Arkisto
- maaliskuu 2023
- helmikuu 2023
- tammikuu 2023
- joulukuu 2022
- marraskuu 2022
- lokakuu 2022
- syyskuu 2022
- kesäkuu 2022
- toukokuu 2022
- huhtikuu 2022
- maaliskuu 2022
- helmikuu 2022
- tammikuu 2022
- joulukuu 2021
- marraskuu 2021
- lokakuu 2021
- elokuu 2021
- kesäkuu 2021
- toukokuu 2021
- huhtikuu 2021
- maaliskuu 2021
- helmikuu 2021
- tammikuu 2021
- joulukuu 2020
- marraskuu 2020
- syyskuu 2020
- elokuu 2020
- heinäkuu 2020
- kesäkuu 2020
- huhtikuu 2020
- maaliskuu 2020
- helmikuu 2020
- tammikuu 2020
- joulukuu 2019
- marraskuu 2019
Hiipuuko myöhäinen pommitus?
Yksi Apollo-ohjelman keskeisimmistä tieteellisistä tuloksista on aiheuttanut pahemmanpuoleista päänvaivaa planeettatutkijoille suunnilleen vuodesta 1974 saakka. Tuolloin Caltechin nerokkaasti nimetyn Lunatic Asylumin tutkijat väittivät, että Kuuta ja samalla tietysti myös Maata kohtasi katastrofaalinen asteroidipommitus noin 3,9 miljardia vuotta (Ga) sitten.
Tämän ajatuksen mukaan useat Kuun suurimmista törmäysaltaista olisivat syntyneet Kuun geologian puitteissa hyvin lyhyen ajan, eli korkeintaan parin sadan miljoonan vuoden sisällä. Myöhemmin kaikkein äärimmäisimmissä malleissa aika puristetiin kymmenesosaan tuosta.
Näihin kohtalaisen hurjiin päätelmiin johti törmäyksissä radioaktiivisen kellonsa nollanneiden kuunäytteiden iänmääritys. Neljää miljardia vuotta vanhempia näytteitä ei löytynyt. Kaiken järjen mukaan planeettojen muodostumisesta jäljelle jääneitä hukkapaloja olisi kuitenkin pitänyt törmäilla Kuuhun reilut 4 Ga sitten vaikka kuinka paljon. Törmäysten olisi pitänyt jättää jälkensä näytteissä havaittavaan ikäjakaumaan.
Se oli Imbriumin vika
Idea suunnilleen 3,9 Ga sitten huipentuneesta lyhytkestoisesta törmäyspiikistä tunnetaan hieman eri vivahteilla joko pelkästään Kuun kataklysminä (terminal lunar cataclysm) tai koko sisempää aurinkokuntaa runnelleena rajuna myöhäisenä pommituksena (late heavy bombardment, LHB). Ajatus sai osakseen välittömästi rajua kritiikkiä. Arvostelijoiden mukaan kyseessä on vain harha ja tulkintavirhe, sillä havaitut kuunäytteiden iät olivat heidän mukaansa täysin sopusoinnussa hiljalleen hiipuvan asteroidipommituksen kanssa, eikä minkäänlaista myöhäistä piikkiä törmäysvuossa ollut olemassa.
Kriitikoiden toinen keskeinen argumentti liittyi Apollo-lentojen perusongelmaan: teknisen ja rahallisen pakon sekä NASAn johtoportaan riskien välttelyn sanelemina ne suuntautuivat melko kapealle vyöhykkeelle Kuun päiväntasaajan tuntumaan, ja tietenkin lähipuolelle. Kuten jokainen voi kiikarien avulla havaita, tämän alueen geologiaa hallitsee Imbriumin törmäysaltaan heittele, joka on uurtanut jälkensä lähes koko lähipuolelle. Kritiikin idea on siis, että liki kaikki Maahan saadut vanhempaa ainesta edustavat kuunäytteet ajoittaisivat ainoastaan Imbriumin altaan syntymisen noin 3,9 Ga sitten. Tuota ongelmaa voi verrata siihen, että koko maapallon geologia tunnettaisiin näytteiden muodossa vain Kongon ja Saharan väliseltä alueelta, ja Suuri Jumalainen Puskutraktori olisi levittänyt paksun kerroksen Saharan santaa koko alueen päälle.
LHB:n nousu ja tuho?
Ideoita ja todisteita LHB:n puolesta ja sitä vastaan esitettiin seuraavien vuosikymmenien kuluessa intohimoisesti, mutta varmuutta asiasta ei saatu. 2000-luvun alussa LHB näytti kuitenkin pääsevän niskan päälle, koska myös satunnaisista paikoista Kuun pinnalta Maahan päätyneet kuumeteoriitit tuottivat noin 3,9 Ga:n ikiä. Varmemmaksi vakuudeksi sama 3,9 Ga:n ikäpiikki löytyi useista meteoriittiluokista, maineikas marsilainen ALH 84001 mukaan luettuna. LHB näytti pyyhkäisseen koko sisemmän aurinkokunnan läpi.
