tulivuoret

Video: Aleksin mukana tappajatulivuoren kraatteriin

Tiedetuubi on kertonut usein tulivuorista ja niiden tempauksista, mutta tämä juttu on vertaansa vailla: pääsemme AntroBlogin mukana matkalle Tamboran luokse.

Tambora on Indonesiassa sijaitseva tulivuori, jonka katastrofaalinen purkaus vuonna 1815 tappoi arviolta kymmenen tuhatta ihmistä, aiheutti nälänhätää ja pimensi auringon Euroopassa asti. 

Kiinnostavaa taustatietoa tästä pelottavan upeasta tulivuoresta on vuonna 2015 julkaistussa laajassa artikkelissa  – purkauksesta tuli silloin kuluneeksi 200 vuotta.

AntroBlogin Aleksi llpala pääsi osallistumaan harvinaiselle seikkailulle valtavan tulivuorenpurkauksen pääkallonpaikalle. Kuten video näyttää tulivuorelle paitsi kiivetään, niin siellä myös laskeudutaan...

Hän kertoo tällä videolla ihmisten suhteesta tulivuoriin sekä tapahtuman vaikutuksesta aina eurooppalaiseen kirjallisuuteen saakka. 

Vaikka tulivuoret ovat arvaamattomia ja purkautuessaan kuolettavan vaarallisia, ne ovat myös näytelleet tärkeää roolia ihmiskunnan historiassa maata ravitsevina ja elämää ylläpitävinä voimina.

Ei olekaan ihme, että niihin liittyy paljon mytologiaa.

Tässä on todella jännä antropologinen kenttäraportti Tamboran kauniin kalderan pohjalta!

Video: AntroBlogi.

Islannin tulivuori Katla ärähtelee jälleen – varotasoa nostettu

Pe, 09/30/2016 - 19:44 By Jari Mäkinen

Tällä viikolla Islannissa Katla-tulivuoren luona on tapahtunut useita kohtalaisen voimakkaita maanjäristyksiä, jotka kertovat maan alla tapahtuvan jotain. Välittömän purkauksen todennäköisyys on pieni, mutta kasvanut sen verran, että tulivuoren vaarallisuusluokitus on nostettu astetta korkeammaksi – keltaiseksi.

Suora syy tähän oli eilen aamulla ollut voimakas maanjäristys, joka voi olla merkki aktiivisuuden äkillisestä alkamisesta myös pinnan päällä. Otsikkokuvassa on vuoren ympäristössä viime päivinä tapahtuneita maanjäristyksiä.

Lisäksi viime päivinä läheisessä Múlakvísl-joessa on havaittu lisääntynyttä virtausta ja kohonneita rikkivedyn määriä, jotka voivat olla merkki purkauksesta. Tulivuori sijaitsee jäätikön alla ja aktiivisuus sulattaa vettä, joka virtaa muun muassa Múlakvísl-jokeen.

Ennen kaikkea ilmaliikennettä varten tehdyssä asteikossa on neljä tasoa: vihreä, keltainen, oranssi ja punainen. Näistä keltainen tarkoittaa sitä, että tulivuori "osoittaa selvästi kohonnutta aktiivisuutta".

Katla ei ole purkautunut sitten 1900-luvun alun ja sen olisi normaalisyklinsä mukaan ollut jo purkautunut uudelleen aikoja sitten. Purkaus voi siten tapahtua koska tahansa, tai sitten vasta vuosikymmenien päästä.

Islannissa kuitenkin varaudutaan jo siihen, että Katla purkautuu voimakkaasti. Pahimmillaan se tarkoittaa suurta pöly-, kaasu- ja vesihöyrypilveä taivaalla sekä suuria tulvia, jotka syntyvät kuuman magman sulattamasta jäästä. Todennäköisimmin purkaus pysyisi jään alla – tulivuori sijaitsee jäätikön alla – mutta se ei ole luonnollisestikaan varmaa.

Alla on linkkejä aikaisempiin artikkeleihimme Katlasta ja muista tulivuorista.

(Huom. Jutussa kerrottiin alkuperäisesti tason nostamisen olleen ensimmäinen kerta sitten vuoden 2010, mutta näin tehtiin viimeksi vuonna 2014. Kyseinen lause on nyt poistettu.)

Tilannepäivitys Islannin Katla-vuoren aktiivisuudesta

Ti, 08/30/2016 - 21:42 By Jarmo Korteniemi
Kuva: Inga Vitola

Kerroimme eilen islantilaisella Katla-tulivuorella sattuneista suurista maanjäristyksistä. Katla on eräs Islannin suurimmista ja vaarallisimmista tulivuorista.

Tämänpäiväisten analyysien mukaan järistysparvi oli vastaava kuin kesän aikana muutoinkin vuorella sattuvat liikehdinnät, vaikkakin huomattavasti keskivertoa suurempi.

Järistykset liittyivät todennäköisesti sekä vuorta peittävän jäätikön vuotuisiin muutoksiin, että osaltaan kalderan pohjan hitaaseen nousuun. Vuoren alla oleva magmasäiliö täyttyy purkausten välillä hitaasti mutta koko ajan, joten kallion nousu on täysin luonnollista. Prosessiin liittyviä muodonmuutokset tapahtuvat usein suurina nykäyksinä, joita mitataan Katlasta muutamia kertoja vuodessa.

