Aiheet

Käyttäjätiedot

Käyttäjä:
Maksullinen sisältö:
Omat tiedot Kirjaudu ulos
Tiede ja tekniikka

Suomessa on 11 törmäyskraatteria – mutta mikä on Lappajärvelta löytyvä vihreä, väriä vaihtava mineraali, jota tutkijatkaan eivät tunnista?

Moni Suomen kraattereista sijaitsee vyönä Suomen keskikohdilla. Nuorin niistä on 76 miljoonaa vuotta vanha, vanhin yli miljardivuotias.

Pienimmät avaruudesta saapuvat taivaankappaleet hajoavat ilmakehässä, mutta suuret kappaleet iskeytyvät maanpinnalle kosmisella nopeudella ja synnyttävät kraattereita.

Maan pinnalle saapuu avaruudesta joka vuorokausi tuhansia kiloja kivi- tai rautapitoista ainesta. Ilmakehän kitkan vaikutuksesta pienimmät kappaleet hajoavat kymmenien kilometrien korkeudessa.

Kun taivaankappale on riittävän suuri, ilmakehä ei hidasta sen nopeutta. Silloin kappale iskeytyy maanpinnalle kosmisella nopeudella, 11–72 kilometriä sekunnissa.

– Pienet meteoroidit synnyttävät iskukraatterin, joka on leveydeltään metristä muutamaan kymmeneen metriin. Tällaisen kappaleen vauhti on ilmakehässä hidastunut. Sen sijaan suuret meteoroidit ja asteroidit synnyttävät niin sanotun törmäysrakenteen, sillä niitä ilmakehä ei hidasta, kertoo geologi Satu Hietala Geologian tutkimuskeskuksesta.

Esimerkiksi Petäjäveden Karikkoselän synnytti satoja miljoonia vuosia sitten murikka, jonka halkaisija oli noin sata metriä.

Iskeytymisnopeuteen vaikuttaa se, mistä suunnasta taivaankappale tulee maanpinnalle suhteessa Maan liikkeeseen avaruudessa.

Suuret kraatterit ovat yleensä järviä

Maailmassa on tunnistettu tähän mennessä noin 190 törmäyskraatteria, joista Suomessa on yksitoista. Hietalan mukaan Suomessa on pinta-alaan nähden suhteellisen paljon kraattereita. Esimerkiksi Ruotsissa on tunnistettu kahdeksan törmäysrakennetta, muun muassa järvet Mien ja Hummeln.

Suomen törmäyskraatterit ovat pääasiassa järviä. Poikkeuksia ovat Ahvenanmaan Lumparn, jossa lainehtii meri, ja Vaasan lähettyvillä sijaitseva Söderfjärden, joka on kuivattu peltoalueeksi. Iso-Naakkima Pieksämäellä on osittain veden täyttämä.

– Mielenkiintoista on, että suurin osa kraattereista sijoittuu vyömäisesti Länsi-, Keski- ja Itä-Suomen alueelle. Tulevaisuudessa tältä vyöhykkeeltä löydetään varmasti lisää törmäyskraattereita, Hietala toteaa.

Vanhimmalla ikää yli miljardi vuotta

Asteroidipommitus on miljoonien vuosien aikana muokannut kaikkien Aurinkokunnan kiviplaneettojen pintaa.

– Suuria törmäyksiä tapahtuu todella harvoin, sillä esimerkiksi Suomen kraatterit ovat syntyneet hyvin pitkän ajan kuluessa, Hietala huomauttaa.

Vanhin tarkasti ajoitettu kraatteri on Keurusselkä, joka on noin 1,14 miljardin vuoden ikäinen. Lappajärvi puolestaan on suhteellisen nuori, sillä törmäys tapahtui vain noin 76,2 miljoonaa vuotta sitten. Keurusselän ja Lappajärven synnyn välillä on siis ehtinyt kulua aikaa runsaat miljardi vuotta.

Sanotaan, että salama ei iske kahdesti samaan paikkaan. Kuopion ja Varkauden välissä sijaitseva Suvasvesi on poikkeus: järvi muodostuu kahdesta törmäyskraatterista, eteläisestä ja pohjoisesta.

