Huikeat Humboldtit

Teemu Öhman:

Libraatio on iloinen asia. Kuun ratanopeuden vaihtelusta ja kiertoradan lievästä kaltevuudesta johtuvan ilmiön ansiosta näemme vuosien saatossa Maasta katsoen noin 59 % Kuun pinnasta. Niin sanotuilla libraatiovyöhykkeillä on useita erittäin kiehtovia ja näyttäviä kohteita, joita kannattaa havaita aina, kun mahdollisuus avautuu. Kuun kaakkoisreunalla sijaitseva Humboldt (kuvat 1–2) on malliesimerkki siitä, mitä suurelle kraatterille tapahtuu vulkanismin muokatessa sitä. Mare Humboldtianum Kuun koillisreunalla puolestaan täyttää hyvin säilyneen Humboldtianumin törmäysaltaan keskiosaa (kuva 3). Seudulla on ollut myös erittäin poikkeuksellista tuliperäistä toimintaa, jonka tuotteet voi juuri ja juuri nähdä myös Maasta käsin. Humboldtit valittiin Kuu ja planeetat -harrastusryhmän kevätkauden libraatioprojektin kohteiksi.

Mare Humboldtianum

Aina silloin tällöin Kuun koillisimmassa osassa voi jo kiikarilla nähdä laajan tumman alueen. Kyseessä on yksi harrastajienkin piirissä vähemmän tunnetuista Kuun meristä, Mare Humboldtianum. Sen lounaispuolella sijaitsee hyvänä tienviittana tummapohjainen Endymion-kraatteri, jota huolimattomasti vilkaistessa saattaa epäsuotuisan libraation aikaan erehtyä luulemaan Mare Humboldtianumiksikin (kuvat 2–5).

Mare Humboldtianum on varsin pienikokoinen meri, läpimitaltaan vain noin 230 km. Pinta-alalla mitaten Kuussa on suurempia lahtia (sinus) ja järviäkin (lacus) [1]. Kuten muillekin Kuun basalttitasangoille on tyypillistä, Mare Humboldtianumin pintakin on peräisin laajan basalttisen vulkanismin kaudelta noin 3,9–3,4 miljardia vuotta sitten [2–4]. Laava ei purkautunut yhdessä katastrofaalisessa tapahtumassa, vaan vulkanismi kesti satoja miljoonia vuosia. Keskellä merta sijaitsevat basaltit ovat kraatterilaskentojen perusteella noin 200 miljoonaa vuotta nuorempia kuin reunoilla [3, 4]. Laavakerrosten ikäeron ollessa näin suuri, tapahtuu yleensä myös niiden koostumuksessa muutoksia. Tämä pätee myös Mare Humboldtianumiin: vanhemmat länsireunan basaltit ovat alhaisen titaanipitoisuuden tyyppiä, keskiosan basalttien ollessa hieman titaanirikkaampia [3].

Mare Humboldtianumin näkyminen riippuu erittäin voimaakkaasti libraatiosta, kuten kuvassa 4 esitetty sarjakin osoittaa. Pahimmillaan merta ei näy käytännössä lainkaan, vaan sen olemassaolosta kielii ainoastaan Kuun suora reuna. Suotuisampaan aikaan, etenkin lähempänä täysikuuta, voi puolestaan nähdä esimerkiksi meren pohjoispuolella olevan nuoren ja näyttävän 86-kilometrisen Hayn-kraatterin säteiden paikoitellen vaalentavan meren ja ympäröivien ylänköjen pintaa (kuvat 3–5).

Humboldtianumin törmäysallas

Samoin kuin paremmin tunnettu Mare Nectaris, myös Mare Humboldtianum täyttää vain keskiosan paljon suuremmasta törmäysaltaasta. Allas on läpimitaltaan noin 620–700 km, ja sillä on erittäin selväpiirteinen, Mare Humboldtianumin rajaava 275–330 km:n sisärengas [3, 5]. Nämä kaksi rengasta nähtiin jo William Hartmannin ja Gerard Kuiperin klassikon asemaan nousseessa todellisen törmäysallastutkimuksen aloittaneessa työssä vuodelta 1962 [6]. Vuosikymmenten saatossa Humboldtianumilla on kuitenkin väitetty olevan kolmesta kuuteen rengasta, tutkijasta ja käytetystä aineistosta riippuen. Viimeisimmän GRAIL-luotainten painovoima-aineistoon perustuvan arvion mukaan renkaita olisi yhteensä neljä, läpimitoiltaan 197, 322, 463 ja 618 km [5].