Jäätiköltä virtaavista sulavesijoista havaittiin maanantaina muutoksia, kuten virtaaman voimistumista ja lisääntyneitä myrkkykaasupitoisuuksia. Viranomaisten mukaan yhteys vuorella sattuneisiin liikuntoihin on mahdollinen, muttei täysin varma. Kaasupitoisuudet ovat yhä vaarallisesti koholla ja kehitystä seurataan nyt aktiivisesti.

Alla: Maanjäristysten aika- ja paikkatiedot. Matalien järistysen tarkkaa syvyyttä ei voida määrittää tarkkaan.

Tilanne vaikuttaa tasaantuneen tiiviin järistyssuman jälkeen. Tiistaina on sattunut vain muutamia pienehköjä maanjäristyksiä, eikä syvältä kumpuavaa harmonista tärinää ole nyt havaittu ollenkaan. Tärinä kertoisi magman mittavista liikkeistä vuoren alla. Sellaista on havaittu aika ajoin kesällä, mutta ei nyt tämän episodin aikana.

Järistyksissä lieni kyse vain kalderassa sattuneesta massiivisesta mekaanisesta liikahduksesta. Pidemmän päälle siirroksen liikkeellä voi kuitenkin olla vaikutusta sulan kiven kerääntymiseen vuoren alla sijaitsevaan magmasäiliöön.

Tilanne vaikuttaa siis näillä näkymin tasaantuneen, mutta Katlan pitkä hiljaiselo modernin seurannan aikana vaikeuttaa tulkintojen tekoa. Tiedetuubi seuraa tilannetta.

Lue lisää Katlan eilisistä järistyksistä ja joissa havaituista muutoksista aiemmasta jutustamme (linkki).

Artikkelin pohjana on käytetty keskusteluja Islannin ilmatieteen laitoksen seismologien kanssa, sekä islantilaisten viranomaisten tiedotteita. Kirjoittaja on Islanninkin tulivuoria tutkinut planeettageologi.

Otsikkokuva: Inga Vitola
Kaaviot: Jarmo Korteniemi (aineisto Islannin ilmatieteen laitos)

Islannin Katla-tulivuorella suuria maanjäristyksiä ja jokien virtauksen muutoksia - päivitetty!

Ma, 08/29/2016 - 18:44 By Jarmo Korteniemi
Kuva: Mary Madigan / Flickr

Etelä-Islannissa mitattiin tiivis parvi maanjäristyksiä maanantaina aamuyöllä. Mikä tärkeintä, ne sattuivat Katla-tulivuorella. Öiseen järistysparveen kuului noin 50 järistystä.

Järistyksistä kaksi oli harvinaisen suuria. Tarkistetut magnitudit olivat kummallekin 4,5. Näitä suurempi (M5,1) sattui edellisen kerran vuonna 1977, ilman purkausta.

Päivitys 30.8. klo 01.45: Katlalta virtaavissa joissa on päivän aikana havaittu selviä muutoksia. Vaikka ne antavat syytä pieneen huoleen, tilanne ei missään nimessä ole vielä hälyttävä.

Kaakon vuolaan Múlakvísl-joen vesi on muuttunut lievästi sähkönjohtavammaksi, kertoen lisääntyneistä ionipitoisuuksista vedessä. Joen läheltä on myös mitattu kohonneita rikkidioksidi- ja rikkivetyarvoja ilmasta, minkä vuoksi ihmisiä varoitetaan pysähtymästä joen varrella.

Toisella puolen vuorta, Bláfjallakvísl-joella luoteessa, virtaama on kasvanut silminnäkijähavaintojen mukaan huomattavasti. Joki virtaa kohti Markarfljótia, joka on eräs Islannin tunnetuimmista jäätikkötulvien pääuomista. Seutu on myös turistien suosimaa jylhää aluetta. Kulkijoita kehoitetaankin nyt erityiseen varovaisuuteen jokea ylitettäessä. Islannin erämaissa jokien ylitse ei juurikaan rakenneta siltoja.

Joet on merkitty alla olevaan karttaan. Havainnoista kertoi Islannin ilmatieteen laitos maanantai-iltana.

Puolentoista kilometrin korkuinen Katla tunnetaan noin 50 vuoden välein sattuneista massiivisista purkauksistaan, jotka ovat aiheuttaneet suurta tuhoa Etelä-Islannissa useaan kertaan viimeisen 500 vuoden aikana. Nyt vuoren hiljaiseloa on kuitenkin kestänyt jo 98 vuotta. Edellinen kunnon purkaus tapahtui 1918. Tämän jälkeen vuorella lienee sattunut muutamia hyvin pieniä purkauksia, mutta ne eivät kuitenkaan onnistuneet edes puhkaisemaan Katlaa peittävän Mýrdalsjökull-jäätikön pintaa.

Suuren purkauksen sattumista on uumoiltu nyt jo parikymmentä vuotta. Vuori on nimittäin osoittanut kiihtyneen aktiivisuuden merkkejä jälleen vuodesta 1999 lähtien.

