törmäyskraatteri

Kerroimme aiemmin Etelämantereen jääkentältä löytyneestä kaksikilometrisestä pyöreästä rakenteesta.

Tutkijat olettivat sitä aluksi törmäyksen aikaansaamaksi. Varsinainen kraatteri, eli ison asteroidin tai komeetan räjähdyskuoppa se ei kuitenkaan liene - sellaisen synty olisi havaittu kaukanakin. Pienemmän, ilmassa räjähtäneen ja sen jälkeen palasina maahan sataneen kappaleen jälki se voisi ehkä olla - jos oikein sopivasti sattuisi. Idea kelpaa hyvin "työhypoteesiksi", varsinkin jos parempaakaan ideaa ei ole.

Nyt törmäysidealle on ilmaantunut varteenotettava kilpailija. Pyöreä muoto voi johtua jään romahtamisesta.

Jää kuin juustoa?

"Doliini" syntyy, kun maanalaisen luolan katto romahtaa. Tapahtuma voi olla äkillinen kertarysäys tai hyvin hidas vajoaminen. Doliineja löytyy yleensä kalkkikivisiltä karstialueilta (esimerkiksi Balkanin niemimaalla). Niitä voi kuitenkin syntyä myös jäätiköillä.

Napajäätikön pinta muuttuu koko ajan. Kevään ja kesän auringonpaisteessa osa talvella sataneesta lumesta sulaa pois. Kaukana navasta, eli mannerjäätikön reunoilla, sulaminen on kaikkein tehokkainta. Sulavedet kovertavat itselleen reittejä jäätikön läpi ja muodostavat joskus hyvinkin mittavia luolastoja jään sisään. Luolaston katon romahtaessa syntyy ns. jäädoliini.

Nyt löydetty pyöreä piirre voisi olla hyvin suuri, joskin muutoin tavanomainen jäädoliini. Jäädoliinit voivat kasvaa yli kilometrisiksikin ja olla syvyydeltään jopa kymmeniä metrejä.

Jos nyt löydetty piirre lopulta osoittautuu jäädoliiniksi, se olisi erittäin mielenkiintoinen sijaintinsa vuoksi. Näiden rakenteiden tunnettuja esiintymisalueita ovat tähän mennessä nimittäin olleet lähinnä Grönlanti ja Länsi-Antarktisen niemimaa. Niissä jään tiedetään ihan yleisesti sulavan nopeampaa tahtia kuin Itä-Antarktiksella - eli sieltä, mistä tämä rakenne löydettiin. Jäädoliinien löytyminen kuitenkin kertoo jään nopeasta ja tehokkaasta sulamisesta. Onko Itä-Antarktiksen sulamistahti siis muuttumassa?

Kerroimme keskiviikkona Etelämantereelta löydetystä oudosta pyöreästä jäljestä. Kaksi kilometriä leveä piirre löytyi saksalaisen Alfred Wegener -instituutin tutkijoiden tehdessä rutiinimittauksia lentokoneesta.

Päivitys 25.1.2015: Uudempi juttumme löydetystä pyöreästä piirteestä kertoo uusista käänteistä mysteerin selvittämisessä.

Poiketen aiemmista tiedoista, rinkula ei ilmeisesti olekaan syntynyt vuonna 2004 havaitussa räjähdyksessä. Tutkijat ovat nimittäin löytäneet sen jo paljon vanhemmistakin satelliittikuvista.

Päätimme Tiedetuubissa paneutua asiaan hieman tarkemmin. Tässä jutussa mietitään, mistä löydössä voi olla kysymys. Siitä on tosin julkaistu tietääksemme vain yksi ainoa kuva, joten tiedot ovat varsin spekulatiivisia.

Löytöpaikka merellä

Löytö tehtiin merellä Prinsessa Ragnhildin rannikon tuntumasta, suoraan Afrikan Hyväntoivonniemeltä etelään. Tarkemmin seutu on nimeltään Roi Baudouin plateau de glace. Suomalaisittain tämä tarkoittaa "Kuningas Baudouinin jäätikköhyllyä".

Jäähylly syntyy, kun paksu mannerjää valuu maalta merelle. Koko yhtenäinen jäämassa liikkuu alituiseen kohti ulappaa. Ulapan reunalla jäähylly on jo osaksi haurastunut ja lohkeileekin jäävuoriksi.

Jään paksuus on hyllyllä hieman pienempi kuin mantereella, mutta siltikin satoja metrejä, ehkä jopa kilometrin. Kyse on siis hyvin paksusta meren päällä kelluvasta jääkannesta. Osa hyllystä voi tosin raapia pohjaa ja olla jopa hetkittäin siinä kiinnikin.

Kaukasuksella sijaitseva MASTER-II -teleskooppi havaitsi lokakuun lopulla mahdollisesti vaarallisen asteroidin. Kiven läpimitta on lähes 400 metriä.