Samaan aikaan mallintajat saivat jättiläisplaneetat puljaamaan pitkin ja poikin aurinkokuntaa, synnyttäen siinä sivussa LHB:n. Astrobiologit ja muinaisen Maan tutkijat olivat hekin innoissaan, koska vanhin tuolloin tunnettu maapallon mantereinen kuori oli iältään noin 3,9 Ga, ja pian sen jälkeen oli nähtävissä ensimmäiset suht vakuuttavat todisteet elämästä. Niin Maan kuori kuin elämäkin pääsivät kehittymään rauhassa, kun satakilometrisiä kivenmurkuloita ei vähän väliä putoillut niskaan. Palaset tuntuivat sopivan kauniisti yhteen.
Kaikki olisi ollut hyvin, jos tutkijat olisivat tässä vaiheessa ymmärtäneet lopettaa asioiden penkomisen. Sitä he eivät kuitenkaan jostain syystä tehneet. Niinpä kävi kuten kauniille hypoteeseille usein tuppaa käymään: ikävät datapisteet alkoivat harata vastaan. Kuunäytteistä löytyi yhä useampia kiusallisen vanhoja altaiden syntyaikoja, osa näistä vakuuttavampia kuin toiset.
Samalla myös mallintajien helmitaulut päivitettiin laskutikuiksi, joten jättiläisplaneetat eivät enää seilanneetkaan niin kuin aiemmin oletettiin. Kaiken tämän seurauksena muutama vuosi sitten muuan ansioitunut tutkija pääsi jo julistamaan kataklysmin kuolleeksi.
Merkuriuksen törmäysaltaat ja LHB
Viimeisin omiin silmiini osunut artikkeli LHB:stä on hyväksytty julkaistavaksi arvostamassani Journal of Geophysical Research: Planets -lehdessä. Berliiniläisvetoisessa tutkimuksessa Csilla Orgel kollegoineen tutki Merkuriuksen törmäysaltaita ja niiden merkitystä LHB:lle.
Aiemmissa Merkuriuksen törmäysaltaiden etsinnöissä ei vielä ollut käytössä kaikkia NASAn MESSENGER-luotaimen tuottamia aineistoja, joten Orgelin ryhmän tuloksia voi pitää ensimmäisenä kattavana Merkuriuksen törmäysaltaiden inventaariona. Niitä löytyikin 1,7 kertaa niin paljon kuin aiemmissa tutkimuksissa. Varmoja tai todennäköisiä vähintään kolmesataakilometrisiä[1] törmäysaltaita tunnetaan Merkuriuksesta nyt 80. Mahdolliset altaat huomioiden luku on 94.
Selkeästi monirenkaisia törmäysaltaita, jollaisista Kuun Orientale on paras esimerkki, ei uudessakaan kartoituksessa Merkuriuksen pinnalta löydetty. On mahdollista, että niitä ei syystä tai toisesta Merkuriuksessa koskaan syntynytkään, tai sitten Merkuriuksen aktiivisempi geologia on hävittänyt todisteet altaiden useammista renkaista.
Paitsi renkaat, monessa tapauksessa myös itse altaat ovat hävinneet. Altaita nimittäin löytyi vain puolet siitä, mitä mallien mukaan voisi olettaa syntyneen. Vanhimmat törmäysaltaat ovat siis kadonneet jäljettömiin. Nekin, jotka ovat vielä jäljellä, ovat hieman nuhjaantuneen ja pliisun oloisia.
LHB:n kannalta oleellisinta Orgelin ja kumppanien tutkimuksessa oli altaiden ikien aiempaa tarkempi määrittäminen. Planeettojen pintojen iät saadaan selville lähinnä kraatterilaskujen avulla. Periaatteessa kyseessä on yksinkertainen menetelmä: mitataan kraatterien koot ja lasketaan niiden määrä pinta-alayksikköä kohti. Mitä enemmän kraattereita, sitä vanhempi pinta. Käytännössä kuitenkin erilaisiin malleihin ja törmäysvuo-oletuksiin perustuvan iän saaminen on hankalaa hommaa. Myös itse laskentamenetelmissä tapahtuu koko ajan kehitystä esimerkiksi erilaisten virhelähteiden huomioimisen osalta. Tässä berliiniläisryhmä on maailman huippua.