– Iänmääritys on osoittanut, että kahden vierekkäisen törmäyksen välillä on kulunut aikaa peräti 600 miljoonaa vuotta.

Kun riittävän suuri taivaankappale putoaa kosmisella nopeudella maanpinnalle, se käytännössä räjähtää ja höyrystyy. Törmäyksen seurauksena voi syntyä yksinkertainen maljamainen kraatteri tai esimerkiksi Lappajärven kaltainen kraatteri, jossa on niin sanottu keskuskohouma. Kohouma syntyy, kun kallio nousee iskun jälkeen takaisin.

– Myös Keurusselän kraatteriin, joka sijaitsee useimmista kraattereista poiketen vain osittain vesistön alla, kuuluu keskuskohouma, kertoo Hietala, joka oli 2000-luvun alkupuolella mukana Keurusselän tutkimuksissa.

Keurusselän tunnistamisen on tehnyt haasteelliseksi sen korkea ikä, sillä eroosio on kuluttanut pois törmäyskraatterille tyypilliset reunakohoumat.

Lue myös: Mitä tietoja taivaalta tippuvat kivet tuovat? - "Olisi hienoa, jos meillä olisi näyte Mars-elämästä"
 

Pyöreähkö järvi voi olla kraatteri

Kansalaisilta tulee koko ajan ehdotuksia uusista törmäyskraattereista.

– Yleensä pyöreähköt maantieteelliset muodot saavat ihmiset pohtimaan, voisiko kyse olla kraatterista. Vasta geologiset tutkimukset paljastavat, onko kyse törmäysrakenteesta, Hietala sanoo.

Pyöreähkö järvi on hyvä ehdokas kraatteriksi. Toisaalta Suomen luonnosta löytyy jääkauden aikana syntyneitä pyöreitä muotoja, kuten suppakuoppia.

– Pirstekartiokivet ovat ainoita silmällä havaittavia todisteita muinaisesta törmäyksestä, koska niitä ei synny missään muussa geologisessa tapahtumassa. Ne syntyvät, kun voimakas paine- eli sokkiaalto kulkee kiven läpi muuttaen sen rakennetta.

Muut muutokset törmäyspaikan kivissä ja mineraaleissa voi havaita vain mikroskoopilla. Kivistä voi kemiallisissa analyyseissä löytyä asteroideista peräisin olevien alkuaineiden kohonneita pitoisuuksia sekä törmäyksen aiheuttamia muutoksia mineraaleissa.

– Törmäys voi synnyttää uusia kivilajeja, kun kallioperän kivilajit ja törmänneen kappaleen ainekset sulavat yhteen. Näitä ovat esimerkiksi Lappajärven kärnäiitti ja sueviitti sekä Venäjän puolella lähellä Suomen rajaa sijaitsevan Jänisjärven tagamiitti.

Mysteerimineraali vaihtaa väriä

Lappajärvi on Suomen törmäyskraattereista nuorin, toiseksi suurin ja parhaiten säilynyt. Se on myös Euroopan suurin kraatterijärvi. Lappajärvestä on julkaistu lukuisia tieteellisiä artikkeleita sekä kaksi väitöstutkimusta.

Kraatteritutkija Teemu Öhmanin mukaan järven kaikki mysteerit eivät vielä ole paljastuneet. Yksikään tutkija ei esimerkiksi ole kyennyt selvittämään, mitä ovat tummanharmaan kärnäiitin sisältä löytyvät vihreät mineraalirakeet.

– Mysteerimineraalin voi huomata vain juuri halkaistun kärnäiitin murtopinnalta. Oudointa on se, että mineraali muuttuu muutamassa minuutissa vaaleanharmaaksi, ja noin puolen tunnin kuluttua sitä on enää vaikea erottaa itse kärnäiitistä, Öhman sanoo.

Törmäystimantteja ja pohjavesivarantoja

Lappajärven alue on edelleen seismisesti aktiivinen. Vuonna 1979 suurimman Suomessa mitatun maanjäristyksen, ”Väinön värinän”, keskus paikantui Lappajärvelle. Sen jälkeen järven liepeillä on havaittu lieviä maanjäristyksiä muutaman vuoden välein.