Yksi Katlan eniten uhkaamista paikoista on Vík, suurin asutuskeskus 70 kilometrin säteellä. Tässä aivan Katlan etelärinteellä sijaitsevassa kylässä asuu vakituisesti noin 300 ihmistä. Otsikkokuvassa komeilee Víkin (tai oikeammin Vík í Mýrdalin) kirkko.

Maanantain järistykset eivät kuitenkaan välttämättä merkitse tulevaa purkausta tai edes tuliperäisen aktiivisuuden kiihtymistä. Järistyksistä suurin osa, myös kaikkein suurimmat, sattuivat kalderan pohjoisreunalla ja varsin lähellä pintaa. Juuri sitä ennen järisi samalla tavoin eteläreunalla. Kyse voi hyvinkin olla vain vuoren normaaleista liikkeistä ja kalderan romahtelusta uuteen tasapainotilaan. Vuorta peittävä jäätikkö aiheuttaa suuren paineen kiveen, ja etenkin kesällä jäätikössä tapahtuvat nopeat massan muutokset liikuttelevat usein alla olevaa kiveäkin.

Toisaalta kyse voi olla magman paineen pienestä muutoksesta syvällä vuoren allakin. Tähän viittaavat muutamat syvemmällä tapahtuneet järistykset.

Päivitys 30.8. klo 01:45: Jokien muutokset ovat selitettävissä joko kohonneella tuliperäisellä aktiivisuudella tai kalderassa tapahtuneiden romahdusten muuttamalla sulaveden virtauksella.

Katlalla on järissyt muutamaan otteeseen aiemminkin tänä kesänä. Heinäkuussa sattui toinen tiuha järistysparvi, jossa magnitudi nousi suurimmillaan 3,1:een. Silloin järistykset sattuivat lähinnä kalderan eteläreunalla.

Asiasta kertoi Suomessa ensimmäisenä Tiedetuubi. Seuraamme tilannetta ja kerromme mahdollisista muutoksista.

Kirjoittaja on Islanninkin tulivuoria tutkinut planeettageologi.

Päivitykset:
30.8. klo 01:45:
Lisätty tieto jokien muutoksista sekä korjattu suurimpien järistysten magnitudiarvoa tarkistettuun lukemaan.
30.8. klo 21:00: Tuoreempi tilannepäivitys tehty toiseen artikkeliin (linkki).
8.9. klo 12:40: Uusi tilannepäivitys tehty kolmanteen artikkeliin (linkki). Korjattu kommenttia ennätyspurkauksista uusien tietojen pohjalta. Kerroimme aiemmin M4,5 -järistysten olleen "suurimpia mitä vuorelta on mitattu lähes sataan vuoteen".

Otsikkokuva: Mary Madigan / Flickr
Kartta: Jarmo Korteniemi / OpenStreetMap
Syvyyskartta: Jarmo Korteniemi / Aineisto: Vedur.is

Video: nelikopterilla tulivuorenpurkaukseen

Vanuatun tuliperäisellä saaristoalueella lounaisella Tyynellämerellä, noin 1 750 kilometriä Australiasta itään, on saari nimeltä Tanna. Siellä puolestaan on on eräs maapallon aktiivisimmista tulivuorista. 

Vuori on nimeltään Yasur, ja se on tyypiltään strombolinen tulivuori; se on siis koko ajan toiminnassa, ja siitä purkautuu koko ajan tasaisen rauhallisesti kaasua ja laavaa. Välillä tapahtuu suurempia höyry- ja räjähdyspurkauksia.

Ensimmäisen kerran Yasurin purkaukset havaitsi (meistä länsi-ihmisistä) kapteeni James Cook vuonna 1774, mutta todennäköisesti aktiivisuus on jatkunut tällaisena ainakin viimeiset 800 vuotta. Alueella on on ollut historian hämyssä suuriakin purkauksia, sillä koko Vanuatu on vulkaanista alkuperää ja Tanna-saari on ammoisen tulivuorikraatterin sisällä.

Vaikka 360 metriä korkea Yasur on koko ajan aktiivinen, on se kuitenkin hyvin ennustettava. Niinpä vuoren noin 400-metristä kraatteria ja sieltä tulevia näyttäviä purkauksia katsomaan järjestetään turistimatkoja.

Se on itse asiassa eräs parhaimmista tulivuorista, joita voi tarkkailla hyvin läheltä.

Shaun O'Callaghan halusi kuitenkin nähdä Yasurin toiminnassa vieläkin lähempää, joten hän otti pari vuotta sitten DJI Phantom 2 -nelikopterin ja asensi sen alle GoPro -kameran. Hän lennätti kopteria useampaan kertaan lähelle roiskuavaa 1200-asteista laavaa ja tuloksena oli huimaavan näköinen video.

Pieluksia merten syvyyksissä

Pe, 03/11/2016 - 07:43 By Markus Hotakainen
Tyynylaavaa

Mitä tapahtuu, kun maan uumenista purkautuu laavaa merenpohjassa? Syntyy tyynylaavaa.

Päivän kuvaSulan kiviaineksen eli magman lämpötila on vähintään satoja, usein yli tuhat celsiusastetta, joten merivesi on trooppisimmillakin seuduilla paljon sitä viileämpää.

