Mineraaleja muinaisesta Marsista

Naturen^* verkkosivuilla julkaistun uutukaisen artikkelin mukaan Marsista peräisin oleva meteoriitti Northwest Africa (NWA) 7533 sisältää vanhimpia mineraaleja, joita Mars-meteoriiteista on koskaan löydetty. Muinaisesta Marsista peräisin olevia meteoriitteja tai edes mineraaleja onkin ehditty kaivata, sillä vaikka Mars-meteoriitteja tunnetaan jo pitkästi toista sataa – 125 näkyy olevan viimeisin lukema – ovat ne lähes kaikki iältään nuoria, eli alle 1300 miljoonaa vuotta (Ma), kaikkein nuorimpien iän ollessa suunnilleen 170 Ma. Merkittävimpänä poikkeuksena on kuuluisa Allan Hills 84001, jonka vanhimpien osien viimeisin ikä on noin 4100 Ma.

Tämä nuorien ikien valta-asema on herättänyt melkoista hämmennystä, sillä vaikka Marsissa on runsaasti nuorelta vaikuttavia laavatasankoja, on suurin osa Marsin eteläisestä pallonpuoliskosta törmäyskraattereiden täyttämää, ja näin ollen huomattavan vanhaa. Tältäkin alueelta luulisi aikojen saatossa meteoriitteja Maahan päätyneen, vaikka törmäysten möyhentämästä vanhasta pintakerroksesta (regoliitista) voikin olla vaikeampaa saada riittävän suuria meteoriitteja irtoamaan kuin kiinteämmästä nuoresta laavatasangosta.

Northwest Africa 7533. Näytteen läpimitta on noin 4 cm. Kuva: McSween 2013 / Nature

Nyt Munir Humayun kollegoineen on kuitenkin todennut Saharasta, mahdollisesti Marokosta löydetyn NWA 7533:n olevan Marsin muinaisesta regoliitista koostuva breksia, eli kivilaji- ja mineraalikappaleista ja hienorakeisemmasta välimassasta koostuva seoskivi. He analysoivat NWA 7533:n zirkoni-mineraaleja, joista vanhimpien uraani–lyijy-ijiksi he määrittivät 4428 ± 25 Ma. Tämä ikä on siis huimasti vanhempi kuin valtaosa muista Mars-meteoriittien ijistä, ja noin 400 Ma vanhempi kuin ALH 84001:stä tällä hetkellä määritetty vanhin ikä. NWA 7533:n zirkonien ikä onkin samaa luokkaa Maan ja Kuun vanhimpien zirkonien kanssa.

NWA 7533:n iän merkitystä pohdittaessa on syytä panna merkille, että kyseessä on yksittäisten mineraalien antama ikä, eikä suinkaan koko meteoriitin ikä. Koska NWA 7533:ssa olevat mineraali- ja kivilajikappaleet ovat peräisin useista eri lähteistä, ne antavat näin ollen eri ikiä. Tuo 4428 ± 25 Ma on siis vain vanhimpien zirkonikiteiden ikä. Esimerkiksi BBC:n artikkelista tekemän muutoin mainion uutisen mukaan koko NWA 7533 on ikivanha, mutta tämä ei siis ainakaan tämänhetkisen tiedon valossa pidä paikkaansa. Humayunin ja kumppaneiden artikkelissa todetaankin kivestä löytyneen vanhimpien zirkonien lisäksi myös noin 300 Ma nuorempi zirkoni, minkä ohella koko useammaksi erilliseksi meteoriitiksi hajonneen murikan vaaleille kivilajikappaleille tapahtui jotain merkittävää noin 1700 Ma sitten. Itse kivi siis muodostui joskus huomattavasti myöhemmin kuin neljä ja puoli miljardia vuotta sitten, vaikka eräät sen osaset ovatkin peräisin muinaisuudesta.

Sikäli kun NWA 7533:n zirkonien vanha ikä pitää paikkansa, tullaan tästä meteoriitista saamaan vielä runsaasti uutta tietoa Marsin varhaisesta geologisesta kehityksestä, mikä puolestaan vaikuttaa suoraan arvioihin Marsin varhaisesta vedestä, sen kaasukehästä, ja mahdollisista edellytyksistä elämän kehittymiselle. Elämme mielenkiintoisia aikoja.

^*Naturea pitäisi suomalaisen vakiintuneen käytännön mukaan Sciencen ohella aina kutsua arvovaltaiseksi tai arvostetuksi. Käytännössä se ei kuitenkaan ole yhtään sen kummoisempi lehti kuin muutkaan, paitsi että näissä kahdessa julkaistavat jutut ovat aina niin lyhyitä, ettei niistä yleensä kostu juuri mitään lukematta kymmenien sivujen liiteaineistoja. Näin on etenkin silloin, jos tutkimus sattuu olemaan juuri omalta tutkimusalalta, jolloin olisi erityisen kiinnostava tietää yksityiskohtaisemmin, millaisia tutkimusmenetelmiä käytettiin tai huomioitiinko aiheen aiempaa tutkimusta laisinkaan, jne. Arvostus näkyy käytännössä siinä, että rahoitusta tai virkoja haettaessa yksi lyhyt Nature- tai Science-artikkeli vastaa kymmentä muille tutkijoille huomattavasti hyödyllisempää pitkää artikkelia.

Korkalovaaran Kuu

Kuu Rovaniemellä 14.11.2013 klo 21.11. Kowa TSN-821 

(D=82 mm, 50× okulaari) ja Canon Ixus 70 digipokkari.
Kuva: T. Öhman

Työprojektien loppuunsaattamisen, matkailun, ja sitten mantereen vaihdon sisältäneen kaksivaiheisen muuton myötä on tämä Kuusta kommentointi monen muun asian ohella jäänyt viime aikoina lapsipuolen asemaan. Nyt tilanne alkaa viimein olla hieman rauhoittumaan päin, joten Kuuhunkin joutaa taas kiinnittämään enemmän huomiota.

Tänä iltana huomiota olikin vaikea olla kiinnittämättä Kuuhun, sillä nyt oli ensimmäinen selkeä ilta pitkään aikaan, ja reilun yhdentoista vuorokauden ikäinen Kuu loisti esteettä parvekkeelleni. Kun muuttokuorman seasta olivat sekä lintukaukoputkeni, digiscoping-pidikkeeni, että kameran jalustani löytyneet ehjinä, oli helppoa paitsi ihailla Kuuta taas omin silmin, myös ottaa ensimmäisen Rovaniemellä tapahtuneen tarkemman Kuun havaitsemisen muistoksi myös pari kuvaa.

Ylhäällä vasemmalla kauniin pyöreä Humorumin törmäysallas, 

ja vasemmalla alhaalla pitkulainen Schiller, kuvattuna 

kymmenen minuuttia edellistä aiemmin ja kevyesti käsiteltynä.
Kuva: T. Öhman 

Kaiken muun hyvän lisäksi Kuusta oli näkyvissä yksi suosikkialueistani, eli Humorumin törmäysallas ja lounaiset ylängöt. Noilla ylängöillä sijaitsee muiden muassa Schillerin hieman jalanjälkeä muistuttava pitkulainen (noin 180 km × 70 km) kraatteri, joka lienee seurausta erittäin loivasta, ehkä muutaman asteen kulmalla tapahtuneesta törmäyksestä. Omituisen muotonsa vuoksi Schillerin synnylle on tosin esitetty muitakin teorioita, esimerkiksi vulkaaniseksi kalderaksi sitä on erilaisten aihetodisteiden pohjalta väitetty. Tätä ajatusta tuki 1970-luvulla väitöskirjassaan itse Pete Schultz, joka sittemmin on tutkinut vinoja törmäyksiä todennäköisesti enemmän kuin kukaan muu. Schultz vain esitti nuo Schiller-arvionsa muutamaa vuotta ennen kuin vinoja törmäyksiä alettiin kunnolla ymmärtää Don Gaultin ja John Wedekindin klassisen tutkimuksen julkaisun myötä.

Schilleriä katsellessa kannattaa siis muistaa ainakin pari sananpartta, eli ettei kaikki ole aina sitä miltä näyttää, ja että menee se viisainkin joskus vipuun, vallankin kun tutkitaan entuudestaan lähes täysin tuntemattomia asioita. Folkloristisesta kiinnostuksesta tai sen puutteesta riippumatta kannattaa kuitenkin ihailla yhtä aurinkokuntamme parhaista esimerkeistä äärimmäisen harvinaisesta luonnonilmiöstä, eli erittäin vinon törmäyksen synnyttämästä suuresta törmäyskraatterista.

Se kolmas uusi kartasto

Kuten aiemmin tuli todettua, hyvistä kuukartastoista ei tällä hetkellä ole pulaa. Kartastoista 21^st Century Atlas of the Moon ja The Cambridge Photographic Moon Atlas, samoin kuin karttaohjelmisto Virtual Moon Atlas tuli jo arvioitua aiemmin. Nyt on vuorossa kolmas uusi kartasto, Ben Busseyn ja Paul Spudiksen täysin uudistettu painos erinomaisesta The Clementine Atlas of the Moonista.

Sanotaan tärkein heti tähän aluksi: Clementine Atlas on paras kartasto, minkä minä olen Kuusta koskaan nähnyt julkaistun. Ylivoimaisesti. Tässä kuitenkin kannattaa pistää paino sanalle kartasto. Se ei ole pieni kätevä kartta, jonka voi helposti napata mukaansa kaukoputken ääreen, ja jossa sitä on helppo ja mukava käyttää. Siihen tarkoitukseen löytyy sopivampia teoksia, etenkin 21^st Century Atlas. Clementine Atlas on se kartasto, jota käytetään ennen ja jälkeen havaintojen, samoin kuin ihan milloin tahansa, kun haluaa perehtyä Kuun kiehtovaan maailmaan.

Vuonna 1994 Kuuta tutkinut Clementine oli alun perin Yhdysvaltain puolustusministeriön alainen teknologiakokeilu, johon NASAn tieteellinen osuus tuli mukaan vähän jälkijunassa. Tavallaan hyvä niin, sillä sen ansiosta hanke oli erittäin halpa, ja toteutettiin nopeasti. Ongelmiakin oli, muun muassa kuvaavan spektrometrin (suomeksi kameran) suodatinten kalibroinnissa, eikä Clementine ohjelmistovirheen vuoksi koskaan päässyt suorittamaan jatkotehtäväänsä, asteroidi 1620 Geographoksen lähiohitusta. Näistä vastoinkäymisistä huolimatta Clementine oli erittäin menestyksekäs lento, jonka aineistoa käytetään jatkuvasti edelleen.

Clementinen päätarkoitus oli Kuun pinnan spektroskooppinen kartoitus eri aallonpituuksilla ultravioletista kaukoinfrapunaan asti. Lisäksi mukana oli mm. laserkorkeusmittari. Lennon päätarkoituksesta johtuen sen kiertorata valittiin siten, että kuvat saatiin otettua lähellä paikallista keskipäivää. Tämän vuoksi kuvissa ei ole juurikaan varjoja, paitsi lähempänä napa-alueita, joille auringonvalo lankeaa aina viistosti. Näin ollen Clementine-kuvista eivät Kuun pinnanmuodot juurikaan erotu, mutta sen sijaan kirkkauserot sitäkin paremmin. Vaikutelma on siis sama kuin katselisi Kuuta kaukoputkella täydenkuun aikaan.

Jo Clementine Atlaksen ensimmäisessä painoksessa Bussey ja Spudis ratkaisivat pinnanmuotojen huonon erottumisen Clementine-kuvissa käyttämällä apuna toista, topografista reliefikarttaa (Mitähän ”shaded relief” mahtaisi olla sujuvaksi suomeksi?). Nyt tuo vanha, USGS:n korkeusmalliin perustunut kartta on korvattu Lunar Reconnaissance Orbiterin Wide Angle Cameran stereokorkeusmalliin yhdistettynä saman luotaimen Lunar Orbiter Laser Altimeter-mittauksiin napa-alueilta. Käytössä on näin ollen paras ja uusin koko Kuun kattava korkeusmalli, joka takaa yhtenäisen ja laadukkaan aineiston. Kartasto sisältää siis kaksi erilaista, kahden eri luotaimen tuottamaa näkymää Kuun pintaan, vaikka sitä vain Clementinen nimellä markkinoidaankin.

Käytännössä kartasto esittää koko Kuun pinnan 144:llä suurella karttalehdellä, kukin omalla aukeamallaan. Aukeamalla aina vasemmalla on Clementine-kuva ja oikealla korkeusmalli, jonka yhteyteen on lisätty erittäin kattava – käytännössä täydellinen – virallinen nimistö. Lehtijako noudattaa perinteistä 1960-luvulla luotua Lunar Aeronautical Charts -jakoa, jossa mittakaava on 1:1 000 000. Clementine-kuvissa tämä ei ole ongelma, mutta varsinkin lähempänä napoja reliefikartta paikoitellen hieman pikselöityy. Tämä on kuitenkin erittäin minimaalinen kiusa.

Hieman suurempi mielipaha sen sijaan aiheutuu siitä, että vaikka tekijät sanovat korjanneensa ensimmäisen painoksen runsaita paino- ja muita virheitä ja ovat osin näin myös tehneet, hyvin helppojakin tapauksia on silti jäänyt korjaamatta, puhumattakaan vähäisemmistä. Esimerkiksi Ptolemaeuksen pohjoispuolella kartassa lukee Glyden, vaikka siellä toki pitäisi suomalaisten ja osin ruotsalaistenkin iloksi lukea Gyldén. Erittäin kovasti taas kismittää se, että Aristarchus A on kartassa saanut pitää vanhan nimensä, vaikka se on jo vuodesta 1973 tunnettu nimellä Väisälä. Tällainen puolihuolimattomuus on ärsyttävää, sillä kartasto muutoin on niin mainio. Lisäksi lista korjausta vaativista kohdista olisi ollut erittäin helposti saatavilla Kuu-Wikistä.

Jos kartastosta joskus tehdään kolmas uudistettu painos, siihen toivoisin hieman lisää monipuolisuutta, siis todellista atlasmaisuutta. Clementine-aineiston analysointi tuotti erinomaiset globaalit raudan ja titaanin jakaumakartat, jotka ovat erittäin hyödyllisiä esimerkiksi eri-ikäisten mare-basalttiyksiköiden erottelemisessa. Nämä ja muutama muu teemakartta ovat toki kartastossa esillä, mutta näistä ei kovin paljon kostu, sillä kussakin teemassa koko Kuu on ahdettu yhdelle sivulle. Hieman tarkempi näkökulma olisi erittäin tervetullut.

Vaikka karttasivut muodostavat Clementine Atlaksen keskeisimmän osan, on kirjan alussa myös pätevä, tiivis johdatus Kuun geologiaan ja sen tutkimukseen. Jos Paul Spudiksen kirjoihin on tullut tutustuttua enemmänkin, saattaa tekstin vanhempi osa tuntua tutulta. Se ei ole ihme, sillä teksti on kopioitu hänen aiemmasta kirjastaan The Once and Future Moon. No, itseltään varastaminen on kai ainakin moraalisesti sallittua niin kauan kuin kustantaja ei huomaa.

Kaikkinensa The Clementine Atlas of the Moon on siis loistava kartasto Kuusta kiinnostuneille, joilla on jokin toinen kartta kaukoputken ääressä käytettäväksi, tai joita ei käytännön havaitseminen kiinnosta. Täysin uudistettujen LRO:n korkeusaineistoihin perustuvien karttojensa ansiosta se oikeastaan kannattaa hankkia, vaikka ensimmäinen painoskin hyllystä löytyisi, vallankin kun se pehmytkantisuutensa ansiosta ei uutenakaan tällä hetkellä maksa kuin 40 taalaa, ja käytettynä puolet siitä.

Arvio:

 

Ben Bussey & Paul Spudis: The Clementine Atlas of the Moon. Revised and Updated Edition, 2012. Cambridge University Press, 317 s.

Vale, emävale, tietokonesimulaatio?

Viime kuukausina on taas saanut valitettavasti nähdä, kuinka suurella nimellä ja aggressiivisella markkinoinnilla saadaan julkisuudessa ja valitettavasti myös ns. arvostetuissa tiedelehdissä läpi tutkimusta, jonka tieteelliset meriitit ovat hyvin vähissä. Ja koska tiedetoimittajilla ei ole mahdollisuutta olla joka alan asiantuntijoita, maineikkaan tutkijan nimellä suureen ääneen markkinoitu tutkimus menee ensin läpi suuremmissa tiedetoimituksissa, ja tihkuu sitten ennen pitkää sieltä Suomeenkin. Näinhän se menee, ja vika ei siis todellakaan ole toimittajien, vaan lisää rahaa halajavien tutkijoiden ja otsikoita (ja niiden myötä rahaa) haluavien yliopistojen ja tutkimuslaitosten. Ei, tällä kertaa kyse ei ole siitä, että NASA jälleen kerran löytää Marsista vettä (Sivumennen sanoen en tunne yhteen planeettatutkijaa tai planeettatutkimuksesta kiinnostunnutta maallikkoa, joka suhtautuisi vähintään kerran–pari vuodessa julkistettaviin hämmästyttäviin uusiin löytöihin Marsin vedestä minään muuna kuin kestovitsinä, joka vielä nauratti joskus vuosikymmen sitten. Miksi niitä siis jatkuvasti suureen ääneen edelleen toitotetaan tiedeviestimissä?), vaan siitä, kuinka tietokonesimulaatioissa ”löydetään” Kuun kraattereiden keskuskohoumista mineraaleja, jotka ovat muka ”eksoottisia”. Toisesta, melkein vastaavasta ja samaan aikaan sattuneesta mediatapauksesta jaksan ehkä urputtaa joskus myöhemmin.

Nature Geoscience -lehdessä julkaistiin toukokuun lopulla tutkimus nimeltään Projectile remnants in central peaks of lunar impact craters. Suomessakin tuo juttu pääsi Tähdet ja Avaruus -lehden sinänsä ansiokkaisiin uutisiin, kun sitä ensin oli muun muassa Space.comissa hehkutettu. Jo artikkelin otsikointi paljastaa mediapelin: otsikossa ei mitenkään viitata siihen, että kyseessä on vain uusiin tietokonesimulaatioihin ilmestynyt mahdollisuus, vaan valittu sanamuoto herättää lukijan kiinnostuksen antamalla rivien välissä ymmärtää, että törmänneen kappaleen jäänteitä olisi havaittu Kuun kraattereiden keskuskohoumissa. Mistään havainnoista ei kuitenkaan ole kyse, vaan perinteisten tietokonemallintajien kunniatonta perintöä vaalien Z. Yue ja kumppanit eivät turhaan rasita tutkimustaan vertaamalla malliensa tuloksia enemmän tai vähemmän suoriin havaintoihin keskuskohoumista, tai ylipäätään juuri mihinkään todellisuuteen liittyvään.

Lyhyesti sanottuna artikkelin perusajatus on, että Kuussa törmäysnopeuden ollessa riittävän hidas, eli tässä tapauksessa alle 12 km/s, törmänneestä kappaleesta huomattava osa ei höyrysty, sula, lennä heitteleen mukana ulos kraatterista, tai sekoitu törmäyssulaan ja breksioihin, vaan jää mystisesti lillumaan kaiken muun kraatterin kiviaineksin päälle, ja päätyy siitä keskuskohoumaan. Koska oliviini on tyypillinen mineraali monissa meteoriittityypeissä, mutta vähäinen tekijä Kuun yläkuoresta suurimman osan muodostavassa anortosiitissä, esittävät Yue ja kumppanit keskuskohoumissa spektroskooppisesti tunnistettujen oliviinirikkaiden kivilajien olevan törmänneen kappaleen saastuttamia, eivätkä ne näin ollen kertoisi mitään Kuun pinnanalaisesta koostumuksesta. Törmäävien kappaleiden nopeusjakaumien perusteella Yue kollegoineen väittää, että jopa 25%:ssa Kuun suurten kraatterien keskuskohoumista pitäisi löytyä tämä ”eksoottinen” oliviinirikas koostumus.

Copernicuksen synty Yue et al:in (2013) tietokonemallin mukaan. Törmäysnopeus 10 km/s ja duniittisen törmäävän kappaleen läpimitta 7 km. Punaisena kuvattu törmäävästä kappaleesta peräisin oleva aines jää kaivautumiskraatterin reunoille (yläkuva), ja myöhemmässä vaiheessa kerääntyy sitten keskuskohoumaan (alakuva). Ruskealla kuvattu vaipan aines ei yllä lähellekään pintaa, vaikka Copernicuksen keskuskohoumassa oliviinia onkin havaittu. Vaikka tietokonemallissa homma toimii, sillä ei välttämättä ole mitään tekemistä todellisuuden kanssa. Kuva: Yue et al. (2013) / Nature Geoscience

Näissä väitteissä on lukuisia pahoja ongelmia. Kuten vanhempi ja viisaampi kollega muutaman työhuoneen päästä, eli Paul Spudis omassa erinomaisessa blogissaan tästä samaisesta aiheesta painotti, ei oliviinin tunnistaminen sieltä täältä Kuun pinnan spektreistä ole mitenkään kummallista. Oliviinia on havaittu Kuun pinnalla niin eräiden suurempien kraatterien, kuten Copernicuksen keskuskohoumista, kuin eritoten pienempien kraatterien reunoiltakin. Mitään erityisen merkillistä näissä havainnoissa ei pääsääntöisesti siis ole, mutta oliviinin jakauma sinänsä on kiinnostava kysymys. Yuen ja kumppaneiden artikkelissa vain jotenkin merkillisesti oletetaan paitsi oliviinin olevan kovinkin kummallista Kuun pinnalla, myös että kaikki tutkijat kuvittelisivat keskuskohoumissa havaitun oliviinin olevan peräsin Kuun vaipasta tai ainakin alakuoresta. Kuun kerrosjärjestystä ovat kuitenkin suuret törmäysaltaat muokanneet moneen kertaan, ja sen lisäksi Kuussa on ollut runsaasti erilaista magmaattista toimintaa, myös intruusioita, joissa väkisinkin syntyy oliviinirikkaita kivilajeja, joista myöhempien törmäysten on hyvä nostaa oliviinia pintaan koskematta lainkaan Kuun vaippaan. No, ehkä tietokonemallintajat haluavat kuvitella, että kaikki muut luulevat yksinkertaisesti Kuun yläkuoren olevan vain ja ainoastaan anortosiittia, alakuoren noriittia, ja vaipan duniittia. Globaalina yksinkertaistettuna peruslähtökohtana tuo tämänhetkisen tiedon valossa toki edelleen pätee, mutta paikallinen geologinen todellisuus voi olla kuitenkin kovin erilainen.

Tein huvikseni pienen testin Yue et al:in artikkelin väitteille. Valitsin ensin Kuun nimetyistä kraattereista ne, joille on iäksi määritetty varhaisimbrikautinen tai nuorempi, ja näistä edelleen ne, joiden läpimitta on 40–200 km, ja joilla siis kokonsa puolesta pitäisi olla selvä keskuskohouma. Lisäksi poistin joukosta pienen määrän selvästi peittyneitä kraattereita. Jäljelle jäi 215 kraatteria. Tämän jälkeen kaivoin esiin kolme julkaisua, joissa on yritetty määrittää keskuskohoumien koostumuksia. Valitsin näistä tutkimuksista ”oliviinirikkaat” keskuskohoumat varsin väljällä seulalla, jotta mukaan varmasti tulisivat kaikki, joissa spektroskooppisesti on edes jonkinlainen oliviiniin vähänkään viittaava signaali havaittu. Käytännössä tämä tarkoitti yli 22,5 tilavuusprosenttia oliviinia tai ”anortosiittinen troktoliitti” Cahill et al. 2009:n mukaan, ”troktoliitti” tai ”anortosiittinen troktoliitti” Tompkins & Pieters 1999:n mukaan, ja intermediäärinen tai sitä mafisempi koostumus Song et al. 2013:n mukaan. Tunnustan suoraan, että vertailuni lähtökohdissa on jo sinänsä joitakin ongelmia, koska kyseessä ei ole laisinkaan satunnainen otanta, pienten numeroiden statistiikkaan ajaudutaan väistämättä, eivätkä eri spektroskooppisten tutkimusten tulokset järin hyvin vastaa toisiaan, mutta kaikki tämä huomioidenkin alla olevassa taulukossa koottuna olevat tulokset ovat silti mielenkiintoisia.

Ikä	Kokonais-lukumäärä	Havaitut ”oliviinirikkaat” Lukumäärä	Mallin ennuste (25%) Lukumäärä
Kopernikaaninen	23	4	5,75
Eratostheninen	49	5	12,25
Myöhäisimbrinen	88	2	22
Varhaisimbrinen	55	3	13,75
Yhteensä	215	15	53,75

 

Keskuskohoumissa on siis ainakin toistaiseksi havaittu merkittävästi vähemmän ”oliviinirikkaita” (”oliviinipitoinen” olisi geologisesti parempi termi, mutta koska spektroskooppisesti tarkkoja pitoisuuksia ei käytännössä pystytä luotettavasti määrittämään, kutsuttakoon tällä kertaa noita koostumuksia oliviinirikkaiksi) koostumuksia kuin mitä uusi tietokonemalli ennustaa. Korostan sitä, että esimerkiksi kopernikaanisia kraattereita taulukossa on niin vähän, etteivät luvut ole tilastollisesti lainkaan merkittäviä, ja toisaalta voi väittää, että varhaisimbristen kraatterien keskuskohoumista osa on erodoituneita ja osa peittyneitä, eikä niistä siten voisikaan havaita oliviiniä. Eratosthenisten ja myöhäisimbristen kraatterien kohdalla tällaisia ongelmia ei kuitenkaan äkkiä ajatellen pitäisi olla ainakaan kovin merkittävissä määrin, ja silti havainnot ja mallin ennuste eivät laisinkaan vastaa toisiaan: Yue kollegoineen ennustaa merkittävästi enemmän oliviinirikkaita keskuskohoumia kuin mitä toistaiseksi on havaittu. Olisi ollut mielenkiintoista lukea, mitä mieltä artikkelin kirjoittajat ovat tällaisesta epäsuhdasta, mutta koska havaintoihin vertaaminen ei heitä kiinnostanut, jää tämä arvailujen varaan.

Vaikka siis en juurikaan arvosta Yuen ja kollegoidensa artikkelia (Josta myös löytyy – etenkin sen vain sähköisenä julkaistuista liitteistä – runsaasti hupaisia munauksia, jotka osoittavat, ettei kukaan lukenut läpi viimeistä versiota artikkelista, mikä on nykyään valitettavan tavallista.), todettakoon tässä osittaisena vastauksena provokatiiviseen otsikkooni, että en minä suinkaan pidä tietokonesimulaatioita kraatterien synnystä turhina. Päinvastoin, ne ovat erittäin merkittävä apuneuvo yritettäessä ymmärtää äärimmäisen monimutkaista prosessien sarjaa, joka ei kunnolla laboratoriossa tutkittavaksi taivu.

Esimerkkinä mielestäni erittäin ansiokkaasta simulaatioihin perustuvasta tuoreesta tutkimuksesta, joka myös käsittelee törmäävän kappaleen kohtaloa kraatteroitumisprosessissa, mutta josta ei ole pahemmin kylillä huudeltu, mainittakoon Meteoritics & Planetary Science -lehden toukokuun numerossa ollut Ross Potterin ja Gareth Collinsin oivallinen artikkeli. Siinä tutkittiin eri tekijöiden vaikutusta törmäävän kappaleen säilymiseen sulamatta tai höyrystymättä, ja verrattiin tuloksia Morokwengin kraatteriin ja sen synnyttäneeseen meteoriittiin, jonka sulamattomia kappaleita yllätten löydettiin keskeltä törmäyssulaa. Tekijät, joilla Morokwengin meteoriitin säilyminen selittyy, ovat hidas törmäysnopeus, alhainen huokoisuus, pitkänomainen muoto, ja jyrkkä törmäyskulma. Pojasta on selvästi polvi parantunut, sillä kirjoittajista Collinsin väitöskirjatyön yksi ohjaaja oli Yuen tutkimuksen taustapiru ja mediassa paistattelija Jay Melosh, ja Potter puolestaan teki väitöskirjansa Collinsin hellässä huomassa. Sivumennen sanoen, Morokwengin synnyttäneen kappaleen löytöartikkelin ykköskirjoittaja Wolf Maier päätyi sittemmin kaikista mahdollisista paikoista Oulun yliopiston geologian professoriksi.

Varsinaiseen asiaan palatakseni, simulaatioiden tekijöiden pitäisi aina muistaa vanha viisaus, ”garbage in, garbage out”. Jos siis mallin peruslähtökohdat ovat älyttömät, saadaan myös älyttömiä tuloksia. On toki paljon mahdollista, että Yue kumppaneineen on lopulta oikeassa, en yritäkään kiistää sitä. Tuurillaan ne laivatkin seilaavat. On vain kovin vaikea nähdä järin suurta merkitystä tutkimuksessa, jonka yksi perusolettamuksista ei vastaa todellisuutta (Oliviini ei ole mitenkään poikkeuksellinen mineraali Kuun pinnalla), jonka yhtä perusmekanismia ei edes yritetä selittää (Mikä pitää raskaamman oliviinirikkaan materiaalin kellumassa kevyemmän anortosiittisen materiaalin päällä koko äärimmäisen turbulenttisen kraatterin synnyn ja muokkautumisen ajan, ja estää sitä sekoittumasta törmäyssulien ja breksioiden kanssa?), ja jonka ennusteita ei edes yritetä verrata havaintoihin. Pistää kieltämättä vaan vähän vihaksi, että iso nimi (Melosh) isosta yliopistosta (Purdue) takaa julkaisun isossa pintaraapaisulehdessä (Nature Geoscience), ja maailma on rähmällään sen edessä, vaikka artikkelin todelliset ansiot ovat hyvin kyseenalaiset, samalla kun kukaan ei huomaa vähän pienempien nimien (Potter & Collins) erinomaista artikkelia yhdessä alan tärkeimmistä täysmittaisia tutkimusartikkeleja julkaisevista lehdistä (Meteoritics & Planetary Science).

Mitä tästä opimme? Emme kai mitään, mutta tulipahan jälleen kerran muistutus siitä, että tiedeuutisointiakin hallitsevat markkinamiehet ja -naiset, eikä sillä, mistä tiedeuutisissa hehkutetaan ja mistä vaietaan ole juuri mitään tekemistä sen kanssa, mikä on oikeasti hyvää tutkimusta.

Neljäkymmentäneljä vuotta sitten

Apollo 11:n laskeutumispaikka 44 vuotta  myöhemmin 

nähtynä Houstonin Clear Lakessa 20.7.2013 klo 21.53. 

Scopetech D=60 mm, f=700 mm, H20 mm, Canon Ixus 

70 digipokkari käsivaralla,  ja reipas Photoshoppaus.
Kuva: T. Öhman

Tänä yönä, 44 vuotta sitten, Neil Armstrong otti pienen askeleensa ja suuren harppauksensa. Armstrong ei ole enää harppaustaan muistelemassa, eikä ole moni muukaan. Armstrongia Mare Tranquillitatiksen pinnalle seurannut Neste-mannekiini Buzz Aldrin ja Apollo 11:n komentomodulin pilotti Mike Collins onneksi sentään vielä ovat. Kahdestatoista Kuun pinnalla kävelleestä valkoisesta amerikkalaisesta miehestä ainoastaan kahdeksan on enää elossa, ja Kuuhun laskeutuneista lennoista vain Apollo 16:n miehistö John Young, Ken Mattingly, ja Charlie Duke on kokonaisuudessaan elävien kirjoissa. Kun seuraavan kerran Kuun pinnalla puhutaan englantia, ei tästä valiojoukosta liene keskuudessamme enää ketään.

Kiinalaisista ei koskaan tiedä, joten ehkäpä osa Apollo-astronauteista pääsee todistamaan, kun Kuun pinnalla ylistetään Kiinan kommunistista puoluetta. Ottaen huomioon, että amerikkalaisen avaruusohjelman päätarkoitus oli osoittaa kapitalismin ylivertaisuus kommunismiin nähden, voi siinä vaiheessa Apollo-astronauttien olla hieman vaikea hurrata Kuuhun paluulle. No, tiedäpä häntä. Pistää joka tapauksessa miettimään. En ole ihan varma siitä, mitä se pistää miettimään, mutta pistääpä kuitenkin.