GRAIL-luotaimet paljastivat myös Kuun kuorikerroksen olevan Humboldtianumin alueella erittäin ohut, alle viisi kilometriä [7]. Vastaavia tai vielä ohuemman kuoren alueita on Kuussa vain muutama. Ohut kuori vahvistaa käsitystä, että Humboldtianumin synnyttänyt törmäys on yltänyt Kuun vaippaan saakka. Tähän päätelmään oli tultu SELENE/Kaguya-luotaimen spektrometriaineiston avulla löydetyn oliviini-mineraalin perusteella, jota esiintyy Humboldtianumin, samoin kuin useiden muiden altaiden ympärillä [8]. Tähän kuitenkin liittyy kiinnostava ja hyvin ajankohtainen ongelma, jota sivuttiin toukokuun lopulla Houstonissa pidetyssä New Views of the Moon 2 -kokouksessakin. Suurimpien törmäysten ja etenkin etäpuolen jättimäisen South Pole – Aitkenin törmäysaltaan olisi nimittäin pitänyt nostaa vaipasta esiin huomattavasti havaittua enemmän oliviinia. Tällä voi olla merkittäviä seurauksia käsityksellemme Kuun sisäosien rakenteesta ja koostumuksesta [9, 10], sillä vuosikymmenien ajan on pidetty selviönä, että vaipan täytyy olla hyvin oliviinirikasta ainesta. Jonkin on pakko muuttua, koska nykyiset käsitykset törmäysaltaiden synnystä, Kuun sisärakenteesta ja koostumuksesta, sekä spektrometrimittaustulosten tulkinnasta eivät kaikki voi pitää paikkaansa.

Kuoren paksuutta tai oliviinin vähyyttä eivät harrastajat toki omin silmin pääse näkemään, mutta sopivissa valaistus- ja libraatio-olosuhteissa Humboldtianumin kaksi kiistatonta rengasta näyttäytyvät selväpiirteisinä rakenteina, kuten esimerkiksi Elina Lahden, Ari Haaviston ja Timo Kantolan kuvat osoittavat (kuvat 6–8). Se, mikä kyseisistä kuvista ei erityisen hyvin käy selväksi, on ulomman renkaan muoto. Se nimittäin ei oikeastaan ole rengas laisinkaan, vaan puolikas säännöllisestä kuusikulmiosta, kuten Hartmann ja Kuiperkin jo panivat merkille [3, 6]. Sikäli kun nykyiset käsityksemme pitävät paikkansa, Humboldtianumin ulkorenkaan muoto heijastelee joitain hyvin varhaisia ja toistaiseksi tuntemattomia Kuun suurrakenteiden suuntia [11]. Altaiden kokoluokassa ei koko aurinkokunnastamme taida löytyä yhtä selväpiirteistä monikulmaista törmäyskraatteria kuin Humboldtianum.

Hartmannin ja Kuiperin uraauurtavan työn mahdollisti maanpäällisten teleskooppien ottamien valokuvien oikaisu projisoimalla ne valkealle pallolle ja kuvaamalla ne siitä uudelleen [6]. Tämä menetelmä paljasti törmäysaltaiden monirenkaisen luonteen, ja johti merkittävän kuuatlaksen syntyyn [12]. Nykyisin saman asian voi jättää tietokoneohjelmien huoleksi. Ari Haavisto käytti WinJupos-ohjelmistoa 16.2.2016 Lempäälässä ottamansa kuvan oikaisuun (kuva 9). Oikaistut kuvat tarjoavat, paitsi mahdollisuuden kuvassa näkyvien kohteiden helpompaan tunnistukseen karttakuviin vertaamalla, myös paljastavat kuvista piirteitä, joita muuten olisi hankala hahmottaa. Menetelmä tuo mukavan lisän kuviin, ja toivottavasti muutkin kuvaajat innostuvat sitä silloin tällöin käyttämään. Elina Lahti ehtikin jo oikaisua menestyksekkäästi kokeilemaan (kuva 10).

Iältään Humboldtianum on altaiden joukossa keski-ikäinen, eli nektariaaninen. Se on nuorempi kuin Nectaris, mutta vanhempi kuin Crisium tai Humorum [2, 13]. Vaikka ikää on kertynyt, on se silti alueensa maisemien ylivoimainen hallitsija. Niin ulko- kuin sisärenkaankin kohdalla korkeuseroa renkaan harjalta sen sisäpuolella olevalle tasangolle on jopa 3 km. Perimmäistä syytä hyvin selväpiirteisen ulomman renkaan lähes täydelliselle katoamiselle Humboldtianumin pohjoisosissa ei tiettävästi kukaan ole osannut kertoa. Nuoremmat suuret törmäykset, kuten Compton ja hyvin pian Humboldtianumin jälkeen syntynyt Bel’kovich [2] eivät riitä selittämään renkaan häviämistä esimerkiksi luoteessa.

Renkaiden ohella myös Humboldtianumin heittelekenttä on selvimmin havaittavissa etelässä. Tunnettujen Imbriumin uurrosten (ks. Zeniitti 2/2016) kaltainen, mutta kuluneempi pintarakenne on helposti nähtävissä luotainkuvista. Harrastajien otoksiinkin sen saattaa parhaimmillaan saada tarttumaan, kuten Ari Haaviston kuvassa 10c. Kovin selväpiirteiseksi Humboldtianumin heittelekenttää ei kuitenkaan voi väittää. Mutta siinä piileekin osa libraatiokohteiden viehätyksestä: Aloittelijalle riittää Mare Humboldtianumin löytäminen, mutta kaiken nähneelle konkarillekin Comptonin keskuskohoumassa tai Humboldtianumin heitteleessä voi riittää tavoiteltavaa vuosikausiksi.