Toisin kuin useasti aiemmin, uudessa tutkimuksessa ei löydetty Merkuriuksen törmäysaltaiden synnyttäjiksi kuin yksi törmäävien kappaleiden populaatio. Ei siis mitään suurten kappaleiden yhtäkkistä piikkiä 3,9 Ga sitten tai milloinkaan muulloinkaan, vaan ainoastaan yksi ja sama hiljalleen laantuva törmäävien kappaleiden vuo. Tämä sopii erinomaisesti yhteen Orgelin parin vuoden takaisen Kuun altaita käsitelleen samoja uusia menetelmiä käyttäneen tutkimuksen kanssa. Myöskään siinä ei löydetty todisteita kataklysmistä.
Kataklysmin ja LHB:n tulevaisuus?
Tällä hetkellä Kuun kataklysmi ja aurinkokunnan sisäosia kurittanut LHB ovat heikommassa hapessa kuin pitkiin aikoihin. Arkkua ei kuitenkaan vielä ole naulattu kiinni.
Kuun kataklysmin osalta ratkaisu voi olla jo näkyvissä. Kuusta varmasti saadaan uusia näytteitä useastakin paikasta kohtalaisen läheisessä tulevaisuudessa. Jos, ja rohkenen sanoa kun esimerkiksi South Pole – Aitkenin, Nectariksen ja Orientalen altaista saadaan törmäyssulakiviä Maahan ja niiden myötä altaiden syntyajat selville, on Kuun törmäyshistorian keskeisimmät vaiheet ajoitettu. Niiden myötä kataklysmi joko varmistuu tai katoaa historian hämyyn hyvänä ideana, joka kuitenkin osoittautui vääräksi.
Uusien kuunäytteiden myötä myös laajempi LHB joko vahvistuu tai on henkitoreissaan. Marsin törmäysaltaista saatavat näytteet ratkaisisivat tuon kysymyksen. Vaikka kallis ja teknisesti vaativa näytteenhakulento saataisiinkin aikaiseksi, Marsin monimuotoisemman geologian vuoksi sopivien näytteiden löytäminen ei ole niin ”yksinkertaista” kuin Kuussa. Ja vaikka altaiden ikämääritykset onkin ymmärretty keskeiseksi tieteelliseksi tavoitteeksi, eivät altaiden törmäyssulakivet kuitenkaan aivan ensimmäisten Maahan tuotavien Mars-näytteiden joukossa ole.
Niinpä LHB saattaa jatkaa sitkutteluaan, vaikka Kuun kataklysmi perinteisessä muodossaan kuolisikin pois. Joka tapauksessa niin näytteitä ajoittavilla isotooppigeologeilla, kraatterilaskijoilla kuin mallintajillakin riittää vielä rutkasti väiteltävää aurinkokuntamme kehityshistorian tiimoilta.
[1] 300 km:n valinta törmäysaltaan läpimitan alarajaksi on käytännössä täysin mielivaltainen. Se on peruja Kuun törmäysaltaiden ynnäilyistä. Erityisen hyvää perustetta sillekään valinnalle ei aikoinaan ollut. Kukaan ei kuitenkaan ole esittänyt törmäysaltaalle yleisesti hyväksyttyä määritelmää, joten vaikkei sille fysikaalisia perusteita oikein ole, se on ihan käypä nyrkkisääntö.
Tämä juttu tulee ilmestymään myös Hieman Kuusta -blogissa.
Vastaa
Setä Châtelier, syyrialainen lasi ja Salpausselkien synty
Kauan sitten paremmassa maailmassa, jossa yliopistoissakin sai vielä sivistää itseään suht laajasti, räävin itselleni kasaan kemiasta sivuainekokonaisuuden. En millään muotoa kunniakkaasti, mutta kuitenkin. Yleisen ja epäoleellisen kemian kurssilta muistan eritoten, kuinka erinomainen kemian lehtorimme puhui usein setä Châtelieristä, joka istuskeli koeputken reunalla. Sieltä käsin hän pyrki lieventämään kemialliseen tasapainoreaktioon tapahtuneen häiriön aiheuttamia vaikutuksia. Tämä tasapainoreaktioiden taipumus ulkoisten vaikutusten kumoamiseen tunnetaan Le Châtelierin periaatteena. Setä Châtelier eli ranskalainen kemisti Henry-Louis Le Châtelier (1850–1936) oivalsi tuon kemianteollisuudellekin oleellisen periaatteen vuonna 1888.
Alfred Lacroix (François Antoine Alfred Lacroix,1863–1948) puolestaan oli ranskalainen mineralogi, joka oli valmis äärimmäisiin uhrauksiin tieteen vuoksi. Hän nimittäin joutui naimaan professorinsa tyttären tohtoriksi valmistuakseen. Lacroix tosin sai neiti Catherine Fouquésta samalla itselleen elinikäisen tutkimusavustajan, joten ehkäpä valmistuminen ja sen vaatima uhraus hänen tapauksessaan kannattivat.