Houston, Clear Lake, 20.7.2013 klo 21.48. Scopetech D=60 mm, f=700 mm, H20 mm, Canon Ixus 70. Kuva: T. Öhman

Franciscus Assisilaisen vuoret

Italia on muutakin kuin toinen toistaan koomisempia korruptoituneita poliitikkoja, tai puolustuksen ja hiusgeelin varaan rakentuvaa jalkapalloa. Italia on nimittäin geologisesti kiehtova ja kummallinen, ja tieteellisen geologian voi perustellusti väittää syntyneen juuri Italiassa. Tästä on lähinnä kiittäminen muuatta tanskalaista geologia nimeltä Niels Stensen (1638–1686), joka tunnetaan paremmin nimellä Nicolaus Steno. Steno, joka oli myös anatomian professori, lääkäri, myöhemmin piispa, ja nyttemmin matkalla pyhimykseksi, vietti 1660-luvulla runsaasti aikaa Toscanan kauniilla kukkuloilla. Näillä retkillään hän keksi Stenon laeiksi kutsutut kivien kerrostumisjärjestystä ja -olosuhteita tutkivan stratigrafian perusperiaatteet, jotka mahdollistavat kivien suhteellisen iänmäärityksen.

Samoilla Toscanan kukkuloilla ja muualla Apenniineilla ovat vuosisatojen saatossa vaeltaneet monet muutkin geologit. Näihin kuuluu myös Berkeleyn geologian professori Walter Alvarez, joka muutama vuosi sitten kirjoitti edeltäjistään ja Apenniinien geologiasta kirjan The Mountains of Saint Francis. Kirjalle nimen antaneella Franciscus Assisilaisella ei geologian kanssa ole oikeastaan mitään tekemistä, Alvarez vaan sattui pitämään köyhyyden nimiin vannoneen pappismiehen kunniaksi rakennetusta ökykirkosta ja siihen käytetyistä kivistä. Kirjassa kulkeekin alusta loppuun myös henkilökohtainen tarina Alvarezin yhdessä vaimonsa kanssa Italiaan etenkin 70-luvulla tekemistä matkoista.  

Geologia ei ole niitä kaikkein helpoimpia eikä myöskään mediaseksikkäimpiä tieteenaloja popularisoitavaksi. Alvarezin kirja on erittäin hyvä yritys tehdä hankalia asioita ymmärrettävämmiksi, ja monessa kohdassa Alvarez myös onnistuu mainiosti. Kirjassa on myös paljon kiehtovia niin uudempaan kuin vanhempaankin tieteenhistoriaan liittyviä tarinoita, joita ei geologian oppikirjoista tapaa. Esimerkiksi Välimeren kuivuminen kuutisen miljoonaa vuotta sitten on tuttu juttu, mutta itselleni oli uutta se, että tapahtuman ymmärtämisessä auttoi huomattavasti neuvostoliittolaisten johdolla tehty Assuanin padon rakentaminen Niiliin 1960-luvulla. Geologi I. S. Chumankov (en lähde arvailemaan, mikä olisi oikea suomalainen translitterointi) oli havainnut Assuanin kairaustuloksista, että Niilin alla on hienojen mereen kerrostuneiden sedimenttien täyttämä syvä kanjoni, jossa geologisesti ei ollut mitään järkeä. Niilin ei olisi pitänyt pystyä sellaista uurtamaan, koska kanjoni oli paljon syvemmällä kuin missä Välimeren pinnan voitiin järkevästi olettaa muinoin olleen. William Ryanin, Kenneth Hsün ja Maria Bianca Citan villi ajatus kuivuneesta Välimerestä sopi kuitenkin täydellisesti yhteen Niilin kanjonin kanssa: Kokonaan tai lähes kokonaan kadonnut meri mahdollistaa kanjonin syvän eroosion, ja Välimeren täyttyminen uudelleen puolestaan selittää syvällä nykyisessä sisämaassa Niilin kanjonin pohjalle kertyneet merisedimentit.

Ilmeisin ihmetyksen aihe Italian geologiassa on, että Apenniinit ovat siellä missä ne nyt sattuvat olemaan, ja ovat esimerkiksi Alpeista poiketen lähinnä luoteis–kaakko-suuntaisia. Alueen tektoniikka on erittäin monimutkaista ja edelleen kohtalaisen huonosti ymmärrettyä, mutta jutun pääjuju on siinä, että toisin kuin voisi äkkiseltään ajatella, ei Apenniineilla ole kovinkaan paljon välitöntä tekemistä suurten Afrikan ja Euraasian mannerlaattojen törmäämisen kanssa. Tärkeämpiä ovat Calabrian ja Korsikan–Sardinian mikrolaattojen törmäilyt Adrian mikrolaatan kanssa.    

Apenniineja jossain melko lähellä Coldigiocoa ja Gubbiota, kuvattuna toukokuussa 2002 vuorenhuipulta, jonka nimeä en enää muista. Nätti paikka joka tapauksessa. Kuva: T. Öhman

The Mountains of Saint Francis ei ole ollenkaan huono kirja, vaan jopa hyväksikin sitä voisi kehua. Ei se kuitenkaan ole likikään yhtä mainio kuin Alvarezin edellinen kirja, T. Rex and the Crater of Doom, jossa hän seikkaperäisesti mutta kiinnostavasti kävi läpi vaiheet, jotka johtivat aluksi erittäin kiistanalaiseen, mutta nyttemmin yleisesti hyväksyttyyn Walter Alvarezin yhdessä isänsä, Nobel-fyysikko Luis Alvarezin kanssa kehittämään teoriaan siitä, että dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon Maahan törmänneen kymmenkilometrisen asteroidin vuoksi. Tämän K/T-rajakerroksen ja sen merkityksen Alvarez kuittaa tässä jälkimmäisessä kirjassaan hyvin lyhykäisesti. Tämä oli odotettavissakin, mutta hiukan olin pettynyt siihen, ettei kirjassa mainittu lainkaan eoseeni/oligoseeni-kausien rajaa, josta löytyy niin Popigain kuin Chesepeake Bayn törmäyskraatterien heittelettä ja jonka tyyppikerrostumat sijaitsevat Massignanossa kohtalaisen lähellä Gubbion kuuluisia K/T-kerroksia. Samoin Alvarez jättää kokonaan käsittelemättä juuri tällä samalla Umbria–Marchen altaan alueella olevat huikeat liitukautiset kerrostumat, joissa näkyvät kauniisti Maan akselin kaltevuuden ja kiertoradan muutosten aiheuttamat Milankovitchin jaksot. Nämä nyt tietysti ovat vain henkilökohtaisia mieltymyksiä, ja esimerkiksi vaikkapa turbidiiteista innostunut lukija saanee kirjasta enemmän irti kuin tällainen planetaarikko. Isompi ongelma kirjassa on, että Alvarezin amerikkalaisia tv-dokumentteja muistuttava toistava ja lässyttävä tyyli tuppaa paikoitellen ylittämään ärsytyskynnyksen. Ja sen verran pahasti olen geologisiin kaavoihin kangistunut, että kirjan geologisen tarinan eteneminen nykyajasta  ja antiikin Roomasta geologiseen menneisyyteen eikä toisin päin tuntuu turhan hankalalta. Hyvästä hakemistostaan kirja ansaitsee kehut, ja lyhyehkö sanasto auttaa varsin hyvin kirjan geologisen termistön ymmärtämisessä.

Arvio:






Walter Alvarez: The Mountains of Saint Francis – Discovering the Geologic Events That Shaped Our Earth. W. W. Norton & Company, 2009, 304 s.

Lappajärven ikä tarkentui

Lappajärven törmäyskraatteri on Suomen tunnetuista kraattereista nuorin ja parhaiten säilynyt. Niinpä se on myös tieteellisesti merkittävin, ja on jo pitkälti toista sataa vuotta kiinnostanut geologeja. Onneksi se kiinnostaa edelleen.