Kun kuuma laava joutuu kosketuksiin "kylmän" veden kanssa, laavavirtauksen pinta jäähtyy nopeasti ja muodostaa ohuen, kiinteän kuoren. Laavaa tulvii kuitenkin koko ajan lisää, mikä kasvattaa pallomaiseksi jähmettyneen laavamuodostelman sisällä vallitsevaa painetta.

Paineen kasvaessa riittävän suureksi kuori halkeaa, ja kuuma laava pääsee jälleen suoraan kosketuksiin veden kanssa. Prosessi toistuu, kunnes purkauspaikalla on jonottain ja riveittäin kivisiä pallukoita, jotka muistuttavat tyynyjä.

Vähitellen laava jäähtyy myös "tyynyjen" sisällä. Kuoren nopea jäähtyminen tekee siitä hyvin hienorakeisen, usein pinnaltaan lasimaisen, mutta hitaammin jäähtyvät sisäosat ovat hieman karkearakeisempia.

Tyynylaavaa löytyy myös Suomesta, mutta sillä on ikää pari miljardia vuotta. Silloin täälläkin oli tulivuoria. Muinaisen vulkanismin jäljet näkyvät jäätiköiden hiomissa kallioissa pyöreähköinä muodostelmina. 

Helsingin Vuosaaressa on jopa Tyynylaavantie, mutta kadunnimen antanut kalliomuodostelma räjäytettiin rakennustöiden tieltä 1990-luvun loppupuolella.

Kuva: OAR/National Undersea Research Program

 

Värikäs väläys 70-luvulta: Jupiterin pizzalta näyttävä kuu paljasti salaisuutensa

Ti, 03/08/2016 - 08:43 By Jari Mäkinen
Io Galileo-luotaimen näkemänä


NASAn Voyager 1 -luotain lensi Jupiterin ohitse maaliskuun 5. päivänä vuonna 1979, siis 37 vuotta ja kolme päivää sitten. Kuvat olivat upeita ja ainutlaatuisia – jättiläisplaneetta näkyi niissä paremmin kuin koskaan. Mutta ei siinä vielä kaikki: tänään 37 vuotta sitten kuvista paljastui jotain odottamatonta. Io-kuun tulivuoret keksittiin.


Päivän kuvaVoyager 1 otti kuvia Jupitein kuista paitsi siksi, että no olivat kiinnostavia, mutta myös siksi, että näiden kuvien avulla pystyttiin määrittämään varsin tarkasti luotaimen lentorata Jupiterin ohi.

Tuohon aikaan planeettainvälinen navigointi ei ollut vielä yhtä tarkkaa kuin nykyisin, joten kuut auttoivat suuntaamaan Voyageria matkallaan kohti seuraavaa etappia, Saturnusta.

Niinpä heti sen jälkeen, kun Voyager 1 oli lentänyt Jupiterin ohi, kuvia tarkasteltiin innokkaasti. Navigointitiimin jäsen Linda Morabito käsitteli kuvia siten, että hän lisäsi niiden kontrastia, jotta taustalla olevat tähdet näkyivät paremmin. Tähtien, Jupiterin ja Kuun avulla radan määrittäminen onnistui hämmästyttävän tarkasti.

Kuvia käsitellessään Morabito huomasi Ion luona 300 kilometriä pitkän usvaisen alueen. Hän hälytti tutkijatiimin ja sitten joukolla pohdittiin mikä ihme suttu kuvassa oli. Ainoaksi vaihtoehdoksi jäi se, että pilvi on kaasua ja että se tulee Iosta.

Muita Iosta otettuja kuvia tarkastellessa asia varmistui, sillä Ion kaasupurkaukset ja tulivuoritoiminta näkyi myös niissä selvästi – kun sitä osasi katsoa. Itse asiassa kuvissa näkyi suuri aktiivinen alue, joka myöhemmin nimettiin Peleksi.

Alla on eräs parhaimmista Voyager 1:n ottamista Io-kuvista.

 

Kun Voyager 2 lensi Ion ohitse neljä kuukautta myöhemmin, sen kameroita osattiin suunnata erityisesti kohti Io-kuuta. Kuvissa näkyikin paitsi selviä muutoksia kuun pinnalla, niin myös kaksi uutta aktiivista aluetta, Aten Patera ja Surt.

Ensimmäiset luotainkuvat Iosta saatiin Pioneer 10- ja 11 -luotaimilta jo vuosina 1973 ja 1974, mutta silloin kaasupurkauksia ei havaittu. Sen sijaan Pioneerien havainnot auttoivat löytämään Ion kaasukehän ja voimakkaat säteilyvyöt Ion kiertoradan luona. Io paljastui myös hyvin tiheäksi kappaleeksi, jonka pääasiallinen materiaali oli kivi, eikä esimerkiksi jää. Pioneer 11 otti myös ainoan tuolloin saadun lähikuvan Iosta, sillä voimakas säteily tuhosi kaikki Pioneer 10:n ottamat lähikuvat.

Parhaimmat toistaiseksi saadut kuvat Iosta on ottanut Jupiteria pitkään (1995 – 2003) kiertänyt Galileo-luotain. Sen huikeissa kuvissa Io paljastui todella omituiseksi paikaksi, joka on Aurinkokunnan geologisesti aktiivisin paikka. Siellä on yli 400 toiminnassa olevaa tulivuorta, joista osa suihkuttaa rikkiä ja rikkidioksidia jopa 500 kilometrin korkeuteen. 