Comptonin–Bel’kovichin vulkaaninen kompleksi

Mare Humboldtianumin itäpuolella sijaitsevaan Comptonin ja Bel’kovichin väliseen alueeseen kiinnitettiin ensimmäisen kerran enemmän huomiota 1990-luvun lopussa. Tuolloin Lunar Prospector -luotaimen gammaspektrometrin mittausaineistossa havaittiin alueelle täysin poikkeuksellisen korkea torium-pitoisuus yhdessä alhaisen rautapitoisuuden kanssa [14, 15]. Radioaktiivinen torium on sikäli hyödyllinen aine geologisen kaukokartoituksen kannalta, että se on suhteellisen helppo havaita, ja se kertoo paljon erilaisista magmaattisista prosesseista. Comptonin–Bel’kovichin torium-anomalia on Kuussa ainutlaatuinen eritoten siksi, että se sijaitsee ylänköalueella ja kaukana suurimman osan lähipuolesta kattavasta niin sanotusta Procellarumin KREEP-terraanista eli PKT:stä (ks. Zeniitti 5/2015). PKT:n alueella on runsaasti muiden radioaktiivisten alkuaineiden ohella toriumia, sekä monipuolisen vulkaanisen toiminnan synnyttämiä tuliperäisiä rakenteita. Niinpä Comptonin–Bel’kovichin anomalia herätti välittömästi ajatuksia vulkanismista.

Comptonin–Bel’kovichin torium-anomalian keskeltä huomattiinkin Clementine-luotaimen kuvista ympäristöään selvästi kirkkaampi noin 30 km:n läpimittainen alue [16]. 1990-luvun luotainten tuottaman tiedon perusteella sitä pidettiin poikkeuksellisena ylänkövulkanismin tuotteena, mutta tarkemman aineiston puuttuessa kohteen tarkempi luonne jäi kuitenkin avoimeksi. Kohteen tutkimuskin rauhoittui useammaksi vuodeksi.

Tilanne muuttui kuitenkin 2000- ja 2010-lukujen taitteen luotainarmadan myötä. Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) -luotaimen korkeusmittausten avulla huomattiin, että Comptonin–Bel’kovichin kirkas keskusalue on 400–600 m ympäristöään korkeammalla. LRO:n kuvat paljastivat jyrkkärinteisiä doomeja, joiden läpimitta vaihtelee alle kilometristä noin kuuteen kilometriin. Doomien ohella alueella on runsaasti romahduskuoppia [17]. Lunar Prospectorin torium-dataakin katsottiin uusin analyysimenetelmin, ja kohonneen torium-pitoisuuden huomattiin jatkuvan peräti 300 km itään kirkkaalta keskusalueelta [18]. Päätelmänä on, että Compton–Bel’kovich on purkausaukkojen ja doomien rykelmä, johon mahdollisesti liittyy myös vanha kaldera. Keskusalueen doomit ja laavauomat ovat syntyneet laavojen purkautuessa pinnalle rauhallisesti, mutta rauhallisen laavan virtailun välissä on ollut myös räjähdysmäisiä purkauksia, jotka ovat levittäneet vulkaanisen heitteleen laajalle alueelle [17–19].

Koko Comptonin–Bel’kovichin vulkaanisen kompleksin taustalla on lähelle pintaa noussut magmaintruusio, josta laava ja vulkaaninen heittele on päässyt purkautumaan pinnalle. Purkautumista on edesauttanut alueen ohut kuori [7] ja sijainti Humboldtianumin törmäysaltaan ulomman renkaan kohdalla, jossa on todennäköisesti ollut jo valmiiksi syviä rakoja ja kuorta venyttänyt jännityskenttä [17, 19]. Intruusion varsinaisen lähteen täytyy kuitenkin sijaita hyvin syvällä ja/tai olla varsin pienikokoinen, sillä lähistön suurten kraattereiden, kuten Comptonin, Bel’kovichin, Bel’kovich K:n, Haynin tai itse Humboldtianumin ei ole havaittu kaivaneen esiin vastaavan koostumuksen kiviä.

Intian Chandrayaan-1-luotaimen Moon Mineralogy Mapper -spektrometri paljasti myös erittäin kiinnostavan piirteen Compton–Bel’kovichistä. Alueella on nimittäin vettä tai hydroksyyli-ioneja, jotka geologeille ovat usein sama asia [19, 20]. Tämä sopii hyvin yhteen muiden havaintojen kanssa. Tämänhetkinen käsitys Compton–Bel’kovichistä on, että alueen magmatismi oli hapanta, eli runsaasti piitä ja alumiinia, mutta niukasti rautaa ja magnesiumia sisältävää. Tällainen magma on hyvin sitkeää ja jäykkäliikkeistä, sekä sisältää vettä ja muita herkästi haihtuvia aineita. Tämä selittää jyrkkäreunaiset doomit ja räjähdysmäiset purkaukset. Koostumukseltaan se oli joko alkalianortosiittia tai ryoliittia. Näistä jälkimmäinen on suomalaisille hyvin tuttua graniittia vastaava pintakivilaji. Tällaiset happamat kivet eivät Kuusta tuoduissa näytteissä ole täysin tuntemattomia, mutta kuitenkin erittäin harvinaisia esiintyen pieninä kappaleina kivimurskasta koostuvissa törmäysbreksioissa [17].

Mielenkiintoista on, että GRAIL-datassa näkyvän Comptonin–Bel’kovichin voimakkaan positiivisen painovoimapoikkeaman maksimi ei sijoitu doomien ja kuoppien hallitsemalle kirkkaalle keskusalueelle, vaan siitä reilut 100 km itään [5], siis samaan suuntaan, johon torium-anomalia on levinnyt. Luonnollisin selitys painovoimapoikkeamalle on juuri magmaintruusio, mutta sen sijainti merkittävästi keskusalueelta sivussa on varsin erikoista. Ehkäpä Humboldtianumin altaan päärenkaaseen liittyvä rakoilu ja sen sisäpuolella oleva ohuempi kuori saivat magman purkautumaan pinnalle lännempänä sen sijaan, että se olisi tapahtunut suunnilleen intruusion keskeltä. Tiettävästi tätä ei Compton–Bel’kovichiä koskevissa tutkimuksissa ole vielä käsitelty, joten käsityksemme alueen geologisesta historiasta tulee varmasti vielä täydentymään.

Yksi suurimpia Comptonin–Bel’kovichin vulkaaniseen kompleksiin liittyviä avoimia kysymyksiä on sen ikä. Selvää on, että sekä Comptonin että Bel’kovichin kraatterit ovat vanhempia kuin kompleksi. Alustavien kraatterilaskujen perusteella pidettiin mahdollisena, että kompleksi, tai ainakin sen nuorimmat osat, olisivat muodostuneet Kuun nuorimmalla kopernikaanisella kaudella [17]. On kuitenkin mahdollista, että vähäinen pienten kraatterien tiheys johtuu alueen kallioperän poikkeuksellisista ominaisuuksista, joiden vuoksi kraatterit häviävät nopeammin kuin muualla [17, 21]. Tällä hetkellä kompleksille onkin kaksi täysin erilaista ikävaihtoehtoa: joko alle miljardi tai yli kolme miljardia vuotta [21]. Vanhempi ikä vaikuttaa todennäköisemmältä, mutta näillä näkymin asian varmistaminen vaatisi näytteenhakureissua.

Jos Kuun geologisesta historiasta on laisinkaan kiinnostunut, on Comptonin–Bel’kovichin vulkaaninen kompleksi siis poikkeuksellisen kiinnostava kohde. Parasta on, että libraation ansiosta se on harrastajienkin tavoitettavissa. Kohteen reipas itäinen pituus (99,5°) kuitenkin aiheuttaa sen, ettei mahdollisuuksia edes sen näkemiseen kovin usein ole, saati sitten kunnolliseen havaitsemiseen.

Illalla 25.3.2015 Pieksämäellä, 24.4.2015 Kauhavalla ja 16.2.2016 Lempäälässä olivat libraatio-, valaistus- ja sääolosuhteet kuitenkin kohdallaan. Kun näihin yhdistetään hyvä laitteisto ja kuvaajan taito, on tuloksena kuvissa 8–10 näkyvät Timo Kantolan, Elina Lahden ja Ari Haaviston mainiot otokset Humboldtianumin seudusta ja Comptonin–Bel’kovichin vulkaanisesta kompleksista. Ari ja Elina myös oikaisivat kuvansa WinJupos-ohjelmalla (kuvat 9–10). Kirkas keskusalue erottuu kuvissa vaivatta. Voin olla väärässäkin, mutta veikkaisin, ettei Suomesta löydy kovin monta tästä alueesta tietoisesti tehtyä visuaalista havaintoa tai näin hyviä valokuvia. Kokeneemmillekin harrastajille Compton–Bel’kovichissä siis riittää tavoiteltavaa.

Humboldt

Kuun kaakkoisreunalla, 400 km Petaviuksen itäpuolella (kuvat 1, 2, 11–15) sijaitseva 200 km:n läpimittainen Humboldt on harvinaisen näyttävä kraatteri, jolla on monivaiheinen geologinen historia. Sikäli onkin harmillista, että parhaimmillaankin Humboldtin pääsee näkemään vain perspektiivin voimakkaasti litistämänä.

Suureksi kraatteriksi Humboldt on melko nuori, myöhäisimbrisen epookin aikana syntynyt. Sen pohjan ja reunan yhtymäkohtaa täyttävät luoteessa, koillisessa ja etenkin kaakossa tummat mare-basaltit. Ne purkautuivat luultavasti eratosteenisen kauden puolella, todennäköisimmin suunnilleen samoihin aikoihin Humboldtista etelään sijaitsevan Mare Australen pohjoisimpien basalttien kanssa [4, 22]. Ikää niillä lienee kolmisen miljardia vuotta [4]. Tummien basalttien ansiosta Humboldt on varsin helppo löytää libraatiovyöhykkeeltä, kun päivä on edennyt alueella jo pidemmälle (kuva 15).

Basalttien lisäksi Humboldtissa on kaksi muutakin piirrettä, jotka osoittavat sen joutuneen magmaattisten prosessien runtelemaksi syntynsä jälkeen. Ilmeisempi näistä on kraatterin säteittäiset ja konsentriset raot, etenkin tasaisemmalla eteläisellä pohjalla. Humboldt onkin yksi Kuun näyttävimmistä rakopohjaisista kraattereista. Parhaimmillaan nämä reilun kilometrin levyiset raot ovat harrastajienkin tavoitettavissa, minkä Ari Haavistokin on kuvillaan osoittanut (kuvat 12–14).

