö Egyptissä: Kahdeksan miljoonaa muumioitunutta koiraa

Ti, 06/23/2015 - 05:00 Jarmo Korteniemi
Valokuva: P. T. Nicholson

Arkeologit ovat löytäneet Egyptistä noin kahdeksan miljoonan koiran muumioituneet jäänteet. Huimassa luvussa on mukana sekä vastasyntyneitä pentuja että täysikasvuisia koiria. Eläinmuumiot löytyivät muinaisen temppelin vieressä olevista katakombeista.

Temppeli oli aikoinaan omistettu sakaalipäiselle kuolemanjumala Anubikselle. Tutkijoiden mukaan löytö kertoo hyvin laajasta ja merkittävästä eläinkultista. Se ylläpiti niin seudun kulttuuria kuin talouttakin.

Katakombit on louhittu muutama vuosisata ennen ajanlaskun alkua.

Löytö julkistettiin Antiquity -tiedejulkaisun kesäkuun numerossa (artikkeli on maksumuurin takana).

Koirien karu kohtalo

Eläimiä ei varsinaisesti uhrattu. Tutkijoiden mukaan ne toimivat pikemminkin hurskaina viestinviejinä jumalille. Lopputulos oli kuitenkin koirien kannalta sama.

Monet koirista muumioitiin vain tuntien tai päivien ikäisinä. Tutkijat eivät kuitenkaan löytäneet pentujen kuolinsyitä. Muiden pienten muumioiden - vaikkapa kissojen - niska oli useimmiten murrettu, mutta koiranpennuissa ei ollut vastaavia merkkejä. Arkelogit päättelivät, ettei pentuja ehkä tapettu suoraan. Voi olla, että ne vain kuolivat kylmään, janoon tai nälkään erossa emoistaan. Riippumatta siitä kuinka pennut sitten heittivätkin henkensä, niitä luultavasti tehtailtiin juuri muumiointitarkoitusta varten.

Osa vanhemmista koirista haudattiin puuarkuissa. Erityisen prameat hautajaismenot saaneiden yksilöiden oletetaan olleen temppelikoiria.

Useimmat löydetyistä muumioista ovat jo pahoin hajonneet, joko ajan hampaan takia tai haudanryöstäjien toimesta. Osa luurangoista on otettu uudiskäyttöön - lannoitteena.

Tutkijat arvioivat alkuperäisen muumioiden määrän (7,8 miljoonaa) laskennallisesti: perimmäiset käytävät ovat yhä noin metrin paksuisten muumiokasojen peitossa. He tunnistivat pieniltä tutkimusaloilta hieman yli 6000 eläintä.

Yllättävä bonusfossiili

Katakombit sijaitsevat Sakkarassa noin 30 kilometriä Kairosta etelään. Niilin rannalla sijaitseva alue toimi tärkeänä hautausseutuna muutaman tuhannen vuoden ajan, Memfisin pääkaupunkiaikoina.

Cardiffin yliopiston arkeologi Paul Nicholsonin johtama ryhmä pääsi tutkimaan koirakatakombeja ensimmäisenä. Vaikka luolat on merkitty jo vuoden 1897 kartalle, kukaan ei ole aiemmin vaivautunut perehtymään kunnolla niiden sisältöön. Nyt tutkijat kartoittivat kuitenkin pienimmätkin mutkat: Kiveen louhittu luolasto koostuu 173 metriä pitkästä pääkäytävästä ja noin viidestäkymmenestä 10 - 80 metrin pituisesta sivukäytävästä. Useat sivukäytävät ovat romahtaneet, joten todellinen muumioiden määrä lienee vielä raportoituakin suurempi.

Sivukäytävän numero kahdeksan katossa tutkijoita odotti vielä lisäyllätys: jonkin suuren otuksen luuranko. Vaikka fossiilin tutkimukset ovat yhä kesken, se kuuluu todennäköisesti jollekin 48 miljoonaa vuotta sitten kuolleelle manaattien ja dugongien sukulaiselle. Fossiili on ensimmäinen Sakkaran muodostumasta löydetty selkärankaisen jäänne.

Katakombit on rakennettu varhaisen eoseenikauden kiviin, jotka muodostuivat aikoinaan matalaan laguuniin kertyneistä sedimenteistä.  On vielä epäselvää, mahtoivatko luolien kaivajat noteerata kattokoristetta, vai kaivettiinko luola vain sattumalta fossiilin läpi.

Valokuva: S. Williams
Kuva: Jacques de Morgan / S. Mills, S. Williams and H. Nouwens / Antiquity Trust

Massaturismia ylläpitänyt eläinkultti?

Tunnistetuista 6000 muumiosta 92 % oli koirien jäänteitä. Pari prosenttia oli sakaaleja ja kettuja, mikä on helppo selittää: Nykyistä eläinlajien kirjoa ei vielä tunnettu, joten muumioitavat eläimet valittiin samantyyppisen ulkomuodon perusteella. Joukossa oli lisäksi myös paljon (5,5 %) kissojen ja muutamia haukkojen muumioita, mikä viittaa muiden jumaluuksien palvontaan. Koirakatakombien lähellä on muitakin luolastoja, joihin on muumioitu monia palvottuja eläimiä, kuten iibis-haikaroita, haukkoja, paviaaneja ja härkiä.

"[Sakkaran] alue on nykyään viehättävä aavikko, jonka hiekasta nousee pyramideja ja muutamia muita monumentteja", Nicholson kuvailee. Hänen mukaansa alue näytti kuitenkin täysin toisenlaiselta muutamia satoja vuosia ennen ajanlaskumme alkua. "Liikenne oli vilkasta, ja alueella oli pysyvä eläinkulttien ylläpitämä yhteisö", professori maalailee.

Sakkarassa sijaitsi tutkijoiden mukaan jos jonkinlaisille jumaluuksille omistettuja temppeleitä ja katakombeja, joiden ympärillä luultavasti sykki vilkas elinkeinoelämä. Pyhiinvaeltajat ja tavalliset ihmiset tarvitsivat paitsi viestinviejiä ja kiitoslahjoja jumalille, myös ruokaa, juomaa ja majapaikkoja. Alueelta löytyikin myös kauppiaita, pappeja, ennustajia ja oppaita. Ja tietysti koirien ja muiden eläinten kasvattajia, joiden tuotteet oli varattu jumalille, katakombeihin muumioitaviksi.

Eläinkultit olivat vuosisatojen ajan suosittuja Egyptissä. Ne näyttävät olleen erityisen egyptiläinen ilmiö, ja tutkijoiden tulkinnan mukaan omaperäinen uskonto luultavasti yhdisti egyptiläisiä, samalla kun maan valloittivat ensin muut kansat vuoron perään valloittivat maan.

Eläinten palvonta hiipui lopulta roomalaisvallan aikana noin ajanlaskumme alun tienoilla. Niihin aikoihin elänyt runoilija Juvenalis kirjoitti satiirissaan: "Volusius, kukapa ei tiedä mitä hirviömäisiä jumalia hullu Egypti palvoo? Yksi seutu ihailee krokotiilia, toiset taas arvostavat käärmeitä hotkivia iibiksiä. [...] Yhdellä alueella palvotaan kissaa, toisella jokikalaa, kolmannella kokonaiset kaupungit pyhittävät koiran."

Lähteet: Juttu perustuu tutkimusartikkeliin sekä Livesciencen juttuihin vuosilta 2011 ja 2015.

Otsikkokuva: 1. Kokonainen koiramuumio katakombin häiritsemättömänä säilyneessä osassa (P. T. Nicholson).
Jutun kuvat: 2. Näkymä koirakatakombin pääkäytävän varrelta (P. T. Nicholson). 3. Koiran jäänteitä katakombissa (S. Williams). 4. Kartta koirakatakombista (Jacques de Morganin kartta vuodelta 1897 erottuu harmaalla; 2010-luvun tarkempi kartoitus / S. Mills, S. Williams and H. Nouwens / Antiquity Trust).
Kuva alla: 5. Anubis johdattamassa kuollutta sydämen punnitukseen (British Museumissa nähtävillä oleva papyruskäärö).