sinus iridium

Kiinalaisten ensimmäinen kuva Kuun pinnalta. Lähetetty Weibon eli Kiinan Twitterin kautta.

Kiinan Chang'e 3 -luotaimen laskeutumispaikka on varmistunut Mare Imbriumin eli Sateiden meren luoteiskolkaksi. Tarkka paikka on 44,12 astetta pohjoista leveyttä, 19,51 astetta läntistä pituutta. Sijainti siirtyi aiotusta paikasta, Sinus Iridumista, hieman itään.

Laskeutuminen suoritettiin ensimmäisenä mahdollisena hetkenä, ilmeisesti koska kaikki vaikutti toimivan hyvin (ja niin menikin loppuun saakka). Samalla tapahtumaa myös vähän aikaistettiin ilmoitetusta.

Meiltä katsottuna muutos tarkoittaa, että luotain on hitusen "keskempänä" Kuuta. Seudun erottaa hyvin paljaalla silmällä, mutta laitetta ei kylläkään voi nähdä meiltä asti edes teleskoopilla.

Chang'e-3:n todellinen laskeutumispaikka valokuvamosaiikissa (ylempi kuva) ja laajemman alueen kattavalla kartalla (alempi kuva). Laplace-F -kraatteri on läpimitaltaan 6 km. Mosaiikki on kooste Lunar Orbiter -luotainten kuvista.

Mitä paikalla voidaan tutkia?

Laskeutumisalue poikkeaa hieman alunperin ilmoitetusta paikasta myös geologialtaan. Se on kyllä yhä harvinaisten KREEP-aineiden esiintymisaluetta, vaikkakin pitoisuudet luultavasti ovatkin vaatimattomampia. Eikä sieltä ei ole mitään mahdollisuuksia lähteä tutkimaan Juravuoriston thorium- tai uraanivarantoja. Matkaa sinne on yli 150 kilometriä. Kulkijan pääsee näillä näkymin enintään 10 km päähän.

Yutu pystyy toisaalta tarkastelemaan täällä useampia laavakerroksia kuin oli alunperin tarkoitus. Muutaman kymmenen kilometrin päästä nimittäin löytyy suurempia tuoreita kraattereita kuin Sinus Iridumilta. Näissä törmäyksissä ympäristöön - eli myös laskeutumisalueelle - on lentänyt kiviä siis myös paljon syvemmältä. Kenties jopa useiden kilometrien syvyydestä. Nyt päästään ehkä käsiksi muutoin täysin saavuttamattomien kivikerrosten saloihin. Olettaen tietysti että oikeat kivet löytyvät.

Chang'e laskeutui ehkä suoraan pohjois-eteläsuuntaisen "ryppyharjanteen" päälle, tai ainakin sen lähelle. Piirre näkyy juuri ja juuri ylläolevissa kartoissa. Nämä muutaman kilometrin levyiset matalat harjanteet ovat laavojen jäähtyessä ja kasaan painuessa syntyneitä puristusrakenteita. Tyypillisimmillään ne ovat juuri Kuun laajimmilla laavakentillä. Harjanteeseen tutustumalla voidaan selvittää Kuun laavojen käyttäytymistä siinä missä koostumustakin.

Mare Imbriumin oudoin erikoispiirre on suuri massakeskittymä, jonka painovoima näkyy selvästi jopa yli lentävien satelliittien radoissa. Se johtuu paksusta laavapatjasta ja sen alla ylös nousseesta raskaasta Kuun vaipan materiasta. Massastaan huolimatta seutu ei ole juuri vajonnut alaspäin, ja aiheuttaa näin poikkeaman painovoimaan. Monien suurimpien törmäysaltaiden kohdalta löytyy massakeskittymiä, eli fingelskaksi "masconeita" (engl. mass concentration, kartta alla). Mare Imbriumin masconi niistä kaikkein suurimpia ja voimakkaimpia.

Juttua päivitetty illan aikana.

Kuun painovoimakartta. Massakeskittymät näkyvät punaisella ja pienemmän painovoiman alueet sinisellä, Mustalla pisteellä on merkitty Chang'e:n laskeutumispaikka. Kuvan lähde: Länsi-Australian geodesian keskus, Curtin University, Australia.