Humboldtille, Comptonille ja muille rakopohjaisille kraattereille on tyypillistä, että pohjan keskusta korkeammalla kuin lähempänä kraatterin reunaa sijaitsevat alueet. Korkeuseroa Humboldtissa on puolisen kilometriä. Myöhäinen sisäsyntyinen toiminta on siis pullistanut kraatterin pohjaa synnyttäen siihen samalla rakoja. Syyllinen on pohjan alapuolisia syviä törmäyssyntyisiä rakoja hyväkseen käyttänyt magmatismi, joka on muodostanut kraatterin alapuolelle niin sanottua lakkoliittia muistuttavan magmaintruusion (kuva 16). Varsinaista pinnalle asti purkautuvaa vulkanismia ei kuitenkaan rakopohjaisiin kraattereihin välttämättä tarvitse liittyä. Vaikka rakopohjaisten kraatterien synnyn peruslähtökohdasta on oltu lähes yksimielisiä jo 1970-luvulta asti [23], on yksityiskohtaisempia ja hyvin perusteltuja syntymalleja onnistuttu kehittämään vasta viime vuosina [24–27].

Kolmas osoitus myöhäisestä Humboldtia muokanneesta magmatismista löytyy Humboldtin pohjan itäosasta, jossa sijaitsee kaksi läpimitaltaan lähes samankokoista kraatteria, joista toinen on kuitenkin tuplasti syvempi (kuvat 11, 17 ja 18). Kraattereista matalampi on läpimitaltaan noin 8,5 km, ja sen sisäpuolella on noin 4 km:n läpimittainen rengas. Pienuudestaan ja sijainnistaan huolimatta tämä sisärengaskin on erinomaisten libraatio-, valaistus- ja seeing-olosuhteiden osuessa kohdalle mahdollista havaita harrastajavoimin [28]. Kraatteri erottuu esimerkiksi Ari Haaviston kuvassa 12 niin selvästi, että hieman suotuisamman libraation aikaan sisärengaskin olisi epäilemättä näkynyt.

Tällaisissa tapauksissa kyseessä ei ole kaksi täsmälleen samaan kohtaan osunutta törmäystä, vaan niin sanottu konsentrisesti muokattu kraatteri. Tunnetuin esimerkki niistä on Hesiodus A Mare Nubiumin eteläosassa. Nämä kraatterit ovat alun perin olleet aivan normaaleja maljakraattereita, kuten vaikkapa Humboldtin pohjan kraatteriparista itäisempi. Myöhemmin magmaattinen toiminta on synnyttänyt renkaanmuotoisen pullistuman [29, 30]. Mekanismi lienee hyvin samantyyppinen rakopohjaisten kraatterien kanssa, mutta konsentrisesti muokattujen kraatterien synnyn yksityiskohtia ei vielä täysin ymmärretä.

Humboldtin keskusalueet ovat myös varsin erikoislaatuisia. Varsinaiselta keskuskohoumalta näyttävä osa on melko perinteinen, noin 2,3 km korkea vuorikompleksi. Välittömästi sen pohjoispuolella on kuitenkin  painauma, joka on ainakin pari sataa metriä syvä ja halkaisijaltaan toistakymmentä kilometriä. Vielä omituisempi on kuitenkin 85 km pitkä suoraviivainen, lounaasta koilliseen kulkeva vuorijono. Sen korkeimmat huiput kohoavat noin 1,5 km ympäristönsä yläpuolelle.

Humboldtia on keskiosiensa vuoksi pidetty Kuussa ainutlaatuisena esimerkkinä tavallisten kompleksikraatterien ja Comptonin kaltaisten protoaltaiden tai ylipäätään keskusrenkaallisten kraatterien tai altaiden välimuotona [31]. Näin voi toki olla, mutta on muitakin mahdollisuuksia. Hyvin suoraviivainen mare-läiskään laskeva vuorijono voi viitata myös rakenteellisten ja/tai topografisten tekijöiden vaikutukseen. Tämä on selvästi matalampi kuin muu osa keskuskohoumaa, joka yhtyy kraatterin pohjan matalimpaan alueeseen ja jonka kohdalla osin törmäyssulaan peittynyt kraatterin reuna on rakenteeltaan melko epämääräinen (kuvat 11 ja 18) ja selvästi alempana kuin muualla (kuvat 12–14). Tätäkin voi miettiä Humboldtin parhaimmillaan selvästi näkyvää keskuskohoumakompleksia ja vuorijonoa havaitessaan.

Heti 200-kilometrisen Humboldtin pohjoispuolella on 135-kilometrinen Hecataeus, jota Humboldtin heittele osin täyttää. Hecataeus on puolestaan nirhaissut puolet pois 95-kilometrisestä Hecataeus K:sta (kuva 11). Kuussa on niin runsaasti kraattereita, että kolmen näin suuren kraatterin osuminen osittain päällekkäin ei ole erityisen harvinaista. Poikkeuksellista kuitenkin on, että kolmella tämän kokoluokan kraatterilla on ikä/koko-suhde näin selvästi ”väärin päin”. Mitä lähemmäs nykypäivää tullaan, sitä vähemmän aurinkokuntamme sisäosissa liikkuu suuria kappaleita. Niinpä keskimäärin pienemmät kraatterit ovat nuorempia kuin suuret. Humboldtin ryhmä on hyvä muistutus siitä, ettei luonto suinkaan aina välitä keskimääräisyyksistä, vaan silloin tällöin harvinaisetkin tapahtumasarjat toteutuvat.