Kuussa on myös satakunta vuorta, joista muutamat on Evererstiäkin korkeampia. 

Iosta tekee aktiivisen se, että Jupiterin sekä sen muiden suurten kuiden aiheuttamat vuorovesivoimat vaivaavat sen sisustaa jatkuvasti ja saavat aikaan siellä jatkuvia muutoksia sekä lämpöä. Nämä näkyvät pinnalla sekä Ion lähiavaruuteen suihkuavina kaasuina.

Suuri osa Ion pinnasta on tulivuorista suihkunneiden rikin ja rikkidioksidin värjäämää, minkä näkee erinomaisesti esimerkiksi otsikkokuvana olevasta, kontrastiltaan hieman liioitellussa kuvassa: Galileo otti kuvan vuonna 1997, kun Pillan Patera heitti sisältään pinnalle yllättäen suuren, mustan alueen. Punainen Pelen synnyttämä rinkula on sen sijaan pysyvämpi maamerkki Iossa.

Punaiset, keltaiset ja tummat värit saavatkin Ion näyttämään monissa kuvissa pizzalta...ja siten hyvin herkulliselta!

Tässä on todiste Suomen tulivuorista

Ke, 11/11/2015 - 08:38 By Jari Mäkinen
Arkeeinen sedimenttikivi Kuhmon vihreäkivivyöhykkeeltä. Kuva: Luomus / Elina Lehtonen

Päivän kuvaKyllä, Suomessa on ollut tulivuoria ja niistä löytyy edelleen selviä merkkejä maastossa – kunhan vain tietää mitä etsiä ja mistä.

Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen tutkija Elina Lehtonen on tutkinut väitöskirjaansa varten yhteistyössä Geologian tutkimuskeskuksen kanssa viimeisen neljän vuoden aikana näitä suomalaisia tulivuoria Suomussalmen, Kuhmon, Tipasjärven ja Ilomantsin alueilla.

Hän on pyrkinyt selvittämään sitä, kuinka vanhoja vanhimmat tulivuoriperäiset kivemme ovat, onko eri vyöhykkeillä ikäeroja ja miten vyöhykkeet ovat uudelleen muokkautuneet kallioperämme myöhemmissä kehitysvaiheissa.

Päivän kuvassa onkin Lehtosen tutkimuksessaan ottama kuva arkeeisesta sedimenttikivestä Kuhmon ns. vihreäkivivyöhykkeeltä.

Kiveä muodostava sedimentti on kerrostunut ~2 700 miljoonaa vuotta sitten ja sen kerroksellisuus on edelleen nähtävissä. Lisäksi kivessä on merkkejä kallioperää myöhemmin muokkaavista voimista, jotka ovat aiheuttaneet kiven hiertymistä ja siirrostumista. 

Sedimenttikivi on muodostunut paikallisten tulivuorten hiljennyttyä,mutta toimii niiden geologisena arkistona.

Suomalaisten tulivuorien jäljillä

Tiedetään, että Suomen vanhimmat kivet sijoittuvat juuri Itä- ja Pohjois-Suomen arkeeisille kallioalueille. Arkeeisen kallioperän syntyaikoina 3 800 – 2 500 miljoonaa vuotta sitten Maan kuori oli hyvin levoton, sillä Maan sisuksissa oli vielä runsaasti planeettamme syntyvaiheessa kehittynyttä energiaa. 

Energian vapautuminen ilmeni voimakkaana tulivuoritoimintana, mantereiden kasvuna ja liikkeenä sekä vuoristojen kohoamisena. Siis myös Suomessa oli tuolloin tulivuoria, jotka syöksivät sisuksistaan pinnalle laavaa, josta muodostui kiveä.

Kartta

Tämä arkeeinen kallioperä käsittää noin 20 % maamme pinta-alasta ja vanhimmat nyt näkyvissä olevat kalliomme ovat noin 3 500 miljoonan vuoden ikäisiä. Niissä on edelleen nähtävissä selviä merkkejä ammoisesta tulivuoritoiminnasta. 

Tällaisia ovat nk. arkeeiset vihreäkivivyöhykkeet, joita on merkitty vasemmalla olevaan karttaan.

Arkeeiselta ajalta säilyneiden kallioperän osien avulla voidaan tutkia varhaisen maapallon kehitystä. Vanhat tulivuoriperäiset kivet ja niihin liittyvät sedimenttikivet ovat säilöneet todisteita mm. elämän ja hapellisen ilmakehän synnystä ja kehityksestä.

Kivethän ovat muodostuneet jo ennen kuin Maan mantereet kasvoivat, elämä kehittyi ja syntyi hapellinen ilmakehä.

Sedimenttikiviä voidaan verrata nykypäivänä kerrostuviin sedimentteihin ja päätellä millaisissa ympäristöissä ne ovat syntyneet. 

Tällainen Lehtosen tekemä maastossa tehtävä kallioperän kartoitus ja kivien havainnointi on tärkeä osa kallioperägeologista tutkimusta.

Maastotutkimus ei aina ole helppoa, sillä tutkijalla voi olla edessään kilometrien taivallus suomaastossa, kun hän haluaa päästä päästäkseen haluamalleen kalliopaljastumalle. Kun paljastuma on löytynyt, sen piirteet kuvataan ja koordinaatit kirjoitetaan ylös.