Huittisten meteoriitin erikoisista mineraaleistakin kirjoittanut Lacroix julkaisi vuonna 1915 tutkimuksen Saharan fulguriiteistä. Fulguriitit ovat lasipötköjä, jotka syntyvät salamoiden iskiessä maaperään, yleensä suurelta osin kvartsista koostuvaan hiekkaan. Kvartsi on piidioksidia (SiO2), joten fulguriittien pääkomponentti on piidioksidilasi. Lacroix antoi tuolla lasille maineikkaan maanmiehensä kunniaksi nimen lechatelieriitti.
Kvartsi on yksi maankuoren yleisimmistä mineraaleista. Sen sulamispiste on noin 1700°C. Tulivuorten laavojen lämpötila on yleensä kuumimmillaankin viitisensataa astetta alhaisempi. Vulkaaniset lasit syntyvät, kun tulivuorenpurkauksessa sulanut kiviaines jäähtyy niin nopeasti, ettei se ehdi kiteytyä. Puhdasta piidioksidilasia eli lechatelieriittiä ei tulivuorenpurkausten yhteydessä siis voi syntyä, koska lämpötila on liian alhainen SiO2-sulan syntymiseksi.
Salamaniskujen ohella tunnetaan vain yksi luonnollinen prosessi, joka synnyttää lechatelieriittiä, nimittäin taivaankappaleiden väliset törmäykset. Lechatelieriittiä löydettiin jo vuonna 1930 Arizonan Meteor Crateristä (eli Barringer Meteorite Crateristä, eli Crater Mountainista, eli Coon Mountainista, eli Coon Buttesta, eli Franklin’s Holesta, eli…) ja sittemmin lukuisista muistakin törmäyskraattereista ja -laseista. Äskettäin kuollut suomalaisen törmäyskraatteritutkimuksen pioneeri, kivitohtori Martti Lehtinen (1941–2020) tavoitti sitä lopulta Lappajärveltäkin. Koska lechatelieriittiä voi luonnossa syntyä niin ukonilmalla kuin törmäyksissäkin, sitä ei voida pitää varmana törmäyksen tuntomerkkinä. Törmäyskraattereissa tavattavat kivet ovat kuitenkin jotain ihan muuta kuin fulguriitit, joten käytännön tasolla niissä lecharelieriitti on lähestulkoon varma törmäystodiste. Pienet lasinkappaleet ja mikroskooppiset lasipalloset ovatkin sitten huomattavasti hankalampi tapaus.
Aiemmin tänä keväänä julkaistiin jälleen kohtalaisen suuren mediahälyn saattelemana arkeologi Andrew Mooren johdolla tehty tutkimusartikkeli. Siinä taas kerran väitettiin nuorempana dryaksena tunnetun noin 12 800 vuotta sitten alkaneen tuhatkunta vuotta kestäneen ja etenkin pohjoista pallonpuoliskoa kurittaneen kylmän ilmastojakson johtuneen tavalla tai toisella jonkunmoisesta törmäyksestä tai isomman taivaankappaleen possahduksesta ilmakehässä. Samalla olisi tuhoutunut Syyriassa sijaitseva, nykyisin tekoaltaan alla sijaitseva Abu Hureyran kylä.
Nuorempi dryas on suomalaistenkin kannalta sikäli merkityksellinen ajanjakso, että rivakasti perääntymässä ollut mannerjäätikkö jämähti silloin paikoilleen. Tämä synnytti kansainvälisestikin tarkastellen erittäin kiinnostavat ja vaikuttavat reunamuodostumat, eli ensimmäisen ja toisen Salpausselän.
Nuoremman dryaksen törmäyshypoteesista on jankattu viitisentoista vuotta ilman vakuuttavia todisteita ja kehnolla ymmärryksellä siitä, mitä oikeastaan tapahtuu kun Maahan törmäämässä oleva kappale räjähtääkin jo ilmakehässä. Tunnustan, että nähdessäni tuoreen artikkelin tekijäluettelon osa objektiivisuudestani katosi saman tien. Ei tietysti pitäisi, mutta kun samalta porukalta on tullut poskettomia juttuja yksi toisensa jälkeen, on vähän vaikea suhtautua täydellä vakavuudella taas yhteen artikkeliin samasta aiheesta. Joltisenkinmoinen mielenkiinto kuitenkin heräsi, kun jutussa vilahteli lechatelieriitti, ja kuvat ja analyysit virtauskuvioisesta lähes 100-prosenttisesta SiO2-lasista näyttivät äkkipäätä katsoen varsin vakuuttavilta. Oliko lopultakin törmäyshypoteesin tueksi löytynyt todisteita, ihan aikuisten oikeesti?
Niinhän siinä kuitenkin jälleen kerran kävi, että pettymään joutui. Lechatelieriitin osalta mitään erityisen merkittävästi uutta ei artikkeli tuonut esiin. Hyvin samankaltaisia tuloksia he raportoivat jo vuonna 2012.