Humboldtin pohjan konsentrisesti muokattu kraatteri ei ole ainoa alueen geologisesti erityisen kiinnostava kohde, joka vaatii näkyäkseen ajoitusta, taitoa, tuuria, ja jonkin verran kaukoputkelta kokoakin. Kraatterin koillisreunalta alkaa Catena Humboldt (kuva 11). Se on Humboldtin heitteleen kaivertama uurros ja kraatteriketju. Sen virallinen pituus on 162 km, mutta luotainkuvista sitä pystyy seuraamaan satakunta kilometriä pitemmälle. Syvyyttä uurroksella on keskivaiheillaan noin 700 m ja leveyttä noin 6 km. Catena Humboldt on yksi niistä lukuisista sekundäärikraatterien ketjuista, jotka eivät osoita isäntäkraatterinsa keskustaan. Tässä tapauksessa jälkien seuraaminen johtaa kraatterin pohjoisosiin. Varmaa syytä tällaisiin melko tavallisiin ”poikkeamiin” on mahdotonta löytää, sillä heitteleen muodostumiseen ja sen suuntautumiseen vaikuttavat monet tekijät, etenkin erilaiset kohdeaineksen rakenteelliset ja topografiset epätasaisuudet. Niiden vaikutusmekanismeja ei tosin vielä juurikaan ymmärretä. Humboldtissa riittää siis paitsi paljon havaittavaa, myös paljon tutkittavaa.

Lopuksi

Mare Humboldtianumin seutu on hyvin havaittavissa taas tammi–huhtikuussa 2017. Tällöin libraatio on suotuisa kunkin kuukauden ensimmäisen ja toisen viikon taitteilla sekä huhtikuun lopulla. Lisäksi Kuu on korkealla. Humboldtin osalta tilanne ei ole yhtä hyvä, mutta ainakin maalis–toukokuussa aivan kelvollisia hetkiä alueen havaitsemiseen on tulossa.

Molemmat ovat myös Chuck Woodin Lunar 100 -listalla, Humboldtianumin allas numerolla 70 ja Humboldt numerolla 87. Kannattaa katsella.

Tulevan syksyn myötä on ainakin näillä näkymin tarkoitus palata Kuu ja planeetat -harrastusryhmän kohdeäänestysten pariin. Äänestyksethän tulevat Avaruus.fi -keskustelupalstan Kuu-osion alle, otsikolla ”Kuukohteita pintaa syvemmältä”. Omia suosikkikohteitaan sopii myös ehdottaa äänestyksiin, ja muitakin toiveita saa esittää.

Humboldtin veljekset

Kuussa on ainakin viisi yksittäistä kraatteria, Bernoulli, Pickering, Slipher, Vavilov ja Wright, jotka on nimetty veljesparin mukaan. Lisäksi hyvin omituisten nimeämisvaiheiden jälkeen kraatterit Henry ja Henry Frères viittaavat kumpikin sekä Prosper että Paul Henryyn. Sisarukset William ja Caroline Herschel sen sijaan saivat kumpikin oman kraatterinsa. Nämä kaikki ovat kuitenkin varsin mitättömiä verrattuna Humboldtiin ja Mare Humboldtianumiin, tai vallankin epävirallisesti nimettyyn Humboldtianumin törmäysaltaaseen. Mutta keitä olivat nämä Humboldtit, joiden nimeä jättimäiset törmäysjäljet kantavat?

Mare Humboldtianum on toinen kahdesta ihmisen mukaan nimetystä Kuun merestä. Tämän kunnian sai preussilainen löytöretkeilijä ja tieteen moniottelija Alexander von Humboldt (1769–1859; koko nimeltään Friedrich Wilhelm Heinrich Alexander, Freiherr von Humboldt). Humboldt oli etenkin Etelä-Amerikan tutkija, jonka tutkimukset Orinocojoella, Andeilla ja Meksikossa loivat perustan nykyisille kasvi- ja yhteiskuntamaantieteille, ja vaikuttivat keskeisesti geofysiikan kehitykseen. Esimerkiksi magneettisen myrskyn käsite on peräisin Humboldtin väsymättömistä magneettisista tutkimuksista.

Charles Darwininkin ihaileman Etelä-Amerikan matkakertomuksen ja elämänsä loppupuolella laatimansa massiivisen Kosmos-teossarjan ansiosta Humboldt oli omana aikanaan myös merkittävä tieteen popularisoija [32].

Nykyisin Alexander von Humboldt muistetaan etenkin Etelä-Amerikan länsirannikkoa myötäilevästä kylmästä Humboldtin merivirrasta. Tämä on sikäli ironista, että hän ei itse pitänyt tutkimuksiaan kyseisestä merivirrasta likikään uransa merkittävimpänä saavutuksena, eikä hän missään nimessä ollut sen löytäjä. Tätä kuvastaa sekin, että vaikka Humboldt oli kaikkea muuta kuin vaatimaton luonne, tekemissään kartoissa hän ei käyttänyt nimitystä ”Humboldtin merivirta”, vaikka muut kartantekijät olivat jo tuolloin nimen vakiinnuttaneet. Vaikka Alexander von Humboldt syntyi ja kuoli Berliinissä, hän vietti keskeisimmät työvuotensa sodista ja Napoleonin perusteettomista vakoojaepäilyistä huolimatta Pariisissa [32].