2014UR116-nimellä tunnettu asteroidi ei vielä ole törmäyskurssilla Maan kanssa ainakaan seuraavaan kuuteen vuoteen. Rata on hyvin elliptinen, ja sen etäisyys Aurinkoon vaihtelee 0,6 ja 3,6 AU:n välillä.

Näin ison asteroidin törmäys aiheuttaisi vakavia vaikutuksia. Kaikki tuhoutuisi törmäyspaikasta kymmenien kilometrien etäisyydelle. Itse kraatterin läpimitta olisi 5-15 kilometriä, ja kiviheittelettä voisi hyvinkin sataa yli 100 kilometrin päähän. Räjähdyksen voimakkuus vastaisi luultavasti muutamaa tuhatta megatonnia TNT:tä. Suurin tähän mennessä räjäytetty ydinpommikin, Tsar Bomba, oli vaivaiset 50 megatonnia. Hiroshiman, Tunguskan ja Tseljabinskin tapahtumat olisivat vain pieniä pöhähdyksiä tuollaiseen verrattuna.

2014UR116:n vaarallisuus tulee siitä, että rata vaikuttaa vievän sen hieman liian lähelle Marsia ja Venusta. Planeettojen vetovoiman muuttama rata voi helposti kääntyä sopivasti törmäyskurssille Maan kanssa. Myös asteroidivyöhykkeen suuret kappaleet Ceres, Vesta ja Pallas voivat vaikuttaa sen kulkureittiin.

Mahdollisesti törmäävistä asteroideista uutisoidaan aika ajoin - yleensä sensaatiomaisesti, maailmanlopun merkeissä. Kuitenkaan nyt - kuten ikinä ennenkään - ei ole syytä paniikkiin. Ongelma on silti merkittävä.

Jos tällaisen muutamasatametrisen asteroidin rata toisi sen törmäyskurssille Maan kanssa vaikkapa seuraavan 10 vuoden aikana, juuri mitään ei olisi tehtävissä. Koko ihmiskunnalla ei ole vielä mitään keinoa estää törmäystä. Tämä oli konsensus kesällä Helsingissä pidetyn Asteroids, Comets and Meteors -kokouksen törmäysuhkaa käsittelevässä istunnossa. Paikalla oli asiantuntijoita, tiedemiehiä ja poliitikkoja ympäri maailman - henkilöitä, jotka tutkivat ongelmaa työkseen. Suunnitelmia löytyy kyllä paperilta, mutta todellisten tekojen ja valmistelujen tilanne on pyöreä nolla. Tuossa ajassa tuskin onnistuttaisiin luomaan mitään varmasti toimivaa suojakeinoa.

Kuten aina asteroidien törmäyksistä uutisoitaessa, kannattaa kuitenkin muistaa että kyse on alustavista tiedoista. 2014UR116 löydettiin vasta 27.10., joten sitä on ehditty seurata vasta yhden viikon ajan. Suurella todennäköisyydellä se ei tule ikinä törmäämään maapalloon. Pieni mahdollisuus on kuitenkin olemassa, ja se on otettava vakavasti. Tutkijat seuraavat tätäkin murikkaa tarkasti ainakin lähimpien vuosien ajan, kunnes sen ratakäyttäytyminen selviää tarkemmin.

Lähteet: RT, Minor Planet Center sekä ACM-kokouksen NeoShield- ja Impact Hazard -sessiot.

Otsikkokuvassa on asteroidi Steins, ei nyt löytynyt uusi asteroidi. Jälkimmäinen näkyy toistaiseksi kuvissa vain valopisteenä.

NASA ilmoitti kuvanneensa Marsista tuoreen 30-metrisen törmäyskraatterin. Se on syntynyt vain 2 - 4 vuotta sitten, kahden samalta alueelta otetun kuvan välillä.

Kraatteri on nyt kuvattu tarkimmalla Marsia kiertävällä kameralla, HiRISEllä. Sen parhaimmillaan 25 senttimetrin erotuskyky on vain piirun verran huonompi kuin parhailla Maata kiertävillä vakoilusatelliiteilla.

Kraatterista otettu HiRISE-kuva levisi nopeasti netissä. Osaksi, koska hätkähdyttävä kuva on visuaalisesti kaunis. Toisaalta siksi, että se on myös oudon värinen. Marsin kun pitäisi olla kauttaaltaan punainen.

"Maalari maalas taloa..."

Esimerkiksi Tekniikka & Talous hehkutti kuvan perusteella Marsin olevan todellisuudessa sininen, pinnan alta.

Mutta eipäs olekaan. Kaukana siitä. Kraatterin "sinisyys" tarkoittaa vain, että sen aine on vähemmän punaista. Törmäyksessä punaisen pölyn alta nimittäin paljastui siis vain hieman harmaampaa ja tummempaa tavaraa. Tämä ei ole uusi löytö. Eikä toisaalta salaliittokaan.

Näyttävä uusi kuva on nimittäin väärävärikuva. Se kyllä kuvastaa maailmaa, mutta (kärjistettynä) samaan tyyliin kuin vaikkapa Andy Warholin värikkäät maalaukset. Muodot ovat todellisia, mutta värit pitää ymmärtää hieman totutusta poiketen.

