laava

Video: Mereen putoava laavavirta on meditatiivista katsottavaa

Siinä missä suomalaispariskunta tuhoaa kappaleita hydraulipuristimella, havaijilainen Kawika Singson kuvaa ja julkaisee videoita laavasta. Siellä hänen kulmillaan kun kuumaa laavaa juuri kuvaukseen sopivina rauhallisina virtoina on runsaasti – ovathan Havaijin tuliperäiset saaret edelleen aktiivisia ja siellä on paitsi maailman suurin toimiva tulivuori Mauna Loa, niin myös jatkuvasti purkautuva Kilauea. Lisäksi aktiivisia ovat Loihi, Hualalai ja Haleakala.

Tässä videossa hän on uskaltautunut hyvin lähelle mereen päätyvää laavavirtaa, ja tulos on meditatiivisen kaunis. Lisäksi se näyttää mainiosti miten kuuma laava (lämpötila 700 – 1200 °C) käyttäytyy meriveteen osuessaan, kuinka virrasta jäähtyy omalaatuisen muotoisia, eri kokoisia kiviä ja itse asiassa miten lopulta saari kasvaa hieman juuri tähän laavavirran suuntaan.

Mikäli haluat lisää meditatiivista laavaa, niin nämä videot ovat yksinkertaisuudessaan jänniä: laavasuihkuja Islannissaraviolisäilyke räjähtää laavavirrassa, Coca Cola kohtaa laavan tai ananas laavassa.

Ja jos kaipaat lisää toimintaa, niin tässä: hullunrohkeat ihmiset Vanuatulla tulivuorta katsomassa.

Pieluksia merten syvyyksissä

Pe, 03/11/2016 - 07:43 Markus Hotakainen
Tyynylaavaa

Mitä tapahtuu, kun maan uumenista purkautuu laavaa merenpohjassa? Syntyy tyynylaavaa.

Päivän kuvaSulan kiviaineksen eli magman lämpötila on vähintään satoja, usein yli tuhat celsiusastetta, joten merivesi on trooppisimmillakin seuduilla paljon sitä viileämpää.

Kun kuuma laava joutuu kosketuksiin "kylmän" veden kanssa, laavavirtauksen pinta jäähtyy nopeasti ja muodostaa ohuen, kiinteän kuoren. Laavaa tulvii kuitenkin koko ajan lisää, mikä kasvattaa pallomaiseksi jähmettyneen laavamuodostelman sisällä vallitsevaa painetta.

Paineen kasvaessa riittävän suureksi kuori halkeaa, ja kuuma laava pääsee jälleen suoraan kosketuksiin veden kanssa. Prosessi toistuu, kunnes purkauspaikalla on jonottain ja riveittäin kivisiä pallukoita, jotka muistuttavat tyynyjä.

Vähitellen laava jäähtyy myös "tyynyjen" sisällä. Kuoren nopea jäähtyminen tekee siitä hyvin hienorakeisen, usein pinnaltaan lasimaisen, mutta hitaammin jäähtyvät sisäosat ovat hieman karkearakeisempia.

Tyynylaavaa löytyy myös Suomesta, mutta sillä on ikää pari miljardia vuotta. Silloin täälläkin oli tulivuoria. Muinaisen vulkanismin jäljet näkyvät jäätiköiden hiomissa kallioissa pyöreähköinä muodostelmina. 

Helsingin Vuosaaressa on jopa Tyynylaavantie, mutta kadunnimen antanut kalliomuodostelma räjäytettiin rakennustöiden tieltä 1990-luvun loppupuolella.

Kuva: OAR/National Undersea Research Program

 

Pikakatsaus Chang'e 3:n laskeutumispaikkaan

La, 12/14/2013 - 19:08 Jarmo Korteniemi
Kiinalaisten ensimmäinen kuva Kuun pinnalta

Kiinalaisten ensimmäinen kuva Kuun pinnalta. Lähetetty Weibon eli Kiinan Twitterin kautta.

Kiinan Chang'e 3 -luotaimen laskeutumispaikka on varmistunut Mare Imbriumin eli Sateiden meren luoteiskolkaksi. Tarkka paikka on 44,12 astetta pohjoista leveyttä, 19,51 astetta läntistä pituutta. Sijainti siirtyi aiotusta paikasta, Sinus Iridumista, hieman itään.

Laskeutuminen suoritettiin ensimmäisenä mahdollisena hetkenä, ilmeisesti koska kaikki vaikutti toimivan hyvin (ja niin menikin loppuun saakka). Samalla tapahtumaa myös vähän aikaistettiin ilmoitetusta.

Meiltä katsottuna muutos tarkoittaa, että luotain on hitusen "keskempänä" Kuuta. Seudun erottaa hyvin paljaalla silmällä, mutta laitetta ei kylläkään voi nähdä meiltä asti edes teleskoopilla.

 

Chang'e-3:n todellinen laskeutumispaikka valokuvamosaiikissa (ylempi kuva) ja laajemman alueen kattavalla kartalla (alempi kuva). Laplace-F -kraatteri on läpimitaltaan 6 km. Mosaiikki on kooste Lunar Orbiter -luotainten kuvista.

Mitä paikalla voidaan tutkia?

Laskeutumisalue poikkeaa hieman alunperin ilmoitetusta paikasta myös geologialtaan. Se on kyllä yhä harvinaisten KREEP-aineiden esiintymisaluetta, vaikkakin pitoisuudet luultavasti ovatkin vaatimattomampia. Eikä sieltä ei ole mitään mahdollisuuksia lähteä tutkimaan Juravuoriston thorium- tai uraanivarantoja. Matkaa sinne on yli 150 kilometriä. Kulkijan pääsee näillä näkymin enintään 10 km päähän.

Yutu pystyy toisaalta tarkastelemaan täällä useampia laavakerroksia kuin oli alunperin tarkoitus. Muutaman kymmenen kilometrin päästä nimittäin löytyy suurempia tuoreita kraattereita kuin Sinus Iridumilta. Näissä törmäyksissä ympäristöön - eli myös laskeutumisalueelle - on lentänyt kiviä siis myös paljon syvemmältä. Kenties jopa useiden kilometrien syvyydestä. Nyt päästään ehkä käsiksi muutoin täysin saavuttamattomien kivikerrosten saloihin. Olettaen tietysti että oikeat kivet löytyvät.

Chang'e laskeutui ehkä suoraan pohjois-eteläsuuntaisen "ryppyharjanteen" päälle, tai ainakin sen lähelle. Piirre näkyy juuri ja juuri ylläolevissa kartoissa. Nämä muutaman kilometrin levyiset matalat harjanteet ovat laavojen jäähtyessä ja kasaan painuessa syntyneitä puristusrakenteita. Tyypillisimmillään ne ovat juuri Kuun laajimmilla laavakentillä. Harjanteeseen tutustumalla voidaan selvittää Kuun laavojen käyttäytymistä siinä missä koostumustakin.

Mare Imbriumin oudoin erikoispiirre on suuri massakeskittymä, jonka painovoima näkyy selvästi jopa yli lentävien satelliittien radoissa. Se johtuu paksusta laavapatjasta ja sen alla ylös nousseesta raskaasta Kuun vaipan materiasta. Massastaan huolimatta seutu ei ole juuri vajonnut alaspäin, ja aiheuttaa näin poikkeaman painovoimaan. Monien suurimpien törmäysaltaiden kohdalta löytyy massakeskittymiä, eli fingelskaksi "masconeita" (engl. mass concentration, kartta alla). Mare Imbriumin masconi niistä kaikkein suurimpia ja voimakkaimpia.

Juttua päivitetty illan aikana.

 

Kuun painovoimakartta

Kuun painovoimakartta. Massakeskittymät näkyvät punaisella ja pienemmän painovoiman alueet sinisellä, Mustalla pisteellä on merkitty Chang'e:n laskeutumispaikka. Kuvan lähde: Länsi-Australian geodesian keskus, Curtin University, Australia.

Tiedetuubin muita artikkeleita Kiinan kuulaskeutumisesta:

Kiina hamuaa palaa Kuusta tänään

La, 12/14/2013 - 10:05 Jarmo Korteniemi
Kuvakaappaus animaatiosta

Nyt lauantaina Kuussa tehdään historiaa. Tai historiaa toistetaan, mutta uusin voimin ja uudella tekniikalla. Kiinan Chang'e-3 -luotain ja sen Yutu-kulkija (suomeksi "Jadejänis") laskeutuvat Kuun pinnalle.

Laskeutuminen tapahtuu puoli neljä iltapäivällä Suomen aikaa. Kulkija ajetaan ramppia pitkin pinnalle kuutisen tuntia myöhemmin. Perustarkistusten jälkeen Yutu ja Chang'e-3 valokuvaavat toisensa, sekä toimivuuden varmistamiseksi että PR:n takia. Otoksia tullee nähtäväksi myöhään lauantaina tai yöllä. Näin siis, mikäli kaikki menee suunnitellusti.

Vaikka Kiinan Kuuohjelma onkin sujunut toistaiseksi aikataulussa, laskeutuminen on riskialtista. Automatiikan pettäminen, tai vaikkapa vain pienen kraatterin kaltevalle reunalle laskeutuminen voi johtaa ongelmiin.

Laskeutumislue näkyy paljain silmin

Chang'e:n kohdealue on 200 km halkaisijaltaan oleva pyöreä Sateenkaartenlahden tasanko (Sinus Iridum). Tarkka sijainti selviää vasta kun laite nököttää paikallaan signaaliaan lähettäen.

Sateenkaartenlahti erottuu hyvin paljaalla silmälläkin. Se näkyy pienenä lisäkkeenä Sateiden meren (Mare Imbrium) suuren pyöreän hahmon – ja koko näkyvän Kuun – vasemmassa ylälaidassa.

Laskeutumisen aikaan Sinus Iridumilla sarastaa aamu, meiltä katsoen Kuu on lähes täysi. Seudun pinnanmuodot avautuvat parhaiten kiikareilla tai kaukoputkella varjojen ollessa pisimmillään. Näin käy sekä laskeutumisen tienoon että joulun jälkeisinä öinä. Sinus Iridumin länsi- ja pohjoispuolella kohoava Juravuoristo on varsin komeata katsottavaa.

Reunavuoret on nimetty sveitsiläisen vuoriston mukaan, samoin kuin myös dinosaurusten hallitsema Maan geologinen kausi 200-150 miljoonaa vuotta sitten. Kuun Juravuorilta on kuitenkin varsin turha etsiä fossiileja.

Kartta

Pelkkää tylsää kiveä?

Sinus Iridum on tasanko jolla ei juuri ole korkeuseroja. Voisi kuvitella, että Chang'e siis laskeutuu keskelle ei mitään. Mutta silloin olisi väärässä.

Kuun alavat tasangot ovat laavaa, joka on pulpunnut pinnalle ja peittänyt jättimäisten kraatterien pohjia. Eräs kraattereista on Sinus Iridum. Juravuoret ovat sen reunavallit, joissa paljastuu 4 km paksu siivu muutoin pinnan alle jäävää Kuun historiaa.

Tasangon laavojen on päätelty jähmettyneen 3 - 3,5 miljardia vuotta sitten. Sen jälkeen ei alue ole juurikaan muuttunut. Mutta täällä kiinnostavaa onkin se, mitä itse laavasta ja sen alta löytyy.

Harvinaisia maametalleja

Kiinalaiset voivat hyvinkin iskeä laitteensa lähelle kultasuonta. Kuvainnollisesti, tosin, vaikka kyse onkin metalleista.

Osa tummasta laavatasangosta ja etenkin niiden reunamista koostuu erikoisista aineista. Seutua kutsutaan "KREEP-alueeksi" siellä varsin yleisten aineiden mukaan. Nimi tulee kaliumista (kemiallinen merkki K), harvinaisista maametalleista (REE, engl. rare-earth elements) ja fosforista (kemiallinen merkki P). Suomalainen akronyymi olisi siis KHMMF.

Pintalaavoissa on kymmeniä prosentteja rautaa ja titaania. Juravuorilta taas löytyy thoriumrikasta kiveä, kenties uraaniakin. Ja monta muutakin käyttökelpoista ainetta. Kaikki tämä on selvinnyt satelliittimittausten ja Apollo-lennoilta tuotujen muutamien näytteiden pohjalta. On tärkeää, että oletukset varmistetaan paikan päältä. Chang’e tulee olemaan hyödyksi.

Aineiden pitoisuudet eivät välttämättä ole sellaisia, että niitä kannattaisi ikinä hiissata tälle pallolle hyötykäytön toivossa. Ne tulevat kuitenkin varmasti helpottamaan Kuuhun joskus rakennettavien siirtokuntien toimintaa. Ennen tätä (utopiaa?) on kuitenkin tärkeää saada selville, kuinka paljon hyödyllistä tavaraa siellä todella on. Ja missä muodossa. Ja kuinka syvällä.

Syy aineiden olemassaoloon on kuitenkin jo selvillä. Metallit kertovat Kuun syntymästä ja kehityksestä.

Kaikki kuuhunlaskeutumiset kartalla

Yllä olevassa kartassa ovat kaikki tähän mennessä tehdyt kuuhunlaskeutumiset.

Kuun lyhyt historia

Nykykäsityksen mukaan Kuu oli syntymänsä jälkeen kymmeniä miljoonia vuosia suurelta osin sula, kenties kauttaaltaan. Tämä oli seurausta syntymisprosessista. Kun planeetat törmäävät, vapautuu paljon energiaa.