Tiedetuubin muita artikkeleita Kiinan kuulaskeutumisesta:

Kuupupu Kuun pinnalla (14.12.2013)

Chang'e laskeutui Kuuhun (14.12.2013)
Kiina hamuaa palan Kuusta (13.12.2013)
Jadejänis kiertää Kuuta (6.12.2013)

Tagit

kiina

yutu

chang'e 3

kuu

sinus iridium

mare imbrium

KREEP

laava

ryppyharjanne

Nyt lauantaina Kuussa tehdään historiaa. Tai historiaa toistetaan, mutta uusin voimin ja uudella tekniikalla. Kiinan Chang'e-3 -luotain ja sen Yutu-kulkija (suomeksi "Jadejänis") laskeutuvat Kuun pinnalle.

Laskeutuminen tapahtuu puoli neljä iltapäivällä Suomen aikaa. Kulkija ajetaan ramppia pitkin pinnalle kuutisen tuntia myöhemmin. Perustarkistusten jälkeen Yutu ja Chang'e-3 valokuvaavat toisensa, sekä toimivuuden varmistamiseksi että PR:n takia. Otoksia tullee nähtäväksi myöhään lauantaina tai yöllä. Näin siis, mikäli kaikki menee suunnitellusti.

Vaikka Kiinan Kuuohjelma onkin sujunut toistaiseksi aikataulussa, laskeutuminen on riskialtista. Automatiikan pettäminen, tai vaikkapa vain pienen kraatterin kaltevalle reunalle laskeutuminen voi johtaa ongelmiin.

Laskeutumislue näkyy paljain silmin

Chang'e:n kohdealue on 200 km halkaisijaltaan oleva pyöreä Sateenkaartenlahden tasanko (Sinus Iridum). Tarkka sijainti selviää vasta kun laite nököttää paikallaan signaaliaan lähettäen.

Sateenkaartenlahti erottuu hyvin paljaalla silmälläkin. Se näkyy pienenä lisäkkeenä Sateiden meren (Mare Imbrium) suuren pyöreän hahmon – ja koko näkyvän Kuun – vasemmassa ylälaidassa.

Laskeutumisen aikaan Sinus Iridumilla sarastaa aamu, meiltä katsoen Kuu on lähes täysi. Seudun pinnanmuodot avautuvat parhaiten kiikareilla tai kaukoputkella varjojen ollessa pisimmillään. Näin käy sekä laskeutumisen tienoon että joulun jälkeisinä öinä. Sinus Iridumin länsi- ja pohjoispuolella kohoava Juravuoristo on varsin komeata katsottavaa.

Reunavuoret on nimetty sveitsiläisen vuoriston mukaan, samoin kuin myös dinosaurusten hallitsema Maan geologinen kausi 200-150 miljoonaa vuotta sitten. Kuun Juravuorilta on kuitenkin varsin turha etsiä fossiileja.

Pelkkää tylsää kiveä?

Sinus Iridum on tasanko jolla ei juuri ole korkeuseroja. Voisi kuvitella, että Chang'e siis laskeutuu keskelle ei mitään. Mutta silloin olisi väärässä.

Kuun alavat tasangot ovat laavaa, joka on pulpunnut pinnalle ja peittänyt jättimäisten kraatterien pohjia. Eräs kraattereista on Sinus Iridum. Juravuoret ovat sen reunavallit, joissa paljastuu 4 km paksu siivu muutoin pinnan alle jäävää Kuun historiaa.

Tasangon laavojen on päätelty jähmettyneen 3 - 3,5 miljardia vuotta sitten. Sen jälkeen ei alue ole juurikaan muuttunut. Mutta täällä kiinnostavaa onkin se, mitä itse laavasta ja sen alta löytyy.

Harvinaisia maametalleja

Kiinalaiset voivat hyvinkin iskeä laitteensa lähelle kultasuonta. Kuvainnollisesti, tosin, vaikka kyse onkin metalleista.