Humboldtin kraatteri on puolestaan nimetty veljeksistä vanhemman, Wilhelm von Humboldtin mukaan (1767–1835; koko nimeltään veljeäänkin mahtipontisemmin Friedrich Wilhelm Christian Karl Ferdinand, Freiherr von Humboldt – onneksi kraatterin nimeksi riittää pelkkä Humboldt). Hänen luonteensa ja uravalintansa poikkesivat täysin Alexanderista, sillä Wilhelm oli diplomaatti, poliitikko, filosofi ja kielitieteilijä. Erityisesti hänen baskin kielen tutkimuksillaan on ollut suuri merkitys. Maineikkaiden saksalaisrunoilijoiden ja yleishumanistien Goethen ja Schillerin ystäviin lukeutunut Wilhelm von Humboldt perusti myös nykyisin Humboldtin yliopistona tunnetun opinahjon Berliiniin [32].

Sekä Humboldt että Mare Humboldtianum ovat olleet Kuun virallisessa nimistössä vuodesta 1935 alkaen. Nimet ovat kuitenkin olleet käytössä jo huomattavasti pidempään. Niin Mare Humboldtianum kuin Humboldtkin päätyivät Kuuhun Johann Mädlerin (1794–1874) Mappa Selenographica -kartassa ja sitä seuranneessa Der Mond -teoksessa vuodelta 1837 [33]. Humboldt tosin kulki pitkään nimillä W. Humboldt ja Wilhelm Humboldt, joita molempia näkee silloin tällöin edelleen käytettävän kartoissa.

Kiitokset

Kiitos kaikille juttua varten kuvia antaneille, sekä Veikko Mäkelälle kommenteista ja taitosta.

Lähteet

[1] Whitford-Stark J. L., 1982. A preliminary analysis of lunar extra-mare basalts – Distribution, compositions, ages, volumes, and eruption styles. Moon & Planets 26:323–338.

[2] Luchitta B. K., 1978. Geologic map of the north side of the Moon. Map I-1062, USGS.

[3] Belton M. J. S., Greeley R., Greenberg R., McEwen A., Klaasen K. P., Head III J. W., Pieters C., Neukum G., Chapman C. R., Geissler P., Heffernan C., Breneman H., Anger C., Carr M. H., Davies M. E., Fanale F. P., Gierasch P. J., Ingersoll A. P., Johnson T. V., Pilcher C. B., Thompson W. R., Veverka J. & Sagan C., 1994. Galileo Multispectral Imaging of the North Polar and Eastern Limb Regions of the Moon. Science 264(5162):1112–1115.

[4] Hiesinger H., Head III J. W., Wolf U., Jaumann R. & Neukum G., 2011. Ages and stratigraphy of lunar mare basalts: A synthesis. Teoksessa Ambrose W. A. & Williams D. A. (toim.): Recent Advances and Current Research Issues in Lunar Stratigraphy. The Geological Society of America Special Paper 477:1–51.

[5] Neumann G. A., Zuber M. T., Wieczorek M. A., Head J. W., Baker D. M. H., Solomon S .C., Smith D. E., Lemoine F. G., Mazarico E., Sabaka T. J., Goossens S. J., Melosh H. J., Phillips R. J., Asmar S. W., Konopliv A. S., Williams J. G., Sori M. M., Soderblom J. M., Miljković K., Andrews-Hanna J. C., Nimmo F. & Kiefer W. S., 2015. Lunar impact basins revealed by Gravity Recovery and Interior Laboratory measurements. Science Advances 1: e1500852.

[6] Hartmann W. K. & Kuiper G. P., 1962. Concentric structures surrounding lunar basins. Communications of the Lunar and Planetary Laboratory 1:51–66.

[7] Wieczorek M. A., Neumann G. A., Nimmo F., Kiefer W. S., Taylor G. J., Melosh H. J., Phillips R. J., Solomon S. C., Andrews-Hanna J. C., Asmar S. W., Konopliv A. S., Lemoine F. G., Smith D. E., Watkins M. M., Williams J. G. & Zuber M. T., 2012. The Crust of the Moon as Seen by GRAIL. Science 339:671–675.

[8] Yamamoto S., Nakamura R., Matsunaga T., Ogawa Y., Ishihara Y., Morota T., Hirata N., Ohtake M., Hiroi T., Yokota Y. & Haruyama J., 2010. Possible mantle origin of olivine around lunar impact basins detected by SELENE. Nature Geoscience 3:533–536.

[9] Ohtake M., Yamamoto S., Uemoto K. & Ishihara Y., 2016. Composition of the lunar highland crust and mantle and its implications. New Views of the Moon 2, #6038. Lunar and Planetary Institute, Houston, USA.

[10] Pieters C. M. & Elardo S., 2016. Lunar crustal evolution: What do we see? New Views of the Moon 2, #6018. Lunar and Planetary Institute, Houston, USA.

[11] Öhman T., 2009. The Structural Control of Polygonal Impact Craters. Res Terrae, Ser. A, No. 28, 403 s.

[12] Whitaker E. A., Kuiper G. P., Hartmann W. K. & Spradley L. H., 1963. Rectified Lunar Atlas. Supplement Number Two to the USAF Lunar Atlas. United States Air Force.

[13] Wilhelms D. E., 1987. The Geologic History of the Moon. U.S. Geological Survey Professional Paper 1348, United States Government Printing Office, Washington, 302 s.

[14] Lawrence D. J., Feldman W. C., Barraclough B. L., Binder A. B., Elphic R. C., Maurice S., Miller M. C. & Prettyman T. H., 1999. High resolution measurements of absolute thorium abundances on the lunar surface. Geophysical Research Letters 26(17):2681–2684.

[15] Lawrence D. J., Elphic R. C., Feldman W. C., Prettyman T. H., Gasnault O. & Maurice S., 2003. Small-area thorium features on the lunar surface. Journal of Geophysical Research 108(E9), 5102.

[16] Gillis J. J., Jolliff B. L., Lawrence D. J., Lawson S. L. & Prettyman T. H., 2002. The Compton-Belkovich region of the Moon: Remotely sensed observations and lunar sample association. Lunar and Planetary Science XXXIII, #1967.

[17] Jolliff B. L, Wiseman S. A., Lawrence S. J., Tran T. N., Robinson M. S., Sato H., Hawke B. R., Scholten F., Oberst J., Hiesinger H., van der Bogert C. H., Greenhagen B. T., Glotch T. D. & Paige D. A., 2011. Non-mare silicic volcanism on the lunar farside at Compton–Belkovich. Nature Geoscience 4:566–571.

[18] Wilson J. T., Eke V. R., Massey R. J., Elphic R. C., Jolliff B. L., Lawrence D. J., Llewellin E. W., McElwaine J. N. & Teodoro L. F. A., 2015. Evidence for explosive silicic volcanism on the Moon from the extended distribution of thorium near the Compton–Belkovich Volcanic Complex. Journal of Geophysical Research: Planets 120:92–108.

[19] Chauhan M., Bhattacharya S., Saran S., Chauhan P. & Dagar A., 2015. Compton–Belkovich Volcanic Complex (CBVC): An ash flow caldera on the Moon. Icarus 253:115–129.

[20] Petro N. E., Isaacson P. J., Pieters C. M., Jolliff B. L., Carter L. M. & Klima R. L., 2013. Presence of OH/H₂O asociated with the lunar Compton–Belkovic volcanic complex identidied by the Moon Mineralogy Mapper (M³). 44^th Lunar and Planetary Science Conference, #2688.

[21] Shirley K. A., Zanetti M., Jolliff B., van der Bogert C. H. & Hiesinger H., 2013. Crater size-frequency distribution measurements and age of the Compton–Belkovich volcanic complex. 44^th Lunar and Planetary Science Conference, #2469.

[22] Wilhelms D. E. & El-Baz F., 1977. Geologic map of the east side of the Moon. Map I-948, USGS.

[23] Schultz P. H., 1976. Floor-fractured lunar craters. The Moon 15:241–273.

[24] Jozwiak L. M., Head J. W. Zuber M. T., Smith D. E. & Neumann G. A., 2012. Lunar floor-fractured craters: Classification, distribution, origin and implications for magmatism and shallow crustal structure. Journal of Geophysical Research – Planets 117:E11005.

[25] Jozwiak L. M., Head J. W. & Wilson L., 2015. Lunar floor-fractured craters as magmatic intrusions: Geometry, modes of emplacement, associated tectonic and volcanic features, and implications for gravity anomalies. Icarus 248:424–447.

[26] Thorey C. & Michaut C., 2014. A model for the dynamics of crater-centered intrusion: Application to lunar floor-fractured craters. Journal of Geophysical Research: Planets 119:286–312.

[27] Thorey C., Michaut C. & Wieczorek M., 2015. Gravitational signatures of lunar floor-fractured craters. Earth and Planetary Science Letters 424:269–279.

[28] Moore J., 2014. Craters of the near side Moon. 714 s.

[29] Wood C. A., 1978. Lunar concentric craters. Lunar and Planetary Science IX:1264–1266.

[30] Trang D., Gillis-Davis J. J., Hawke B. R. & Bussey D. B. J., 2011. The origin of lunar concentric craters. 42^nd Lunar and Planetary Science Conference, abstract #1698.

[31] Baker D. M. H., Head J. W., Fassett C. I., Kadish S. J., Smith D. E., Zuber M. T. & Neumann G. A., 2011. The transition from complex crater to peak-ring basin on the Moon: New observations from the Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) instrument. Icarus 214:377–393.

[32] Botting D., 1973. Humboldt and the Cosmos. Prestel, 323 s.

[33] Whitaker E. A., 1999. Mapping and naming the Moon. Cambridge University Press, 242 s.

Linkkejä

JAXA:n SELENE (Kaguya) -aineistoista luotu Humboldtin ylilento

Humboldt ja Mare Humboldtianum Taivaanvahdissa
Kuun koillisreuna (sis. Mare Humboldtianum) Avaruus.fi-foorumilla
Kuun kaakkoisreuna (sis. Humboldt) Avaruus.fi-foorumilla

Kansasin ja Offenburgin yliopistojen Alexander von Humboldt -portaali, josta löytyy mm. useita hänen keskeisimmistä teoksistaan laillisesti englanniksi