Sikäli kun analyyseissä ei ole sössitty, olen silti valmis uskomaan, että Abu Hureyran näytteissä saattaa olla hivenen lechatelieriittiä. Kuten artikkelin kirjoittajat itsekin toteavat, Abu Hureyran lechatelieriitti kuitenkin muodostaa tyypillisesti vain erittäin ohuita pintasilauksia mikroskooppisissa lasipallosissa. Itse lasipalloset ja epämääräisemmät lasipartikkelit eivät koostu lechatelieriitistä, vaan lasista, jossa on vain 50–60 % piidioksidia. Loppu on etenkin kalsiumin, raudan ja alumiinin oksideja.
Abu Hureyran lasin koostumus on sen alkuperää mietittäessä aivan keskeinen tekijä. Epäpuhtaudet nimittäin laskevat kvartsirikkaan sedimenttiaineksen sulamispistettä merkittävästi. Toinen merkille pantava asia on, ettei Abu Hureyra suinkaan ollut luonnollinen vaan ihmisen toiminnan erittäin voimakkaasti muokkaama ympäristö. Sen asukkaat saattoivat olla maailman ensimmäisiä maanviljelijöitä, mutta todennäköisemmin he vielä olivat enimmäkseen metsästäjä-keräilijöitä.
Mitä ikinä Abu Hureyran asukkaat henkensä pitimiksi tekivätkään, ainakin heillä oli rakennuksia. Tulipalojen sattuessa rakennukset toimivat käytännössä polttouuneina, joten niissä lämpötila voi kohota huomattavasti korkeammaksi kuin luonnollisessa ympäristössä olisi mahdollista. Kun yhdistetään alueen maaperän koostumus, kasvit, joita Abu Hureyan asukkaat luultavasti rakennuksissaan varastoivat, sekä rakennusten mahdollistama erittäin kuuma tulipalo, saadaan yhdistelmä, joka pystyy synnyttämään Abu Hureyran lasipallerot ja niiden koostumuksen ilman oletuksia ilmassa räjähtävistä taivaankappaleista. En ole sedimenteistä syntyvien lasien asiantuntija, mutta en pitäisi ollenkaan mahdottomana, että tuollaisessa tilanteessa voi lasipartikkeleihin syntyä myös erittäin ohuita lechatelieriittisilauksia.
Mooren ja kumppanien jutussa esitetään toki muitakin korkean lämpötilan viitteitä sen puolesta, että nuorempi dryas olisi alkanut törmäyskatastrofilla. Yksikään niistä ei kuitenkaan kuulu vakuuttavien törmäystodisteiden joukkoon. Mahdollinen hyvin ohut kerros lechatelieriittiä ei alkuunkaan riitä todistamaan, että mitään kovin paljon tavallisuudesta poikkeavaa olisi Abu Hureyrassa tapahtunut 12 800 vuotta sitten. Todistustaakka on edelleen niillä, jotka esittävät erittäin erikoislaatuisia väitteitä.
Mikä sitten sai esimerkiksi Euroopassa ja suuressa osassa Pohjois-Amerikkaa ilmaston jäähtymään nopeasti useilla asteilla vajaat 13 000 vuotta sitten? Kukaan ei varmuudella tiedä, mutta todennäköisimpänä syynä on pitkään pidetty merivirtojen muutosta. Sen taustalla taas on voinut hyvin olla meriveden suolapitoisuuden lasku, kun makeaa vettä on jäätiköiden sulaessa vapautunut meriin. Tämän myötä Golf-virta on saattanut uuvahtaa, mikä on voinut hyvinkin nopeasti johtaa merkittävään kylmenemiseen pohjoisella pallonpuoliskolla. Sen seurauksena mannerjäätikkö pysähtyi ensimmäisen Salpausselän kohdalle pariksi sadaksi vuodeksi. Hetkellisen lämpenemisen jälkeen ilmasto jäähtyi jälleen, ja syntyi toinen Salpausselkä.
On toki mahdollista, että tähän kehityskulkuun tavalla tai toisella vaikutti myös asteroidin tai, kuten Moore kollegoineen uskoo, komeetan törmäys. Vakuuttavia todisteita sen puolesta ei kuitenkaan edelleenkään ole esitetty.
Koeputken reunalla istuva setä Châtelier vastustaa äkkinäisiä muutoksia. Hänen oppejaan kannattaa tieteessä noudattaa yleisemminkin. Vaikka tutkimustulokset julkaistaisiin ”isossa” lehdessä ja media toistelisi nimekkäiden tutkijoiden ylistäviä lausuntoja, ei silti yhtäkkiä kannata unohtaa tervettä kriittisyyttä ja muuttaa tieteessä vuosisatojen aikana hyväksi havaittuja pelisääntöjä. Wilhelm Occamilaista (n. 1285–1349) ja Carl Sagania (1934–1996) on edelleen ihan fiksua totella.
2 kommenttia “Setä Châtelier, syyrialainen lasi ja Salpausselkien synty”
Vastaa
Mons Hansteen ja Kuun monimuotoinen vulkanismi
Kuun vulkanismista tulee ensimmäisenä mieleen hiljalleen kerros kerrokselta vuosimiljoonien kuluessa tummilla laavoilla täyttyneet meret. Kuuharrastajat tuntevat lisäksi Schröterin laakson, ja Apollo-lentojen ystävät muistelevat kaihoisasti Dave Scottin ja Jim Irwinin tutkimusmatkailua Hadleyn laavauoman ympäristössä.
Sekä Kuun merien että laavauomien tapauksessa kyseessä oli tavallinen basalttinen laava. Sen ominaisuuksiin kuuluu herkkäliikkeisyys. Niinpä laava pystyi virtaamaan satoja kilometrejä paitsi laavauomissa ja -tunneleissa, myös käytännössä lähes vaakasuorilla tasangoilla. Kuussa on kuitenkin ollut runsaasti muutakin tuliperäistä toimintaa kuin pelkkiä basalttisia laavavirtoja. Siitä on muistona lukuisia mielenkiintoisia mutta hieman harvemmin kuuhavaitsijoiden listoille päätyviä kohteita.
Punaiset pisteet
Myrskyjen valtameren eli Oceanus Procellarumin lounaisrannalla on kaksi noin 45-kilometristä kaunista törmäyskraatteria, Hansteen ja Billy. Osittain niiden välissä noin 800–1000 m basalttimeren yläpuolelle kohoaa tasasivuisen kolmion muotoinen kirkkaana hohtava ”saari”, Mons Hansteen. Jo 1800-luvun kuututkijat Thomas Gwyn Elger ja Edmund Neison kiinnittivät huomiota tuolloin nimellä Hansteen α tunnetun kohteen kirkkauteen ja erikoiseen nuolenkärkeä muistuttavaan muotoon. Kyseessä on melko pieni kohde – kolmion sivut kun ovat noin 25 km – joten tarkemmat tutkimukset vaativat havaintotekniikan kehittymistä. Ymmärrys sen synnystä on muotoutunut pikku hiljaa ja on vaatinut useiden eri luotainaineistojen yhdistämistä.
Mons Hansteen on yksi Kuun ”punaisista pisteistä”. Paljain silmin sen ”punaisuutta” ei näe, mutta spektroskooppisesti Mons Hansteen pomppasi esiin heti kun Kuun spektroskopia alkoi toden teolla kehittyä 1960–70-lukujen taitteessa. Mons Hansteen ja muutamat muut lähipuolen kohteet erottuivat selvästi niin ylängöistä kuin mare-alueistakin.
Apollo-näytteiden myötä varmistui, että Kuun basalttien runsas titaanin määrä tekee niistä sinertäviä. Näin Mons Hansteenin voimakas punainen sävy viittasi vahvasti siihen, ettei mukana ole järin paljon titaania, eikä vuori näin ollen luultavasti koostu ainakaan mistään basalttisesta kivestä.
Jo 1970-luvulla kiinnitettiin huomioita myös Mons Hansteenia kirjoviin hieman soikeisiin kuoppiin. Niistä selkeimmät ja suurimmat ovat vuoren lounaisosassa. Niiden tulkittiin olevan tuliperäisiä purkausaukkoja. Tämän ajatuksen myötä koko vuoren oletettiin syntyneen jonkinlaisen jäykkäliikkeisen vulkaanisen aineksen purkautumisen seurauksena.
Laavojen viskositeettiin eli virtaavuuteen vaikuttaa moni asia. Keskeisimpiä ovat lämpötila, kiteiden ja sivukiven kappaleiden määrä, kaasujen määrä, sekä kemiallinen koostumus. Koostumuksen tärkein tekijä on piidioksidin (SiO2, lyhyesti usein vain silika) määrä: mitä enemmän laavassa on silikaa, sitä sitkaampaa ja samalla (ainoastaan kohtalaisesti yksinkertaistaen) sitä vaaleampaa se on. Notkeissa tummissa basalteissa on vähän silikaa, mutta runsaasti rautaa ja magnesiumia.
Jäykissä ja vaaleissa ryoliiteissa tilanne on päinvastainen: paljon silikaa, niukalti rautaa ja magnesiumia. Ryoliitti, eli suomalaisille hyvin tutun graniitin pinnalla syntynyt vastine, voisi selittää Mons Hansteenin havaitut ominaisuudet. Piti vain keksiä, mistä ja miten ryoliittia Mons Hansteeniin saataisiin.