Osa tummasta laavatasangosta ja etenkin niiden reunamista koostuu erikoisista aineista. Seutua kutsutaan "KREEP-alueeksi" siellä varsin yleisten aineiden mukaan. Nimi tulee kaliumista (kemiallinen merkki K), harvinaisista maametalleista (REE, engl. rare-earth elements) ja fosforista (kemiallinen merkki P). Suomalainen akronyymi olisi siis KHMMF.

Pintalaavoissa on kymmeniä prosentteja rautaa ja titaania. Juravuorilta taas löytyy thoriumrikasta kiveä, kenties uraaniakin. Ja monta muutakin käyttökelpoista ainetta. Kaikki tämä on selvinnyt satelliittimittausten ja Apollo-lennoilta tuotujen muutamien näytteiden pohjalta. On tärkeää, että oletukset varmistetaan paikan päältä. Chang’e tulee olemaan hyödyksi.

Aineiden pitoisuudet eivät välttämättä ole sellaisia, että niitä kannattaisi ikinä hiissata tälle pallolle hyötykäytön toivossa. Ne tulevat kuitenkin varmasti helpottamaan Kuuhun joskus rakennettavien siirtokuntien toimintaa. Ennen tätä (utopiaa?) on kuitenkin tärkeää saada selville, kuinka paljon hyödyllistä tavaraa siellä todella on. Ja missä muodossa. Ja kuinka syvällä.

Syy aineiden olemassaoloon on kuitenkin jo selvillä. Metallit kertovat Kuun syntymästä ja kehityksestä.

Yllä olevassa kartassa ovat kaikki tähän mennessä tehdyt kuuhunlaskeutumiset.

Kuun lyhyt historia

Nykykäsityksen mukaan Kuu oli syntymänsä jälkeen kymmeniä miljoonia vuosia suurelta osin sula, kenties kauttaaltaan. Tämä oli seurausta syntymisprosessista. Kun planeetat törmäävät, vapautuu paljon energiaa.

Magmameren aines jäähtyi ja alkoi hiljalleen kiteytyä. Kevyt tavara nousi pinnalle ja jähmettyi kuin puuron kuori. Raskaammat kiteet taas painuivat alemmas ja muodostivat Kuun vaipan.

Väliin jäi kerros nestemäisenä pysyvää huonosti kiteytyvää tavaraa, KREEP-aineita. Jostain syystä niitä näyttää kertyneen eritoten Maahan päin kääntyneelle puolelle.

Myöhemmät isot törmäykset kaivautuivat syvälle. KREEP-tavaraa siirtyi pinnalle paitsi törmäysten heitteleenä, myös tulivuorten pumppaamana. Aineet kertyivät laavapatjojen alle ja niiden alimpiin kerroksiin. Myöhemmät törmäykset levittivät tavaraa edelleen.

Nuorimmat kraatterit antavat oivia läpileikkauksia laavakerroksista, jopa satojen metrien syvyyteen asti. Hyvällä tuurilla Chang’e sattuu laskeutumaan sellaisen lähistölle.

Avaruuskilpailun alkuaikoina Kuun pinnalle tipahteli laitteita harva se kuukausi, osa tarkoituksella, osa vahingossa. Mikään laskeutuja ei kuitenkaan ikinä tutkinut samoja seutuja kuin Chang'e-3. Lähimpänä kävi Neuvostoliiton Lunokhod-1 -kulkija vuosina 1970–71. Sillä ajeltiin 175 kilometriä etelämpänä vastaavia pätkiä mitä Yutulla aiotaan tulevien kolmen kuukauden aikana.

Edellisestä laskeutumisesta Kuuhun on kulunut jo 37 vuotta. Koko pallo on opittu tuntemaan tässä välillä paljon paremmin – satelliittitutkimusten kautta. Pinnallakin on jo vihdoin aika tehdä tiedettä nykyaikaisilla laitteilla. Chang'e-3 on sopivassa saumassa historian tekemiseen.

Päivitys (13.12.2013): Korjattu virheellinen laskeutumisajankohta. Jutussa väitettiin aluksi (vanhentuneisiin tietoihin perustuen), että se tapahtuisi vasta maanantaina.

Tiedetuubin muita artikkeleita Kiinan kuulaskeutumisesta: