Esitelmä planeetta Maasta

Kirkkonummen Komeetta ja Kirkkonummen Kansalaisopisto järjestivät Kirkkonummella esitelmätilaisuuden, jossa professori Markku Poutanen luennoi aiheesta "Kolmas planeetta Auringosta - uusimmat tutkimustulokset". Esitelmää kuunteli 35 henkilöä. Professori Markku Poutanen Geodeettiselta laitokselta on Ursan puheenjohtaja. Koulutukseltaan Markku Poutanen on tähtitieteilijä. Geodeettinen laitos on Kirkkonummen Masalassa.

Esitelmässä kerrottiin planeetta Maan tutkimuksesta, joka viime vuosina on kokenut melkoisia mullistuksia GPS-paikannuksen, satelliittitutkien ja painovoimakenttää mittaavien satelliittien ansiosta. Sulavatko jäätiköt, mitä tapahtuu meren pinnalle ja kuinka Suomen maankamara nousee?

Klikkaa kuvaa!
Maa avaruudesta. Merten ympäröimä Afrikka. Valkoiset alueet ovat pilviä lukuunottamatta jään peittämää Etelämannerta.

GPS-paikannus

GPS-järjestelmään kuuluu 24 satelliittia, jotka kiertävät maapalloa ympyrämäisillä 20200 km korkeilla radoilla siten järjestettynä, että millä hyvänsä paikkakunnalla on vähintään neljä satelliittia samanaikaisesti näkyvissä ja käytettävissä paikannukseen.

Klikkaa kuvaa!
Professori Markku Poutanen esitelmöi planeetta Maasta. Kuva Seppo Linnaluoto.

Suomessa on neljä GPS-asemaa, jotka kuuluvat yleiseurooppalaiseen EUREF-verkkoon ja lisäksi kahdeksan GPS-asemaa, jotka kuuluvat yhteispohjoismaiseen verkkoon. Asemat ovat niin tarkkoja, että ne voivat tuottaa tietoja mm. maankuoren liikuntojen määrittämistä varten.

Metsähovin avaruusgeodeettisella asemalla on lisäksi satelliittilaser, joka kehittää voimakkaita lyhytkestoisia valopulsseja ja lähettää ne prismoilla varustettuja satelliitteja kohden, vastaanottaa näistä heijastuneet pulssit ja mittaa pulssien kulkuajat. Mikäli useammalle maapallon tektoniselle laatalle sijoitettu laser havaitsee samaa satelliittia, voidaan laserien välimatkat laskea samanaikaisista havainnoista.

Havainnot osoittavat, etää tektoniset laatat liikkuvat yleensä muutaman sentin vuodessa. Suurimmat nopeudet, noin 10 cm vuodessa, löytyvät Tyynen valtameren alueelta.

Sulavatko napajäätiköt?

Jos Etelämanner sulaisi, siitä tulisi noin 80 metriä paksu vesikerros valtameriin. Mutta asia ei ole näin yksioikoinen, koska maapallo on elastinen kappale. Meret syvenesivät keskimäärin 15 metriä. Merenpohjia kevyemmät mantereet kohoaisivat samanaikaisesti 35-40 metriä. Merenpinnan nousuksi mannerten rannikoilla jäisi keskimäärin noin 10-15 metriä.

Klikkaa kuvaa!
Esitelmää kuunteli noin 35 henkeä. Kuva Seppo Linnaluoto.

Grönlannin mannerjäätikön sulaminen aiheuttaisi vastaavanlaisen muutoksen, mutta mittasuhteiltaan paljon vähäisemmän, sillä Grönlannin vesiarvo on vain noin 10 % Etelämantereen vastaavasta.

Nyt Itämeri nousee 1,5 mm vuodessa, kun taas maanpinta nousee noin 3 mm vuodessa.

Maan radan vaihtelut aiheuttavat pitkäjaksoiset säätilan vaihtelut, mistä aiheutuvat jääkaudet.

Painovoimasatelliitit

Painovoiman mittauksista Suomen alueella vastaa Geodeettinen laitos. Absoluuttiarvot mitataan nykyisin ns. pudotuskojeilla. Absoluuttiarvon mittaaminen on työläs tehtävä, joka kestää useita päiviä. Suhteellisia painovoima-arvoja (painovoimaeroja) voidaan mitata nopeasti gravimetreilla, jotka ovat jousivaa´an erilaisia muunnelmia.

Uusia painovoimaa mittaavia satelliitteja ovat CHAMP, joka on laukaistu 15.7.2000 ja CRACE, joka lähetettiin vuonna 2001. GOCE-tekokuun laukaisua suunnitellaan vuodeksi 2005.

Satelliitit, jotka ovat suhteellisen matalilla radoilla, tulevat hiljalleen kohti maanpintaa ilmakehän kitkan vaikutuksesta. CHAMP-tekokuun suunnitellaan olevan noin viisi vuotta radallaan. Se lähetettiin 450 kilometrin korkeuteen, josta se tulee 300 kilometrin korkeuteen vuosina 2005 tai 2006. Sitten se tulee hyvin nopeasti alas. CRACE-satelliitti on suunnilleen samanlaisella radalla. Se koostuu itseasiassa kahdesta tekokuusta. GOCE-tekokuu on taas hyvin matalalla radalla. Sen suunnitellaan olevan vain 6 tai 12 kuukautta noin 250 km korkeudella.

Satelliittien avulla saavutetaan muutaman sentin tarkkuus.

Klikkaa kuvaa!
Professori Markku Poutanen kertoi myös El Niño -ilmiöstä. Kuva Seppo Linnaluoto.

Maan magneettikenttä

Maan magneettikenttää selitetään dynamoteorian avulla. Maa on siis ikäänkuin suuri magneetti. Pysyvä rautamagneetti ei kuitenkaan voi olla sen aiheuttaja, koska Maan sisustassa oleva korkea lämpötila tuhoaisi sen. Geomagneettisen kentän aiheuttajaksi voidaan ajatella Maan sisällä kulkevia sähkövirtoja.

Maan magneettikenttä heikkenee nykyisin. Napaisuus vaihtuu muutaman kymmenen tai sadantuhannen vuoden välein. Itse vaihtuminen kestää muutama tuhat vuotta.

Seppo Linnaluoto