Suomen geologian suurmies Pentti Eskola (1883–1964) piti viime vuosisadan alkupuolella Lappajärveä muinaisena tulivuorena, koska Lappajärvellä tavattava kärnäiitti muistutti lähinnä vulkaanisia laavakiviä, eikä törmäyskraattereista vielä tuolloin ymmärretty tuon taivaallista. Vasta 1970-luvulla ruotsalainen Nils-Bertil Svensson ja etenkin väitöskirjatyössään kivitohtori Martti Lehtinen osoittivat Lappajärven olevan törmäyskraatteri, ja kärnäiitin olevan kiteytynyttä törmäyssulaa. Useat muutkin Eskolan tutkimista Fennoskandian oudoista ”laavoista” osoittautuivat myöhemmin törmäyssulakiviksi.

Nykyään Lappajärven kraatterin tiedetään olevan läpimitaltaan noin 22–23 km, ja että sen synnyttänyt kappale oli koostumukseltaan todennäköisimmin H-tyypin kondriitti, eli hyvin tavallinen kivimeteoriitti. Suomen kraattereita vuosikymmenten saatossa erittäin ahkerasti tutkineista saksalaisista Elmar Jessberger ja Uwe Reimold selvittivät varsin tarkoin Lappajärven iän jo yli kolmekymmentä vuotta sitten, ja toistakymmentä vuotta sitten Irmeli Mänttäri ja Marjatta Koivisto Geologian tutkimuskeskuksesta vahvistivat Lappajärven todellakin olevan myöhäisliitukautinen. Tarkemmin sanottuna Jessbergerin ja Reimoldin argon–argon (40Ar–39Ar) -menetelmään perustuva määritys antoi iäksi 77,3 ± 0,4 miljoonaa vuotta (Ma), kun Mänttäri ja Koivisto saivat uraani–lyijy (U–Pb) -menetelmällä iäksi 73,3 ± 5,3 Ma. Virherajojen puitteissa eri isotooppimenetelmiin perustuvat ikämääritykset olivat keskenään siis hyvin sopusoinnussa. 

Edistys kuitenkin edistyy, ja uudet analyysimenetelmät mahdollistavat entistä tarkemmat iänmääritykset. Tuoreessa Geochimica et Cosmochimica Acta -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa saksalainen, Australiassa nyttemmin vaikuttava Martin Schmieder ja ranskalainen, mutta myös australisoitunut ajoitusvelho Fred Jourdan tarkentavat huomattavasti Lappajärven ikää. Heidän Ar–Ar-ikämäärityksensä mukaan Lappajärven kraatteri syntyi 76,20 ± 0,29 miljoonaa vuotta sitten. Tämä on siis kolmisen miljoonaa vuotta enemmän kuin Mänttärin ja Koiviston määrittämä ikä, mutta on Mänttärin ja Koiviston (melko suuren) virhemarginaalin sisässä. Lappajärven uusi ikä jatkaa Jourdanin ja etenkin Schmiederin erittäin merkittävää panosta useiden suomalaisten kraatterien, kuten Paasselän ja Keurusselän tutkimisessa.

Perspektiivikuva Lappajärven törmäyskraatterista Aster ja Landsat 7 -satelliittiaineistojen pohjalta, sekä tutkittujen näytteiden löytöpaikat. Kuva: Schmieder & Jourdan (2013) / Geochimica et Cosmochimica Acta / Elsevier 

Mielenkiintoinen sivujuonne Schmiederin ja Jourdanin tutkimuksessa on Lappajärven kokoisten kraatterien mahdollinen merkitys varhaisen elämän kehittymisen kannalta. Tarkimman ikämäärityksensä Schmieder ja Jourdan tekivät kärnäiitistä, mutta kun he samalla menetelmällä tutkivat törmäyksessä kärsineen graniittiskoostumuksisen kohdekiven sulaneita ja uudelleenkiteytyneitä kalimaasälpärakeita, he saivat tulokseksi sarjan ikiä, jotka yltävät törmäyshetkestä noin miljoona vuotta nuorempiin ikiin. Mahdollinen selitys tälle voi olla, että törmäyksessä sulanut (ja muutenkin kuumentunut) kivimassa piti noin miljoonan vuoden ajan Lappajärven kallioperän niin lämpimänä, että kallioperässä oleva vesi ja vesihöyry (tarkemmin ottaen pitäisi puhua fluidista, joka ei ole oikein nestettä eikä kaasua, vaan lähinnä sekä että) kiersi ympäriinsä, muuttaen samalla kallioperän kemiallista ja mineraalikoostumusta.

Noin miljoonan vuoden kesto on kertaluokkaa pidempi aika, kuin aiemmin on tämän kokoisten kraatterien niin sanotun hydrotermisen vaiheen oletettu voivan kestää. Koska parikymmenkilometrisia kraattereita syntyi muinoin hyvin runsaasti, ja hydrotermisten systeemien oletetaan olevan elämän kehittymisen kannalta erittäin suotuisia paikkoja, oli Schmiederin ja Jourdanin ajatuksen mukaan muutamia miljardeja vuosia sitten niin Maapallolla kuin Marsissakin huomattavasti enemmän pitkäkestoisia hydrotermisiä systeemeitä, joissa varhaisten elämänmuotojen oli hyvä asustella, kuin on tähän asti luultu. Ajatus on kiehtova, mutta sitä puoltavista todisteista huolimatta ei täysin välttämättä pidä paikkaansa, vaan Lappajärven shokkimetamorfisten kalimaasälpien havaitulle ikäjakaumalle voi löytyä muitakin selityksiä. Tästä huolimatta on erittäin hienoa nähdä, kuinka Suomen surkuteltavan huonosti ymmärrettyjä kraattereita tutkimalla voi saada merkittäviä uusia oivalluksia tieteen keskeisimmistä peruskysymyksistä.

David Scott ja geologisen kenttäkokemuksen tärkeys

Apollo 15 oli Apollo-ohjelman ensimmäinen tieteellisesti todella kunnianhimoinen J-tyypin lento. Lennon komentaja David Scott laskeutui Jim Irwinin kanssa Imbriumin törmäysallasta reunustavien Apenniinien juurelle, tarkemmin sanottuna Hadleyn laavakanavan reunalle, Al Wordenin keskittyessä kaukokartoitukseen Kuun kiertoradalta. Apollo 15:n kuumoduli Falcon laskeutui kauemmas Kuun päiväntasaajasta kuin yksikään toinen lento, ja ainakin omasta mielestäni Apollo-lennoista maisemallisesti kaikkein kauneimmalle alueelle. Scott oli myös yksi harvoista Apollo-astronauteista, joka todella aidosti kiinnostui geologiasta, eikä yrittänyt päteä siinä ainoastaan siksi, ettei kukaan tiennyt, kuinka suuren painoarvon Deke Slayton antoi Kuun tutkimukseen painottuville ansioille miehistövalinnoissaan. Scottin mukana myös Irwin ja Worden panostivat geologian opintoihinsa, ja tuloksena olikin tieteellisesti erittäin menestyksekäs lento. Dave Scottin pysyvästä kiinnostuksesta Kuun tutkimusta ja tulevaisuuden kuulentoja kohtaan kertoo myös se, että hän edelleenkin – vetreänä kahdeksankymppisenä – käy silloin tällöin tieteellisissä konferensseissa puhumassa kuututkimuksesta. Eikä Scott ainoastaan keskity muistelemaan vanhoja kunnian päiviä, vaan hän on myös mukana esimerkiksi entisen opinahjonsa Massachusetts Institute of Technologyn avaruustekniikan laboratorion projektissa suunnittelemassa Kuuhun paluuta. Kiinnostavaa tässä Human Architecture for Lunar Operations -suunnitelmassa on muun muassa se, ettei se vaadi jättimäisiä kantoraketteja, vaan se voitaisiin toteuttaa jo olemassaolevilla ja todennäköisesti pian valmistuvilla raketeilla, ja myös laskeutumisalus on tässä suunnitelmassa realistisen kokoinen.

David Scott puhui tänään Brown–Vernadsky-mikrosymposiumissa toki myös Apollo 15:stä. Scott painotti, että tie Marsiin vie Kuun kautta, ja korosti miehistön geologisen kenttäkoulutuksen merkitystä. Ja sen sijaan, että miehistö kuljettaisi mukanaan monimutkaisia analyysilaitteita, Scott myös korosti, että miehistön tärkein rooli on kerättävien näytteiden geologisen kontekstin ymmärtäminen, ja sen myötä oikeiden näytteiden valinta, koska tarkimmat analyysit saadaan kuitenkin tehtyä vasta Maassa. Fiksu mies. On tosin syytä huomata, että nykyiset kannettavat analyysilaitteet alkavat jo lähestyä Star Trek -teknologiaa, joten olisi varsin kummallista, ellei sellaisia tulevaisuudessa Kuussa käytettäisi.

Oheisessa ääninäytteessä, jonka mukana on hieman suttuista videokuvaa, Scott puhuu lähinnä kahdesta maineikkaasta Apollo 15:n kuunäytteestä, vulkaanisista vihreistä lasipallosista eli sferuleista koostuneesta 15425:stä (joka kuljetuksen aikana hajosi useampaan osaan), josta jokunen vuosi sitten löydettiin enemmän vettä kuin aiemmin kuviteltiin voivan olla mahdollista (tämä tutkimus käytännössä aloitti vetisen Kuun vallankumouksen, kun puhutaan Kuun sisäisestä vedestä eikä pinnalla, napojen ikuisessa pimeydessä olevien kraatterien pohjalla olevasta jäästä), sekä huokoisesta basaltista 15016, jonka hakemiseksi pieni valkoinen valhe turvavyöongelmista oli tarpeen. Videon jälkimmäisessä pätkässä, josta jopa jotain näkee, Scottin seurana patsastelee mikrosymposiumin vetäjä, professori James W. Head III. Hän oli mukana kouluttamassa Apollo-astronautteja, ja on sittemmin tutkinut kutakuinkin kaikkea mahdollista planeettageologian alalla.  

Himmeän töhryn viehätys

Komeetat ovat siitä mukavia, että ne kulkevat omia polkujaan. Vaikka ne toki seuraavat Keplerin lakeja siinä kuin kaikki muutkin kappaleet, on niiden tarkkaa rataa mahdoton ennustaa, sillä kun komeetat hiljalleen lähestyvät Aurinkoa, tapahtuu niiden jäisten ytimien lämmetessä purkauksia, jotka toimivat rakettimoottorien tavoin ja muuttavat niiden ratoja. Samasta syystä niiden kirkkauden tarkka ennustaminen on mahdotonta. Joskus purkaukset voivat lisätä komeetan kirkkautta jopa puolisen miljoonaa kertaa, kuten syksyllä 2007 upeasti Suomessakin näkyneen komeetta Holmesin tapauksessa kävi. Eikä myöskään ole lainkaan tavatonta, että komeetat hajoavat useampaan osaan. Kiinnostavia kohteita siis.

Harmillista komeetoissa on lähinnä vain se, että ne vain harvoin ovat niin kirkkaita, että ne olisivat näyttäviä kiikarikohteita, paljain silmin näkymisestä puhumattakaan. Kunnolla paljain silmin näkyviä komeettoja kun on suunnilleen vain pari–kolme vuosikymmenessä. Niinpä näinä päivinä matalalla iltataivaalla paljainkin silmin näkyvä komeetta C/2011 L4 (PANSTARRS) (jonka kirjoitusasusta löytyy häkellyttävä määrä eri vaihtoehtoja) on hyvin tervetullut vierailija.

Komeetta C/2011 L4 PANSTARRS löydettiin kesällä 2011 Havaijilla sijaitsevalla Pan-STARRS kaukoputkella. Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) on sikäli äärimmäisen kiinnostava ja tarpeellinen järjestelmä, että sen pääasiallinen tehtävä on kartoittaa Maata mahdollisesti uhkaavia kappaleita, vaikka paljon muutakin tutkimusta Pan-STARRSilla tehdään. 

Aiemmin C/2011 L4 PANSTARRSista ennustettiin tulevan hyvinkin kirkas, mutta kuten niin usein ennenkin, kirkkausennusteita on sittemmin hieman rukattu alaspäin. Itse näin tämän komeetan ensimmäisen kerran illalla 12.3., jolloin se täällä Houstonissa oli kiikarilla hyvinkin helppo kohde, ja näkyi heikosti paljainkin silmin, jopa keskeltä parkkipaikan valomerta. Pyrstöntynkä tosin näkyi vain kiikarilla. Illalla 13.3. se olikin jo huomattavasti himmeämpi, mutta kiikarilla kuitenkin oikein kaunis. Komeettaa kannattaakin katsella nyt, sillä seuraavan kerran se näyttäytyy aurinkokuntamme sisäosissa ehkä reilun 100000:n vuoden kuluttua. Kun tuon pitää mielessä, tuntuu digipokkarin kennolle tarttunut mitätön töhrykin jo huomattavasti viehättävämmältä ja merkityksellisemmältä.

Kuu ja komeetta C/2011 L4 PANSTARRS Houstonin Clear Lakessa 13.3.2013 klo 20.19 Canon Ixus 70 -digipokkarilla kuvattuna. Oikeassa laidassa oleva negatiivisuurennus on toisesta ruudusta napattu ja rääkätty, mutta näyttää töhryn soikeuden, eli pyrstön kirkkaimman osan. Kuva: T. Öhman

Päivitys 14.3.

Tänään PANSTARRS näkyikin huomattavasti paremmin kuin eilen, ja paljain silminkin se näkyi taas oikein mainiosti. Paitsi että keli oli tänään hieman parempi, auttoi näkymistä huomattavasti paitsi itse komeetan nouseminen radallaan ylemmäs, myös se, että löysin komeetan aiemmin, jolloin pääsin katselemaan sitä korkeammalla taivaalla.

Kuu ja komeetta C/2011 L4 PANSTARRS Houstonin Clear Lakessa 14.3.2013 klo 20.18. Negatiivisuurennus muutamaa minuuttia aiemmin otetusta kuvasta. Kuva: T. Öhman

   

Mistastin ilmasta nähtynä

Joskus vain sattuu käymään hirvittävän hyvä mäihä. Kuten viime tiistaina, ollessani palaamassa Amsterdamista Houstoniin. Olen ennenkin ihastellut lentokoneesta Labradorin niemimaan maisemia, ja etenkin sitä, kuinka hyvin erilaiset geologiset rakenteet näkyvät, mutta nyt oli tarjolla jotain omasta mielestäni poikkeuksellisen hienoa. Mistastinin törmäyskraatteri nimittäin näkyi oikein mainiosti ikkunastani.

Mistastin (55°53’N; 63°18’W), tai Kamestastin, kuten paikalliset sitä kutsuvat, on läpimitaltaan noin 28 km ja iältään vain noin 36 miljoonaa vuotta (tosin uunituoreet tulokset viittaavat hieman nuorempaan noin 32.7 Ma:n ikään), ja se on esimerkiksi useimpiin Suomen törmäyskraattereihin verrattuna kohtalaisen hyvin säilynyt. Niinpä sitä on tutkittu jo 1960-luvun lopulta lähtien, ja viime vuosina Mistastinilla on tehty myös uusia kenttätutkimuksia. Yksi syy uudelleenheränneeseen mielenkiintoon Mistastinia kohtaan piilee siinä, että noin 1350:n miljoonan vuoden ikäinen kohdekallioperä koostuu melko suurelta osin anortosiitista, eli samasta kivilajista, josta Kuun ylänköalueet ovat muodostuneet. Mistastinin anortosiittisia impaktiitteja voidaankin pitää hyvänä vertailukohtana Kuun kiville, ja kanadalaisen University of Western Ontarion Centre for Planetary Science and Exploration on viime vuosina paitsi järjestänyt Mistastinilla kenttätutkimuksia, myös harjoitellut siellä tulevien kuulentojen kenttätyövaiheita.       

Mistastin on yksi fotogeenisimmistä kraattereista, sillä Discovery Hillin törmäyssulakiviseinämässä on nähtävissä kaunis pylväsmäinen rakoilu, aivan kuin tavallisemmissa vulkaanisissa kivissä, ja kuva siitä löytyy melkein jokaisesta kraattereita käsittelevästä yleiskatsauksesta. Oheiset kuvat eivät toki vedä vertoja matalammalta otetuille viistokuville Mistastinista, mutta jonkinlaisen käsityksen kraatterista ne kuitenkin antavat.