Mons Hansteenin ympäristön geologinen historia
Hansteenin vuorta on tutkittu jokseenkin jatkuvasti 1970-luvulta lähtien. Kuitenkin vasta viime vuosina GRAIL- ja etenkin Lunar Reconnaissance Orbiter -luotainten moninaisten aineistojen pohjalta on saatu luotua yksityiskohtainen ja yhtenäinen malli siitä, miten Mons Hansteen lähiympäristöineen on todennäköisesti syntynyt. Pelkkä kaukokartoitus ei kuitenkaan riitä, vaan vasta parempi ymmärrys Kuun ja Maan tuliperäisistä prosesseista on johtanut siihen, ettei ryoliittikaan enää muodosta ongelmaa. Nyt sen synty nähdään aivan luonnollisena, joskin harvinaisena osana Kuun magmanmuodostusta.
Tiivistetysti Mons Hansteenin alueen geologinen historia voidaan esittää seuraavasti:
- Billy ja Hansteen syntyivät noin 3,9 miljardia vuotta (Ga) sitten.
- Noin 3,74 Ga sitten basalttista magmaa nousi Kuun vaipasta. Se kuitenkin jämähti Kuun kuoren alapinnalle, ja alkoi sulattaa sitä. Tässä kuoren altakasvuna tunnetussa prosessissa syntyi ryoliittista magmaa, joka osittain alkoi myös kiteytyä kuoren alapinnalle. Ympäristöään kevyempänä osa siitä kuitenkin kohosi kuoreen syntyneitä rakoja pitkin ja purkautui pinnalle ryoliittisina kivinä (niin tuhkana, kuin luultavasti myös hidasliikkeisinä laavavirtoina, vaikkei niistä suoria todisteita olekaan). Näin syntyi Mons Hansteenin uloin osa.
- Noin 3,5 Ga sitten pinnalle purkautui vielä vähemmän rautaa sisältänyttä ryoliittista magmaa. Tämä synnytti Mons Hansteenin keskiosan.
- Myös noin 3,5 Ga sitten, mutta hieman edellisen jälkeen Mons Hansteenin pohjoisimpaan kärkeen muodostui noin 6×4 km:n kokoinen ja aiempia purkauksia vähemmän silikaa ja enemmän rautaa sisältänyt hieman tummempi massiivi. Kaikkiaan Mons Hansteenin synnyttäneet purkaukset eivät olleet kovin rajuja, mutta johtivat kuitenkin siihen, että vuorta peittää noin 8–10 m paksu tuhkakerros.
- Myöhemmin, päättyen ehkä noin 3,35 Ga sitten (etäisimmät ehkä jo paljon aiemminkin), syntyivät kahdessa vaiheessa Mons Hansteenia ympäröivät Oceanus Procellarumin lounaisimmat basalttiset laavatasangot. Samalla myös Hansteenin pohja pullistui, rakoili ja täyttyi pieneltä osin basaltilla.
- Alueen viimeinen tuliperäinen toiminta tapahtui vain noin 1,65 Ga sitten. Tuolloin Billyn pohja täyttyi basalttisilla laavoilla.
- Lopuksi alueelliset puristavat voimat rypistivät tasankoja synnyttäen poimuharjanteita. Ne näkyvät helpoimmin Mons Hansteenin länsipuolella.
Etenkin eri tapahtumien ikämäärityksissä on vielä erittäin suuria epävarmuuksia. Näin ollen vähintään hienosäätöä tähän malliin vielä jatkossakin tulee. Nykyisen ymmärryksen valossa se kuitenkin vaikuttaa pääpiirteissään uskottavalta.
Mons Hansteen havaintokohteena
Jo tuetut kiikarit riittävät Mons Hansteenin näkemiseen kirkkaana pisteenä, mutta nuolenkärkimäisen muodon erottaminen vaatii kaukoputkea. Noin 15–20 cm:n kaukoputkella alkaa hyvällä kelillä erottua Elgerinkin aikoinaan ihastelema sormimaisista ulokkeista koostuva vuoren eteläreuna. Ne näkyvät hienosti Jari Kuulan Harjavallassa illalla 6.3.2020 tekemässä kauniissa havaintopiirroksessa. Siitä käy ilmi myös itse kraatteri Hansteenin kiinnostavin piirre, eli sen rakoillut pohja. Kuten kaikessa tähtiharrastuksessa, piirros antaa valokuvaa merkittävästi todellisemman kuvan siitä, mitä havaitsija oikeasti omin silmin kaukoputken ääressä näkee.
Mons Hansteen on seuraavan kerran mainiosti havaittavissa illalla maanantaina 4.5.2020. Tuolloin se kylpee paikallisen aamuauringon loisteessa. Matalalta tulevassa valaistuksessa sen pinnanmuodot erottuvat parhaiten. Myös seuraavana iltana on Mons Hansteenin yksityiskohtia hyvä katsella, mikäli keli vain suo.