– Järistykset viittaavat siihen, että kraatterin reunan kohonneet lohkot eivät ole löytäneet lopullista paikkaansa. Törmäyksen vaikutukset siis tuntuvat alueella edelleen.

Uusia geologisia löytöjä on tehty senkin jälkeen, kun Lappajärvi tunnistettiin kraatteriksi 50 vuotta sitten.

– Vuonna 1998 löydettiin törmäystimantit, jotka ovat syntyneet grafiittisuomujen puristuessa törmäyksen synnyttämässä korkeassa paineessa, Öhman kertoo.

Kärnäiitistä ja sueviista löytyneillä timanteilla ei ole taloudellista merkitystä, sillä ne ovat mikroskooppisen pieniä. Ne kuitenkin osaltaan vahvistavat aikaisempia tutkimustuloksia.

Käytännön merkitystä sen sijaan on valtavilla pohjavesivarannoilla, jotka sijaitsevat törmäyksen murskaamassa kallioperässä.

Öhman uskoo, että Lappajärvi tarjoaa jatkossakin tiedeyhteisölle pähkinöitä purtavaksi.

Luonnonvarakeskittymiä tutkimuksen avulla

Mitä iloa kraattereiden löytämisestä sitten on? Hietalan mukaan törmäysrakenteiden tutkimus tarkentaa tietoa maapallon ja koko Aurinkokunnan syntyhistoriasta. Lisäksi törmäysrakenteista on löytynyt mittavia luonnonvarakeskittymiä.

– Törmäysrakennetutkimuksen avulla on löytynyt öljy- ja vesivarantoja, malmia sekä mineraali- ja kiviesiintymiä, joita on voitu hyödyntää rakentamisessa, teollisuudessa ja korukivissä.

Aiheesta lisää: somerikko.net, kraatterit.wordpress.com

Nuorimmainen

Lappajärven törmäyskraatteri

Lappajärven törmäyskraatterin noin 76 miljoonaa vuotta sitten synnyttänyt asteroidi oli halkaisijaltaan noin 1,5 kilometriä.

Kappale oli peräisin Marsin ja Jupiterin väliseltä asteroidivyöhykkeeltä.

Törmäyksessä vapautui energiamäärä, joka vastasi yli 17 miljoonaa Hiroshiman atomipommia. Törmäyskohdalle syntyi 22 kilometrin läpimittainen ja noin 750 metrin syvyinen kraatteri.

Lappajärven kaakkois- ja eteläpuolella sijaitsevia pikkujärviä on epäilty sivukraattereiksi, ja asiaa tutkittiin ensimmäisen kerran jo 1990-luvulla. Vähä- ja Iso-Räyringin lähistöltä on löytynyt Lappajärven törmäysrakenteelle tyypillistä sueviittia, mutta toisaalta jääkauden aikainen mannerjäätikkö on kuljettanut kiviainesta Etelä-Suomeen saakka.

Pikkujärvien syntyhistoriasta ei ole julkaistu loppupäätelmiä, mutta kraatteritutkija Teemu Öhman pitää epätodennäköisenä sivukraattereiden olemassaoloa.

Törmäyksessä syntyi uusi kivilaji, kärnäiitti, joka sisältää törmäyskohdan sulanutta kallioperää ja pieniä määriä törmänneen kappaleen aineksia, kuten iridiumia.

Lappajärven kraatterin keskuskohouma on Kärnänsaari, jonka kallioperästä noin kaksi kolmasosaa koostuu kärnäiitistä.

Timo Sillanpää
Tämä sisältö on avoinna tilaajillemme.

Haluatko lukea koko artikkelin?

Tilaa ESS VerkkoPlus 1 kk 7,90 € ja pääset lukemaan kaikki Etelä-Suomen Sanomien sisällöt.

Tilaa tästä 1kk
7,90€

Oletko jo tilaaja?

Kommentit comments
Tilaa ilmainen ESS.fi uutiskirje Saat kiinnostavimmat uutiset suoraan sähköpostiisi.

Suosittelemme

Näitä luetaan nyt

Paikallismediat

Lue seuraavaksi