Satelliittien ja avaruusluotainten kamerat on suunniteltu kuvaamaan eroja. Niiden tarkoitus on havaita pinnanmuotoja, värejä ja etenkin materiaaleja. Kiven ja pölyn maailmassa oleellisia ovat kivilajien ja mineraalien erot. Laitteissa on paljon rahaa kiinni, ja niistä täytyy saada maksimaalinen hyöty irti. Tähän yhtälöön ei kuulu ihmissilmän näkemän värimaailman kopiointi. Se olisi rahan haaskausta.

Tämän vuoksi HiRISE-kamerassa on kolme kuvauskaistaa. Yksi on herkkä sinisestä vihreään ulottuville väreille, toinen taas keltaisesta punaiseen, ja kolmas meidän silmillemme näkymättömälle infrapunalle. Jokainen kaista tallentuu erilliseksi mustavalkokuvaksi, joiden sisäiset väriskaalat typistyvät pois - aivan kuten vaatteiden väriloisto 1900-luvun alun valokuvissa. HiRISE-kaistoja voidaan kuitenkin yhdistellä värikuviksi monin erilaisin tavoin, jotta materiaalierot saataisiin näkyviin. Kaikki yhdistelmät kuitenkin poikkeavat varsin paljon siitä, mitä ihmissilmä näkisi.

Nettiä kiertäneessä kuvassa kaistojen kirkkauksia on muokattu, etenkin sinivihreää kaistaa on korostettu huomattavasti. Paljaalla silmällä Marsin kivet kuitenkin näyttäisivät meistä varsin tutuilta. Eivät oudon sinisiltä, vaan perinteisiltä kiviltä.

Kuvauskaistojen käyttöä on selitetty yksityiskohtaisemmin vaikkapa HiRISE-blogissa ja Cornellin yliopiston kysymyspalstalla.

Ajan kanssa sininen heittelekenttä haalistuu. Jutun pääkuvassa näkyy muutamia vanhempia kraattereita, joille näin on jo käynyt. Paljastuneet harmaammat kivet rapautuvat tuulen ansiosta, kenties reagoivat kemiallisesti kaasukehän kanssa, ja hautautuvat osaksi myös uudelleen pölyn alle.

Mikä Marsiin sitten tippui?

Uuden kraatterin läpimitta on lähes tarkalleen 30 metriä. Räjähdyksen energia oli arviolta muutamia satoja, ehkä tuhansia TNT-kiloja. Pintaan kaivautui kymmenisen metriä syvä kuoppa ja kivisade peitti muutaman sadan metrin päähän ulottuvan alueen. Satunnaista pikkukiviä lensi jopa 15 kilometrin päähän.

Törmääjä oli meteoroidi, pieni asteroidin tai komeetan palanen. Se oli ehkäpä vain parimetrinen, ja painoi joitain tonneja. Energia tuli pääasiassa nopeudesta, sillä tyypillinen Marsiin törmäävä kappale liikkuu noin 15 kilometriä sekunnissa. Kiven tarkasta alkuperästä tuskin saadaan tarkempaa tietoa, sillä kivi hajosi totaalisesti törmäyksessä.

Marsiin on törmännyt 90-luvun lopun jälkeen muutamia satoja vastaavan kokoisia (tai vähän pienempiä) kappaleita. Kraatterit on löydetty vertaamalla uusia kuvia vanhempiin - joihinkin kohtiin on ilmestynyt uusi "läikkä". Tilastollisesti tämän uuden sinisen kraatterin kokoisia monttuja syntyy kerran pari vuodessa.

Törmäyksillä voi leikkiä itsekin, vaikkapa Marylandin yliopiston törmäyslaskimella.

Otsikkokuva: Uusi kraatteri Marsissa. Skaalana Helsingin ydinkeskustan tunnettuja kohteita. Kuva: NASA / JPL / UA / Jarmo Korteniemi

Luoteisessa Algeriassa, lähellä Marokon rajaa on hieman alle 70 miljoonan vuoden ikäinen, hyvin kulunut kraatteri. Se on siis syntynyt vain vähän aiemmin kuin Chicxulubin kuuluisa iskemä Jukatanin niemimaan kohdalla.

Alun perin Tindouf-nimellä tunnetun 3,5-kilometrisen kraatterin kohdalla voi tarkastella kolmenikäisiä geologisia muodostelmia. Asteroidi on ammoin iskeytynyt vielä vanhemmista sedimenttikivistä koostuviin kallioihin ja toisaalta kraatterin halki kulkee jokiuoma, jonka on siten täytynyt syntyä iskujälkeä myöhemmin.

Kuva on otettu Kansainväliseltä avaruusasemalta viime vuoden huhtikuussa. 400-millisellä teleobjektiivilla otettua kuvaa on rajattu ja yksityiskohtia on korostettu, jotta ne erottuvat paremmin.