Magmameren aines jäähtyi ja alkoi hiljalleen kiteytyä. Kevyt tavara nousi pinnalle ja jähmettyi kuin puuron kuori. Raskaammat kiteet taas painuivat alemmas ja muodostivat Kuun vaipan.

Väliin jäi kerros nestemäisenä pysyvää huonosti kiteytyvää tavaraa, KREEP-aineita. Jostain syystä niitä näyttää kertyneen eritoten Maahan päin kääntyneelle puolelle.

Myöhemmät isot törmäykset kaivautuivat syvälle. KREEP-tavaraa siirtyi pinnalle paitsi törmäysten heitteleenä, myös tulivuorten pumppaamana. Aineet kertyivät laavapatjojen alle ja niiden alimpiin kerroksiin. Myöhemmät törmäykset levittivät tavaraa edelleen.

Nuorimmat kraatterit antavat oivia läpileikkauksia laavakerroksista, jopa satojen metrien syvyyteen asti. Hyvällä tuurilla Chang’e sattuu laskeutumaan sellaisen lähistölle.

Avaruuskilpailun alkuaikoina Kuun pinnalle tipahteli laitteita harva se kuukausi, osa tarkoituksella, osa vahingossa. Mikään laskeutuja ei kuitenkaan ikinä tutkinut samoja seutuja kuin Chang'e-3. Lähimpänä kävi Neuvostoliiton Lunokhod-1 -kulkija vuosina 1970–71. Sillä ajeltiin 175 kilometriä etelämpänä vastaavia pätkiä mitä Yutulla aiotaan tulevien kolmen kuukauden aikana.

Edellisestä laskeutumisesta Kuuhun on kulunut jo 37 vuotta. Koko pallo on opittu tuntemaan tässä välillä paljon paremmin – satelliittitutkimusten kautta. Pinnallakin on jo vihdoin aika tehdä tiedettä nykyaikaisilla laitteilla. Chang'e-3 on sopivassa saumassa historian tekemiseen.

Päivitys (13.12.2013): Korjattu virheellinen laskeutumisajankohta. Jutussa väitettiin aluksi (vanhentuneisiin tietoihin perustuen), että se tapahtuisi vasta maanantaina.

Tiedetuubin muita artikkeleita Kiinan kuulaskeutumisesta:

PS. Jos haluat vaikkapa suunnitella oman lentosi Kuun pinnalle ja löytää sille hyviä laskeutumispaikkoja, niin tämä tiiliskivi auttaa kovasti.

Alla vielä kiinalaisanimaatio Chang'e 3:n lennosta:

Päivän kuva 18.9.2013: Kīlauean pahoehoe-laavaa

Ti, 09/17/2013 - 23:56 Markus Hotakainen

Havaijin tuliperäisen saariryhmän aktiivisin tulivuori on Kīlauea. 1 277 metrin korkuinen kilpitulivuori on purkautunut viimeisen kuuden vuosikymmenen aikana 35 kertaa. Viimeisin purkaus, joka jatkuu edelleen, alkoi tammikuussa 1983, kun vuoren itärinteelle avautui Puʻu ʻŌʻōn purkausaukko. Siitä on purkautunut pääosin hidasliikkeistä ‘a‘a-laavaa, kun taas vuonna 1986 avautuneesta Kupaianahan aukosta virrannut laava on ollut notkeampaa pahoehoe-laavaa, jollaista on päivän kuvassa. 30 vuodessa vuori on syössyt sisuksistaan yli 3,5 miljoonaa kuutiokilometriä laavaa, joka on peittänyt alleen yli 120 neliökilometrin alueen. Vääjäämättä etenevä laava on tuhonnut yli 200 rakennusta ja kilometrimäärin teitä. Kīlauea on nuori vulkaani, sillä sen iäksi arvioidaan 300 000–600 000 vuotta. Vuoren rinteistä 90 prosenttia on alle tuhannen vuoden ikäisen laavan peitossa. Havaijilaisten mytologiassa tulen, salamoinnin, tuulen ja tulivuorten jumalatar Pele asustaa Kīlauean kraatterissa. Purkaukset ovat vanhan uskomuksen mukaan seurausta hänen rajuista tunnekuohuistaan. Kīlauea ja sen naapurina oleva maailman korkein toimiva tulivuori Mauna Loa (korkeus 4 170 metriä) muodostavat ympäristöineen Hawai'i Volcanoes -kansallispuiston, jossa käy vuosittain yli 2,5 miljoonaa turistia.