perjantai 1. toukokuuta 2020

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 sijaitsee Kuun Myrskyjen valtameren lounaisosassa, ja on illalla 4.5.2020 mainiosti näkyvissä. Kuva: NASA Scientific Visualization Studio / GSFC / Ernie Wright / T. Öhman.


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.
Hansteen (D=45 km), Mons Hansteen ja Billy (D=46 km) Lunar Orbiter IV:n kuvaamana. Mons Hansteenin lounaisreunan suurin soikea purkausaukko erottuu mainiosti. Huomaa myös Hansteen-kraatterin rakoillut ja pieneltä osin laavalla täyttynyt pohja. Kuva (rajattu ja muokattu alkuperäisestä): NASA / Lunar Orbiter IV / LOIRP / National Archives.

Mons Hansteen erottuu koostumuksensa vuoksi niin ympäröivistä Oceanus Procellarumin mare-tasangoista kuin kuvan oikeassa ja vasemmassa alakulmassa näkyvistä ylängöistäkin. Kuva: NASA / ASU / LRO / JAXA / SELENE / ACT-REACT QuickMap / T. Öhman.

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:
  1. Billy ja Hansteen syntyivät noin 3,9 miljardia vuotta (Ga) sitten.
  2. 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.
  3. Noin 3,5 Ga sitten pinnalle purkautui vielä vähemmän rautaa sisältänyttä ryoliittista magmaa. Tämä synnytti Mons Hansteenin keskiosan.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Alueen viimeinen tuliperäinen toiminta tapahtui vain noin 1,65 Ga sitten. Tuolloin Billyn pohja täyttyi basalttisilla laavoilla.
  7. 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.
Jari Kuulan piirroshavainto Mons Hansteenista 6.3.2020 klo 20.45-21.45. Piirros antaa hyvän käsityksen siitä, millaiselta Mons Hansteenin seutu näyttää hyvissä olosuhteissa keskikokoisella harrastajaputkella havaittuna. Kuva: Jari Kuula.


Mons Hansteenin ympäristö 6.-7.3.2020 klo 00.11 
huonossa  kelissä kuvattuna. C8 (2000/200 mm), luultavasti 
8 mm  okulaari  ja vanha Canon Ixus 70 -digipokkari. 
Kuva: T. Öhman.




Itse katselin Mons Hansteenia Jarin havaintoon verrattuna muutamaa tuntia myöhemmin yöllä 6.7.3.2020, mutta kaikesta päätellen huonommassa kelissä. Yksityiskohtien näkemisestä ei tuolloin ollut toivoakaan. Kuukautta myöhemmin 5.–6.4.2020 keli Äänekoskella oli paljon parempi, ja Mons Hansteenin eteläreunan rakenteiden kiehtovuus  erottui ongelmitta. 

Oheiset digiscoping-kuvat antavat kohtalaisen selkeän käsityksen siitä, miltä Mons Hansteenin seutu näyttää huonolla eli tyypillisellä suomalaisella kelillä. Sitä kannattaa havaita aina kun mahdollista, mutta yleensä keväällä esiintyvien rauhallisimpien havaintosäiden aikaan vuoren pienet yksityiskohdat pääsevät ansaitsemallaan tavalla esille. 


Laajempi näkymä Mons Hansteenin ympäristöön 5.-6.4.2020. klo 01.11. Hyvä keli ei kuvan laadussa näy, mutta hyvin pitkälti tällaiselta alue Suomen keskimääräisessä kelissä harrastajaputken läpi katsellen näyttää. Vuoren kirkkaus paitsi ympäröiviin mare-basaltteihin, myös tavallisiin ylänköalueisiin on ilmeistä. C8 (2000/200 mm), 15 mm okulaari ja vanha Canon Ixus 70 -digipokkari. Kuva: T. Öhman.
Kuu 5.-6.4.2020 klo 21.17 Nikon Coolpix P900:lla kuvattuna.
Kuva: T. Öhman.

Mons Hansteen on seuraavan kerran mainiosti havaittavissa illalla maanantaina 4.5.2020. Tuolloin se kylpee paikallisen aamuauringon loisteessa, eli valaistus vastaa oheisten kuvien tilannetta. 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 ilmestyi huonot kuvat ja kursiivilla merkitsemäni pätkät sivuuttaneena versiona myös Kraatterin reunalta -blogissa.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti