Metaaniräjähdyksiä Siperiassa

Kuva: Marya Zulinova/Press Service of Governor YaNAO
Kuva: Marya Zulinova/Press Service of Governor YaNAO
Jarmo Korteniemi

Heinäkuun puolivälissä Pohjois-Siperiasta löydettiin outo reikä, joka on kymmenien metrin levyinen ja lähes sata metriä syvä. Viikkojen kuluessa muualtakin Jamalin niemimaalta on raportoitu useista samankaltaisista onkaloista. Kaikkien olemassaoloa ei kuitenkaan ole vielä varmistettu.

Päivitys 15.11.2014: Räjähdysreikiin päästiin viimein paikan päälle marraskuussa, kun seinämät ovat jäätyneet riittävän vahvoiksi. Tästä tarkemmin toisessa jutussamme.

Päivitys 2.8.2014 klo 19:00: Liitetty viittaukset suomalaismedioiden uutisiin.

Alkuperäinen uutinen:

Reikien synnyttäjäksi on varmistumassa metaani. Sitä epäiltiin heti alusta lähtien, mutta pitäviä todisteita ei aiemmin ollut.

Nyt niiden pohjalla tehdyssä mittauksessa ilman metaanipitoisuuden on havaittu olevan jopa 10 % tienoilla. Se on noin 50000-kertainen ilmakehän keskimääräiseen verrattuna.

Jamalin niemimaan reiät lienevät syntyneet jättimäisen metaanimäärän erittäin nopeassa räjähdysmäisessä purkauksessa.

Ei kuitenkaan vaikuta siltä, että metaani olisi purkautuessaan palanut. Tämä olisi kuitenkin periaatteessa mahdollista, sillä aine voi leimahtaa jo muutaman prosentin pitoisuuksissa.

Asiantuntijat ovat jo aiemmin todenneet muutamat alkuun esitetyt reiän syntyideat mahdottomiksi. Näihin kuuluvat esimerkiksi ikirouta-alueile tyypilliset palsat, pingot ja suppakuopat, tulivuorenpurkaukset, sekä kaikenlaiset maanpinnalla tapahtuneet räjähdykset, kuten meteoriittitörmäykset tai ohjustestit. Silti tapahtuma siivittää ihmisten mielikuvitusta, ja mahdottomiakin ideoita viljellään edelleen sekä perinteisessä että sosiaalisessa mediassa. Esimerkiksi Youtubesta löytyy pilvin pimein asiaa kantilta jos toiseltakin selitteleviä videoita.

Lisäys klo 19:00: Tänään sekä Ilta-Sanomat että Uusi Suomi uutisoivat reikien paljastuneen doliineiksi eli maanvajoamiksi. Tämä ei pidä paikkaansa, sillä sellaisissa pinta nimenomaisesti vajoaa tai romahtaa syvällä olevaan tyhjään tilaan. Siperiassa reikien ympärillä on selvää heittelettä, joten tavara on lentänyt kuopista ylös- ja ulospäin.

Andrei Plekhanovin johtama pieni retkikunta tekee mittauksia ja esittää mielipiteitään paikan päältä. Venäjänkielinen uutisvideo.

Uusi tapahtuma, vanha syy

Tuloksista raportoi Andrei Plekhanovin johtama retkikunta, joka on koittanut päästä selvyyteen reiän alkuperästä. Plekhanov toimii arkeologina Salehardin kaupungissa toimivassa arktisen alueen tutkimukseen erikoistuneessa tiedeinstituutissa.

Tutkijaryhmän tulkinta on, että reikä liittyy pariin viimeiseen erityisen lämpimään kesään. Vuosina 2012 ja 2013 alueen keskilämpötila on ollut viitisen astetta normaalia korkeammalla. Ne olivat kuin piste iin päällä, pitkään jatkuneen hitaamman lämpenemisen lopussa.

Myös saksalainen geokemisti Hans-Wolfgang Hubberten on samoilla linjoilla. Hän työskentelee Alfred Wegener -instituutissa Potsdamissa. Tiedemiehet olettavat ymmärtävänsä tapahtumien kulun. Kaikki täsmää metaaniin.

Jo pitkään on tiedetty, että alueen paksu ikijääkerros pitää seudun suuria metaanivarantoja aisoissa metaanihydraatin muodossa. Normaalisti sitä esiintyy yli 100 metrin syvyydellä. Jamalin reikien syvyyttä ei vielä tunneta: Niiden pohjaa peittää vesi, jonka pinta on 70 metrin tienoilla. Altaan syvyyttä taas ei ole vielä mitattu.

“Kaasun paine kohosi kunnes se oli tarpeeksi suuri puskeakseen jääkerroksen syrjään voimakkaassa purkauksessa, joka muodosti kraatterin”, kuvailee Hubberten. Hän ei ole ikinä aiemmin nähnyt mitään Jamalin kraatterin kaltaista.

Eikä ole kukaan muukaan. Jatkuvan lämpenemisen myötä niistä voi kuitenkin tulla arkipäivää, samalla kiihdyttäen lämpenemistä. Metaani kun on noin sata kertaa tehokkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi.

Tiedemiehet ovat jo pitkään varoittaneet tapahtuman mahdollisuudesta.

Ihmisen toiminta on jo nyt nostanut ilmakehän metaanipitoisuutta viimeisten muutamien satojen vuosien aikana roimasti. Kansainvälisen ilmastopaneelin siteeraamat tutkimukset kertovat, että se on nyt lähes 2,5 kertaa korkeampi kuin milloinkaan viimeisen 800 000 vuoden aikana. Siperian ikijään lämpötila on noussut vain parissa vuosikymmenessä kahdella asteella 20 metrin syvyydellä. Keskimäärin siis – paikoin se voi olla enemmänkin.

Jos – tai kun – samanlaisia metaanipurkauksia syntyy lisää, ne voivat tehdä elämän alueella hankalaksi. Muutaman kymmenen kilometrin päästä löytyy maakaasua pumppaava laitos, jossa syntyvä reikä voisi olla katastrofaalinen. Alueella on myös useita pieniä kyliä ja poroja seuraavia paimentolaisia.

Selitys ei kuitenkaan ole vielä absoluuttinen. Lisätutkimuksia ja varmistusta tarvitaan. Seuraavaksi Plekhanovin retkikunta aikoo tutkia reiän seinämiä, etenkin sen kaasupitoisuuksia. Se on kuitenkin Plekhanovin mukaan ongelmallista.

”Reunat sulavat hiljalleen ja tippuvat pohjalle. Voi kuulla, kuinka maata putoilee, ja vettä solisee maassa. Se on aika aavemaista.”

Teksti perustuu suurelta osin tiedelehti Naturen uutisartikkeliin aiheesta. Reiän halkaisijasta liikkuu monenlaisia huhuja (raportit liikkuvat 15-100 metrin välillä), oletettavasti käännös- ja ymmärrysongelmien vuoksi. Naturen uutisen mukaan se on 30-metrinen.

Paksunahkainen jättikuu

Titan nähtynä Saturnuksen pintaa vasten, mukana myös pienempi kuu Dione
Titan nähtynä Saturnuksen pintaa vasten, mukana myös pienempi kuu Dione
Markus Hotakainen

Saturnuksen suurin kuu Titan (kuvassa näkyvä pienempi kuu on Dione) on samankaltainen taivaankappale kuin Maa. Sillä on tiheä kaasukehä, joka koostuu suurimmaksi osaksi typestä kuten kotiplaneettamekin ilmakehä. Paine jättikuun pinnalla on noin kaksinkertainen verrattuna ilmanpaineeseen Maassa merenpinnan tasolla, mutta siihen yhtäläisyydet sitten jäävätkin.

Lämpötila on -180 celsiusastetta ja oranssinhohtoiselta taivaalta sataa nestemäistä ja “lumihiutaleiksi” kiteytynyttä metaania ja muita hiilivetyjä. Titan muistuttaa siis Maata hyvin vähän.

Titanin pinnalle langetessaan sade muodostaa järviä ja jokia, mutta myös laajoja dyynikenttiä. Nestemäistä vettä ei pinnan hyisissä oloissa voi esiintyä, mutta Saturnusta ja sen kuujärjestelmää vuodesta 2004 tutkineen Cassini-luotaimen mittaukset viittaavat siihen, että jäisen kuoren alla velloo vähintään kymmenien kilometrien syvyinen vedestä muodostunut meri.

Nyt ongelmaksi on muodostumassa juuri tuo jäinen kuori. Se ei ilmeisesti olekaan aiempien oletusten mukaisesti ohut ja joustava, vaan kiinteä ja jäykkä. Kuoren joustavuuden avulla on pystytty selittämään kuun muuttuvia maisemia ja tiheän kaasukehän ominaisuuksia. Uusien tulosten myötä tutkijoilla on sormi suussa.

Mitatessaan gravitaation eli vetovoiman suuruutta Titanin eri puolilla Doug Hemingwayn johtama tutkijaryhmä totesi, että se on hieman vähäisempi korkeiden maastonmuotojen kohdalla. Tulos oli yllättävä, sillä kukkuloiden ja vuorten kohdalla kuoren pitäisi olla paksumpi ja gravitaation siten hieman keskimääräistä suurempi.

Selitystä haettiin kuoren alla sijaitsevan meren ja jäisen kuoren vuorovaikutuksesta. Jäätyessään vesi laajenee, joten jään tiheys on nestemäisen veden tiheyttä pienempi: siksi jää ylipäätään kelluu. Kuoren paksumpien kohtien pitäisi kellua ohuita paremmin, joten ne kohoaisivat ylemmäs ja muodostaisivat korkeita maastonmuotoja. Se edellyttäisi kuitenkin hyvin ohutta ja joustavaa kuorta.

Titanin kuori on kuitenkin liian paksu – vähintään 40 kilometrin paksuinen – ja jäykkä, jotta siinä voisi tapahtua riittävän suuria pystysuuntaisia liikkeitä. Kukkulat, vuoret ja vuoristot ovat siksi alaosiltaan veden alla. Ja koska jää on vettä harvempaa ainetta, se painaa vähemmän kuin syrjäyttämänsä vesi ja siksi gravitaatio on niiden kohdalla heikompi.

Titanin kuoren ja kaasukehän dynamiikkaa ei tunneta vielä likikään riittävän tarkasti, jotta kuun ominaisuudet pystyttäisiin selittämään. Esimerkiksi metaania on Titanin kaasukehässä niin paljon, että nestemäisessä olomuodossa se muodostaisi kuun pinnalle kymmenen metrin paksuisen kerroksen.

Auringon säteilyn vaikutuksesta metaania kuitenkin hajoaa jatkuvasti, joten sitä täytyy tulla jostakin kaiken aikaa lisää. Metaanin alkuperä on yhä arvoitus. Aiemmin sen arveltiin olevan peräisin kuoren alta, mutta jos uudet tulokset kuoren paksuudesta ja jäykkyydestä pitävät paikkansa, teoria on hylättävä. Ja sen tilalle on keksittävä uusi.

Tutkimuksesta kerrotaan ScienceNews-verkkojulkaisussa ja se on ilmestynyt Nature-tiedelehdessä 28. elokuuta.

Tilaa aihepiirin metaani RSS-syöte