 

Mistastinin törmäyskraatteri Labradorin niemimaalla, nähtynä 26.2.2013 KLM:n lennolla 661 Amsterdamista Houstoniin. Kuva: T. Öhman

Sinipunalaseilla katseltava anaglyfikuva Mistastinin törmäyskraatterista. Järven läpimitta on noin 16 km, mutta kraatterin alkuperäiseksi halkaisijaksi on arvioitu noin 28 km. Järven keskellä sijaitseva Horseshoe Island on kraatterin keskuskohouma. Kuva: T. Öhman

Kaksi uutta karttaa, osa 2

Kuten edellisellä kerralla tuli mainittua, on erilaisia Kuun karttoja tällä hetkellä tarjolla runsaasti, osa parempia kuin toiset. Terävimpään kärkeen sijoittuu 21st Century Atlas of the Moon, jonka ovat tehneet Lunar Photo of the Day -sivustostaan nykyisille kuuhulluille luultavasti parhaiten tuttu, Kuuta ammatikseen 1960-luvulta saakka tutkinut Charles A. ”Chuck” Wood yhdessä uusiseelantilaisen Maurice J. S. Collinsin kanssa. Herroista jälkimmäinen on myös LPOD:sta tuttu, ja tehnyt aiemmin mm. upean lähipuolen seinäkartan. Woodin aiemmista kirjoista The Modern Moon – A Personal View ja The Kaguya Lunar Atlas, samoin kuin hänen artikkelinsa Sky & Telescope -lehdessä, ovat ehdottomasti tutustumisen arvoisia. Chuck Wood on sikälikin poikkeuksellinen tutkija, että hän myös havaitsee edelleen Kuuta omalla kaukoputkellaan.

Kun siis tekijät ovat huippuluokkaa, nousevat  ennakko-odotuksetkin melkoisen korkealle. Wood ja Collins ovat kartastoa tehdessään valinneet yleisökseen lähinnä Kuun havaitsijan, jota kiinnostaa se, mitä kaukoputkessa näkyvät kohteet todellisuudessa geologisessa mielessä ovat. Tähän tarkoitukseen he ovat valjastaneet Lunar Reconnaissance Orbiterin Wide Angle Cameran kuvat, joita yksityiskohtaisemmassa kohteiden esittelyssä tarpeen vaatiessa täydennetään muilla kuvilla. Valitusta lähestymistavasta johtuen esimerkiksi karttalehdillä esitetty nimistö ei yritäkään olla täydellinen, eikä nimien takana olevia henkilöitä mainita. Tällaisiin tarkoituksiin esimerkiksi Busseyn ja Spudiksen The Clementine Atlas of the Moon ja Rüklin Atlas of the Moon ovat paljon parempia lähteitä.

Wood ja Collins ovat selvästi miettineet, mitä hyvässä kuukartassa pitää olla, ja millainen se on käytössä. Erinomaisia, havaitsijaystävällisiä valintoja ovat kirjan kierreselkä, ja näppärä koko (111 sivua, jotka ovat kooltaan noin 21,5 × 28 cm – kätevä koko valokopioitavaksi, jollei halua karttaansa kaukoputken ääreen kostumaan), sekä pehmytkantisuus, joka osaltaan pitää hinnan sopivana. Karttalehtiä on 28 kappaletta, mikä on huomattavasti järjellisempi määrä kuin esimerkiksi Rüklin 76. Samoin karttalehtien esitysjärjestys on järkevämpi: kun Rüklin karttalehdet seuraavat toisiaan itä–länsi-suunnassa alkaen luoteiskulmasta, on Woodin ja Collinsin valintana pohjoisesta etelään ja takaisin etelästä pohjoiseen, alkaen koilliskulmasta. Näin havaitsija säästyy turhalta pläräämiseltä pitkin terminaattoria seikkaillessaan.

Itse karttasivu löytyy atlaksesta aina oikealta, ja vasemmalla esitellään tarkemmin yleensä neljä kohdetta. Kohteiden valinnat ovat pääsääntöisesti onnistuneita, ja lähikuvat laadukkaita. Kohteiden lyhyet kuvaukset ovat ytimekkäitä, ja kuten odottaa sopii, ovat faktat ja tulkinnat kohdillaan. Itseäni toki kismittää, ettei useampia kohteita esitellä tarkemmin, mutta jos ja kun kartaston koko halutaan pitää järjellisenä, on rankkojakin valintoja pakko tehdä.

Varsinaisen lähipuolen kattavan osion lisäksi atlaksesta löytyy myös muita käyttökelpoisia karttoja. Libraatiovyöhykkeet esitellään kahdeksalla kartalla, mutta harmillisesti näiltä alueilta ei ole kohteiden tarkempia kuvauksia. Täysikuu esitellään neljällä Consolidated Lunar Atlaksesta otetulla kuvalla. Näiden kohdalla kirjan muuten erinomainen painojälki ei ole ehkä aivan omimmillaan. Erittäin mielenkiintoinen lisä ovat altaita ja mare-harjanteita korostavat LOLA-topografiadatasta Lunar Terminator Visualization Tool -ohjelmalla tehdyt kartat. Etäpuoli kuitataan neljällä WAC-kuvalla ja yhden sivun yleiskuvauksella. Tämän ohella on tosin syytä huomata, että kukin libraatiokartta yltää parisenkymmentä astetta etäpuolelle. Näiden karttojen lisäksi Apollo-laskeutumispaikat ja osa miehittämättömien alusten laskeutumispaikoista esitellään yhdellä aukeamalla. Ja toki kirjan alussa on kahdeksisen sivua oivallista asiaa Kuun geologiasta.

21st Century Atlas of the Moon on erinomainen kartasto. Täydellinen se ei kuitenkaan ole. Havaitsijana täytyy harmitella sitä, etteivät karttalehdet mene laisinkaan päällekkäin. Toki silloin samalla sivukoolla ja lehtijaolla kohteet olisi pitänyt kartassa esittää pienempinä, mutta ehkä sen hinnan olisi kuitenkin voinut maksaa siitä, että lehdeltä toiselle olisi ollut paljon helpompi hyppiä.

Toinen itseäni häiritsevä ongelma on sitten enemmän koulukunta-, sukupolvi-, ja kielipoliittinen kysymys (kuten kirjan alussa kyllä myönnetään) – toisin sanoen ihan puhtaasti makuasia – mutta nyppii se silti. Wood ja Collins eivät nimittäin kartastossaan käytä systemaattisesti IAU:n hyväksymiä nimiä, vaan englanti puskee erittäin vahvasti läpi, eikä kohteiden virallisia nimiä aina edes mainita. Esimerkiksi Rupes Rectaa on turha tekstistä etsiä, vaikka se hakemistosta löytyykin, sillä siitä käytetään itse tekstissä vain nimeä Straight Wall. Vuoristot eivät ole ”montes” vaan ”mountains”, laavakanavat tai siirrokset ovat ”rille” eivätkä ”rima”, ja niin edelleen. Kun itse on oppinut aina ajattelemaan Kuun kohteita niiden nykyisin virallisilla latinalaisilla nimillä, on tämä englannin pakkosyöttö todella ärsyttävää. Mutta kukin taaplaa tyylillään.

Jonkin verran kartastoon on jäänyt turhia painovirheitä ja muita pieniä kömmähdyksiä, mutta ne on onneksi enimmäkseen listattuna kirjan Wiki-sivulla (sivun osoitetta tosin ei tainnut olla kirjassa mainittuna). Näin kirjojen ystävän mielestä suuri plussa ja hieno ele on se, että omakustanteena tehty kirja tulee Chuck Woodin nimikirjoituksella varustettuna.

Todellista käyttökokemusta kirjasta kaukoputken ääressä itselläni on vielä olosuhteiden pakosta hyvin niukasti, mutta rohkenisin silti väittää, että aloittelevalle havaitsijalle tämä on paras kartasto, ja pidempään Kuuta ihailleelle lähestulkoon välttämätön, mikäli Kuun geologia omin silmin havaittuna yhtään kiinnostaa. Kun tätä käyttää yhdessä Virtual Moon Atlaksen kanssa, on tarve muille kartastoille monessa suhteessa aika vähäinen. Veikkaisin, että parempaa Kuun kartastoa saadaan odotella melkoinen tovi.

Teksti:

Kuvitus:

Yleisarvio:

Charles A. Wood ja Maurice J. S. Collins: 21st Century Atlas of the Moon. Lunar Publishing, UIAI Inc., 2012, 111 s.