Vaikkei kookkaampaa putkea olisikaan käytettävissä, kannattaa Mons Hansteenia silti vilkaista, kyseessä kun kuitenkin on täysin poikkeuksellinen kohde. Samalla se on hyvä muistutus siitä, että Kuun tuliperäinen toiminta on ollut paljon monimuotoisempaa kuin yleensä tulee ajatelleeksi. Eikä keväisiä iltoja parempia hetkiä Kuun havaitsemiseksi ole.
Kiitokset Jari Kuulalle piirroshavainnon käyttöluvasta ja Mons Hansteen -keskusteluista. Tämä juttu tulee ilmestymään myös Hieman Kuusta -blogissa muutamilla esimerkkikuvilla ja havaintokommenteilla höystettynä.
Kiitos valaisevasta kirjoituksesta. Olinkin huomannut nuo impaktipaperit, mutta ihan kaikkea ei ehdi lukea. Eniten esitetyssä teoriassa hämmentää se, että Salpausselkiä on kaksi (tai kolme), mutta komeettoja vain yksi (kai sentään?). Epäilemättä tässäkin voi spekuloida mannerjäätikön viipyneellä vasteella tms.
Kiitokset kommentista! Yksi komeetta riittää tuossa hypoteesissa kyllä tuhoamaan Abu Hureyran kylän, mutta koko nuoremman dryaksen jäähtymiseen tarvitaan maailmanlaajuinen komeettapommitus. Tuo ryhmä on väittänyt löytäneensä nuoremman dryaksen ikäisistä kerrostumista useilta eri mantereilta jos vaikka mitä ”todisteita” törmäyksistä. Ajatus oli alkujaan, että kyseessä olisi ollut hajonnut lyhytjaksoinen komeetta. Noissa väitteissä on ongelmia hyvin monella eri osa-alueella. Komeetan hajoaminen esitetyllä tavalla ei onnistu ja ikämääritykset ovat äärimmäisen kiistanalaisia. Ja sitten on tietysti se hankaluus, että yksikään löydös ei todista törmäyksestä sitä eikä tätä.
Nuoremman dryaksen törmäyshypoteesista on viidentoista vuoden aikana kirjoitettu paljon ja tunnustan, etten itse ole vuosien varrella viitsinyt lukea jutuista kuin pienen osan. Kuvio on ollut aika pitkälti samaa jankkausta vuodesta toiseen. Ryhmä, jossa ei paria poikkeusta lukuun ottamatta ole minkäänlaista asiantuntemusta törmäyksistä, on liikkeellä erittäin vahvalla foxmulderilaisella ”I want to believe” -asenteella. Sitten ihmiset, jotka ovat tutkineet törmäyksiä useamman vuosikymmenen, selittävät, mitä törmäystodisteet ovat ja mitä ne eivät ole. Toki myös osa arkeologeista on esittänyt erittäin kriittisiä näkemyksiä. Esimerkiksi blogissakin linkkaamani Thy et al.’in juttu lasipalluroiden synnystä ilman törmäysoletuksia oli arkeologien tekemä.
Vaikka pitäisi pystyä olemaan vaipumatta ylenpalttiseen kyynisyyteen, erilaiset otsikoissa näkyvät komeettatörmäykset synnyttävät meikäläisessä lähes välittömästi ainakin jonkunasteisen torjuntareaktion. Oli planeetta mikä hyvänsä, jos sen pinnalla havaitaan jotakin tavallisuudesta poikkeavaa, joku jossain vaiheessa esittää ilman epäilyksen häivääkään kyseessä olleen komeettatörmäyksen. Todisteista ei niin väliä. Komeettatörmäysten ongelma tietysti on se, että ne ovat tilastollisesti niin paljon harvinaisempia kuin asteroiditörmäykset, ja ettei niistä jää mitään sellaisia todisteita, jotka pystyisi labrassa analysoimaan.
Hypoteeseja kummallisista ilmiöistä pitää esittää, mutta niillä harvemmin pääsee Scienceen tai Natureen (tai niiden sisarlehtiin). On rahoitushakemusten kannalta paljon suotuisampaa, jos heiluttaa käsiään kovasti, väittää löytäneensä todisteita komeettatörmäyksestä, pukkaa ulos raflaavia lehdistötiedotteita ja julkaisee jutun Science- tai Nature-perheen lehdessä. Tietysti tässä järjestyksessä. No, tuo saattoi lipsahtaa aavistuksen sinne kyynisyyden puolelle… Pointtini kuitenkin on se, että minkäänlaisia vakuuttavia todisteita nuoremman dryaksen ja (komeetta)törmäysten yhteydestä ei ole esitetty, ja sellaisten löytäminen olisi nykytietämyksen valossa myös erittäin vaikeaa. Tämä ei kuitenkaan tietenkään tarkoita sitä, etteivätkö komeetat joskus törmäisi Maahankin, ja etteikö siitä saattaisi seurata jotain kummaa.