Tutkimuksen kannalta kiinnostavista paljastumista kerätään jatkotutkimuksia varten näytteitä. Tutkimuksen luonteesta riippuen näytemäärä voi vaihdella nyrkkiä pienemmästä kivenmurikasta usean kilon kokoisiin näytteisiin.

Näytteet pitää luonnollisesti tuoda jalkapatikassa takaisin maastosta – joskus tuo kilometrien suolla rämpiminen mukaan luettuna.

Lisätietoa Lehtosen tulivuoritutkimuksesta on Luomuksen sivuilla. Tähän juttuun on lainattu olennaisia osia sivun materiaalista.

Kuvat: Luomus / Elina Lehtonen 

Vielä yksi Elinan ottama kuva: tyynylaavaa Suomussalmelta. Tämä on purkautunut n. 2820 miljoonaa vuotta sitten. Näkyvissä ovat hyvin poikkileikkaukset tyynyrakenteista ja niiden jäähtymisreunukset, sekä kaasurakkuloiden jäännöksiä. Geologien ottamissa kuvissa on oikeastaan aina jokin esine, kuten tässä kompassi, koska sen avulla nähdään heti kuvan mittakaava.

Tulivuoret auttavat elämän etsinnässä

Ke, 06/10/2015 - 11:32 By Markus Hotakainen

Maapallolla on noin 1 500 tulivuorta, jotka ainakin periaatteessa voivat vielä purkautua, sekä tuntematon määrä merenpohjassa olevia purkausaukkoja. Viitisensataa tulivuorta on purkautunut historiallisena aikana ja joka hetki on käynnissä 10–20 purkausta eri puolilla maailmaa.

Miten se liittyy elämään ja sen etsintään?

Tutkijat yrittävät selvittää tuntemiemme purkausten ja niiden seurausten avulla, miltä eksoplaneetoilla mahdollisesti esiintyvä vulkanismi näyttää eli millaisia merkkejä se jättää muita tähtiä kiertävistä planeetoista heijastuneeseen valoon.

Mutta entä se elämä?

Nykykäsityksen mukaan tuliperäinen toiminta on ollut merkittävä tekijä Maan elämän synnyn ja kehityksen kannalta. Tulivuorenpurkausten vapauttamat kaasut tekevät kaasukehän koostumuksesta elämälle suotuisan, ja vulkanismin taustalla oleva laattatektoniikka eli mannerlaattojen liike kierrättää esimerkiksi hiilidioksidia kaasukehän ja planeetan kuoren alla olevan vaipan välillä. 

Ilman tulivuoritoimintaa Maassa ei olisi elämää. Entä muualla?

Washingtonin yliopistossa on kehitetty menetelmä, jolla vulkanismin vaikutukset eksoplaneetan kaasukehään voidaan havaita, kun se kulkee tähtensä editse. Oleellista on se, millaisia purkauksia planeetan pinnalla tapahtuu. 

Pienempien ja rauhallisempien purkausten jäljet katoavat kaasukehästä melko nopeasti, mutta hyvin voimakkaissa räjähdysmäisissä purkauksissa kaasua ja pölyä kulkeutuu kymmenien kilometrien korkeudelle. Siellä se voi pysytellä kuukausien tai vuosien ajan.

Kaasukehän yläosien koostumus vaikuttaa eksoplaneetasta heijastuneeseen valoon ja se on kenties mahdollista havaita tehokkailla kaukoputkilla, esimerkiksi vuonna 2018 laukaistavalla Webb-avaruusteleskoopilla. 

"Jos voimme havaita eksoplaneetalla tulivuorenpurkauksia ja jos se kiertää tähteään elinkelpoisella vyöhykkeellä, sitä voi pitää lupaavana ehdokkaana elämän esiintymisen kannalta", arvioi tutkimusta johtanut Amit Misra, joka oli muiden ryhmän jäsenten tavoin työtä tehtäessä vasta jatko-opiskelija. 

Vulkanismin avulla saattaa olla mahdollista päätellä planeetan elinkelpoisuuden ohella myös se, onko sen pinnalla todella elämää. Happea on perinteisesti pidetty merkkinä elämän esiintymisestä, mutta sitä voi vapautua kaasukehään myös elottomissa prosesseissa.

Jos eksoplaneetalla havaitaan viitteitä sekä vulkanismista että hapesta, elämän todennäköisyys on suurempi. Tulivuorenpurkauksissa vapautuvat kaasut reagoivat hanakasti hapen kanssa, jolloin kaasukehän vapaa happi vähenee. Mikäli happea silti esiintyy, sitä täytyy vapautua jatkuvasti lisää huomattavia määriä – ja silloin elämä on vankka vaihtoehto.

Tutkimuksesta kerrottiin Washingtonin yliopiston uutissivuilla ja se julkaistiin Astrobiology-tiedelehden kesäkuun numerossa. 

Kuva: NASA

Pimeä aine aktivoi Maan tulivuoria - katso kuvat!

Tuore tutkimus paljasti odottamattomia salaisuuksia: Pimeä aine poksauttelee planeettamme tulivuoria ja repii mantereita hajalle. Näin siis, kunhan ensin mahdollisesti kenties sopivilla asioilla jossitellaan ihan käsittämättömän paljon ja vedetään muutamia mutkia suoriksi.

Päättelyketju menee näin: Aurinko kiertää Linnunradan keskuksen ympärillä ja pomppii samalla edestakaisin galaksin kiekon tason läpi. Parhaimmillaan se käy kiekosta noin 250 valovuoden päässä. Eestaas vekslatessaan se joutuu ajoittain tekemisiin pimeän aineen tihentymien kanssa. Ajoittain tuota mystistä materiaa on tiellä riittävästi että tapahtuu oikein kunnollista vuorovaikutusta - ja se sitten näkyy aivan käsittämättömän mittavien asioiden jaksollisuutena. Oortin pilvestä tippuu komeettoja kohti sisempää Aurinkokuntaa luoden planeetoille ja kuille mittavan pommitusuhan. Lisäksi juuri tämä meidän pallomme sattuu olemaan riittävän iso jotta pimeä aine vaikuttaa siihen suoraan. Ainetta kertyy Maan ytimeen ja aktivoi samalla planeetan sisäistä toimintaa. Tästä seuraa normaalia enemmän tulivuorenpurkauksia ja mannerten repeilyä. Ja, kuten tunnettua, sekä komeettatörmäykset että tulivuorten aktivoituminen tehostavat massasukupuuttoja. Voilá.

Useat tahot uutisoivat tästä varsin päräyttävästä havainnosta menneellä viikolla. Suomessa asiasta on uutisoinut toistaiseksi kai ainoastaan Yle Tiede, mutta maailmalla asiaan ovat tarttuneet ainakin ScienceDaily ja Astrobiology Magazine. Ei ihme, sillä Michael Rampinon tekemä tutkimus julkaistiin varsin korkealle arvostetussa Monthly notices of the Royal Astronomical Society -julkaisussa. Lehden impact factor eli suomeksi vaikuttavuuskerroin on yli 5! Miten sellaiseen päässeessä jutussa voisi mennä vikaan?

Onhan tuo tosiaan hieno ja kutkuttava idea. Ainoa huono puoli tutkimuksessa on, että kyse on pahanlaatuisesta aineiston vääristelystä ja parhaiden palojen poiminnasta (engl. cherry picking). Alla muutamia huomautuksia:

  1. Auringon rata todella on hieman kallellaan Linnunradan kiekkoon nähden, eli me kyllä pompimme tason ylä- ja alapuolelle tasaiseen tahtiin. Ainakaan minun tietääkseni itse sitä tahtia ei kuitenkaan ole saatu määritettyä vielä aivan tarkkaan - artikkelin itsensäkin mukaan arviot vaihtelevat 60 - 84 miljoonan vuoden välillä. Tutkimuksen perusoletus on siis hiuskarvan varassa - jos arvo ei nimittäin ole juuri oikea (tuntuisi olevan jotakuinkin 66 miljoonaa vuotta) jaksottaisuus menee aivan häneksi. (Toisaalta Rampinon malliin sopinee oivasti, että maailmanhistoriasta löytyy aina suuria esille napsaistavia törmäyksiä tai joukkotuhoja muutaman kymmenen miljoonan vuoden välein. Niistä sitten vain valitsee parhaiten sopivat. Näppärää.)
  2. Edellä mainittu hiuskarva katkeaakin sitten saman tien. Asteroidien tai komeettojen törmäysryppäitä on varsin vaikeata todistaa nykytiedoilla. Useimpien kraattereiden ajoitukset nimittäin ovat erittäin epätarkkoja, ja usein vain iän ylä- tai alaraja on saatu selville. Eri metodit myös antavat erilaisia ikiä (tästä voisi vaikkapa kirjoittaa kirjan). Vieressä oleva kuva selventänee asiaa. Toki törmäykset todella voivat sattua hyvinkin tiuhassa sarjassa - näin oletetaan käyneen muutamien Ordoviikkikauden kraattereiden tapauksessa. Se vain sattui tapahtumaan 200 miljoonaa vuotta liian aikaisin että olisi hyödyksi tälle tutkimukselle. Summa summarum: Rampinon "törmäyspulssit" ovat pahimmillaan vain yksittäisten kraattereiden muodostumisikiä, tai sopivasti pitkältä virherajalta valittuja kohtia. Viereinen kuva selventänee asiaa. Tai sitten ei.
  3. Massasukupuutot ovat toki todellisia tapahtumia. Dinosaurukset ja trilobiitit ovat nykyään aika harvassa. Mutta mittavien sukupuuttojen määrittely taas on hieman niin ja näin. Yleisesti tunnustetaan viisi sukupuuttoaaltoa, mutta Rampino havainnoi jaksollisuudessaan montaa muutakin. Mikä sitten on riittävän suuri joukkotuho ollakseen "massasukupuutto"? Millaisissa eliöryhmissä sen pitää näkyä? Merellä vai maalla, eläimissä vai kasveissa? Paljonko pitää lajeja kadota, vai häviääkö kokonaisia sukuja tai heimoja? Raup ja Sepkoski pohtivat asiaa parissakin klassisessa artikkelissa (1, 2), eikä asia ole mitenkään yksisellitteinen. Heidän mukaansa joukkotuhojen periodisuus on 26 miljoonan vuoden luokkaa, mikä ei taas sitten olisi synkassa Rampinon idean kanssa...
  4. Tutkimusidean perustana ovat WIMPit eli "heikosti vuorovaikuttavat massiiviset hiukkaset". En väitä ymmärtäväni niistä paljoakaan, paitsi sen, että ne ovat teoreettisia hiukkasia. Outojen otusten olemassaoloa ei ole millään tasolla todistettu. Mutta voihan niitä toki olla, selittäisivät hyvin paljon. Ja, jos pimeä aine nyt sitten sattuu koostumaan WIMPeistä (mikä ei ole ihan varmaa sekään), niin planeettamme läpi pitäisi joka sekunti kulkea miljardeja WIMPpejä... aika näyttää havaitaanko niitä ikinä vai keksitäänkö kosmologian massaongelmille jokin hieman erilainen ratkaisu.
  5. Artikkelin antamilla tiedoilla jää epäselväksi, miksi WIMPit käytännössä jäisivät jumiin ja vaikuttaisivat juuri Maan ytimessä. Oletuksen mukaanhan muiden kiviplaneettojen ja kuiden massa ei olisi riittävä nappaamaan riittävän massiivisia määriä WIMPpejä huomaansa. Mutta... jos maapallolla on riittävän iso gravitaatiokuoppa että se vangitsee WIMPpejä, niin eikö ilmiön pitäisi olla paljon suuremmilla kaasuplaneetoilla huomattavasti suurempi? Luulisi, että niistä tuo ylimääräinen massa, saati sitten sen antama lisäpotku sisäisille prosesseille olisi jo selvästi havaittava. Puhumattakaan Auringosta - sen gravitaatiokuoppa kun on aivan käsittämättömän valtava! Voisi kuvitella, että massalisän vuoksi Auringon ytimen fuusioprosessi olisi tehokkaampaa kuin perinteiset mallit esittävät...? Vaikka Auringon vuorovaikutusta pimeän materian kanssa onkin tutkittu, en tuollaisesta ole kuullut.
  6. Tutkimus kyllä osuu yhdessä asiassa täysin nappiin. Törmäykset ja suuret vulkaaniset pulssit todella ovat syitä massasukupuuttoihin. Dinotkin kuolivat kaikkein todennäköisimmin niiden yhteisvaikutukseen. (Sivuhuomautus: pientä debattia asiasta voi joku nähdä tässä asiassa olevan, mutta kyllä se nyt vain on niin että se asteroidimäjäys oli ihan riittävän iso piste pitkään kestäneen vulkaanisen iin päälle.. tai keskelle.) Mutta ei siihen mitään pimeää ainetta tarvita. Satunnainen törmäily, laattatektoniikka ja Maan vaipan toiminta riittävät. Miksi asialle pitäisi väen vängällä löytyä jokin suurempi syy?
  7. Poikkitieteellisyys on hyvä juttu, mutta... onkohan tuossa jutussa nyt ollut kunnollinen vertaisarviointi? Kyse on kuitenkin lähes puhtaasti geotieteisiin / planeettageologiaan liittyvistä ilmiöistä, mutta lehti on nähdäkseni erikoistunut pääosin astrofysiikkaan. Ihan vain tässä nyt pohdin.
  8. Tutkimuksen tekijä Rampino on jo pitkään etsinyt yleistä syytä eliöiden massasukupuutoille, lempilapsenaan juurikin Linnunradan kiekossä pörräämisen aiheuttama periodisuus. Lainaan (luvatta, ja siksi anonyyminä) erästä asiaan perehtynyttä ja eittämättä asenteellista geologia: "[Rampino] on galaksin tason läpi kulkemisista ja joukkotuhoista jaksanut vaahdota vuosikymmeniä, ja nyt siinä samalla sitten pimeää ainetta päätyy Maan ytimeen ja aiheuttaa sitten överiksi menevää vulkanismia. Just just. Millä [ihmeellä] nää [hyvin erikoiset tutkijat] saa rahaa [erityisen rakkaisiin aiheisiinsa], ja pidettyä virkansa?" Sanamuotoja hieman muutettu siistin lukukokemuksen varmistamiseksi.

Rampinon päräyttävän artikkelin voisi muotoilla paljon lyhyemminkin: Kuvitteellinen ja ominaisuuksiltaan tuntematon aine aktivoi ainoastaan maapallon sisuksia havaitsemattomalla tavalla ja voisi periaatteessa aiheuttaa sukupuuttoaaltoja, jos kaikki sattuisi menemään juurikin tämän mallin mukaan.

Ja jos lehmille kasvaisi siivet, taivaalta tippuu liukumiinoja. Kannattaako siltikään ostaa entistä tukevampia sateenvarjoja?

Sekavan ja vajavan aineiston syövereistä löytää ihan varmasti korrelaatioita, jos jaksaa tonkia ja on tarpeeksi vakuuttunut siitä että on oikeassa. Ja korrelaatioita löytyy vaikka mistä, vaikkapa mehiläisten määrien ja kannabiksen kuluttajien välille. Mene ja tiedä sitten, onko se sitten kunnollista tiedettä...

Otsikkokuva: Mordor by Edli / DevianArt