Törmäyskraatteri

asteroidin tai komeetan törmäyksestä syntyvä kuoppa

Törmäyskraatteri eli meteoriittikraatteri, tavallisesti lyhyemmin kraatteri (kreikan sanasta krātērkrateeri’ eli viinin sekoitusmalja), on räjähdyksen synnyttämä kuoppa. Törmäyskraatteri syntyy asteroidin tai komeetan törmätessä suuremman kappaleen pintaan useita kilometrejä sekunnissa (ns. kosmisella nopeudella).

Kuun kraattereita Apollo 11:n kuvaamana.

Kaikki maan pinnalta löydetyt pyöreät painumat eivät ole törmäyskraattereita. Esimerkiksi Åvan rengasintruusio ja Fjälskarin graniittinen stokki ovat kumpikin vanhoja endogeenisiä intruusioita[1]. Törmäyskraatterin voi joskus sekoittaa vulkaanisessa purkauksessa tai ydinräjähdyksissä syntyneisiin kraatteriin.

Törmäyskraattereita syntyy kaikkien kiinteäkuoristen taivaankappaleiden (planeettojen, kuiden, asteroidien, komeettojen, yms) pinnoille. Kraatterin läpimitta voi avaruudessa olla mitä tahansa mikrometeoroidien aiheuttamista tuhansien kilometrien läpimittaisiin (mm. Hellas, Etelänapa-Aitken). Ilmakehän vuoksi pienimmät kraatterit ovat Maan pinnalla joitain kymmeniä metrejä (esim. Carancas[2]). Mannerlaattojen liike taas tuhoaa, eroosio kuluttaa ja sedimentaatio peittää aikaa myöten suurimmatkin maanpäälliset kraatterit. Ne voidaan tunnistaa vain tarkoilla painovoimamittauksilla tai porauksilla. Useat alun perin kraattereiksi syntyneet rakenteet ovat kuluneet niin pahoin, etteivät enää täytä kraatterin määritelmää; tällöin puhutaan törmäysrakenteesta (esim. Vredefort, Sudbury).

Muodoltaan meteorikraatterit ovat useimmiten pyöreitä ja niitä reunustaa reunavalli. Pienimmät ns. yksinkertaiset kraatterit ovat maljamaisia. Hieman suurempien, ns. kompleksikraattereiden pohja on tasainen keskelle syntyvää keskuskohoumaa tai -vuorta lukuun ottamatta; tällaisten kraattereiden reunoilla näkyy lisäksi terassimaisia romahduksia. Vielä suurempien törmäysaltaiden keskelle syntyy keskuskohouman sijaan kehämäinen keskusvuoristo tai jopa useita kehiä.[3]

Maasta tunnetaan noin 180–190 törmäyskraatteria (tai -rakennetta).[4][5] Suomestakin niitä tunnetaan 11 kappaletta, suurin osa on järviä,[5][6]

Tycho-törmäyskraatteri Kuussa
Adivar-kraatteri Venuksesta otetussa tutkakuvassa.

Kraatteritiheyden avulla voidaan arvioida taivaankappaleen pinnan ikää ja olosuhteita. Jupiterin Io-kuun pinnalta ei tunneta ainuttakaan kraatteria, joten sen pinta on geologisesti erittäin nuori. Venuksen pinnalta taas on löydetty noin 900 yli 1,5–2 km:n läpimittaista kraatteria, joiden iät ovat 300–500 miljoonaa vuotta[7]. Törmääjät, jotka normaalisti aiheuttaisivat 1,5 km pienempiä kraattereita, tuhoutuvat syöksyessään Venuksen tiheän ja paksun kaasukehän läpi[8]. Kuun pinta on laajalti kraatteroitunutta, ja vanhoja kraattereita näkyy osittain entisten alla aavekraattereina. Tämä kertoo siitä, että Kuun pinta on erittäin vanha.

Kraatterin syntyMuokkaa

 
Nördlinger Riesin tyyppisen suuren meteoriittikraatterin synty kaavakuvana. Meteoriitti tai asteroidi osuu kallioon, ja kaasuuntuu törmäyskitkan kuumuudessa. Kraatteri alkaa syntyä.
 
Heitteet lentävät kraatterista kartiomaisena muodostumana pois, ja kraatteri leviää. Sen kohdalta nousee törmäystulipallo ja sienipilvi.
 
Kraatterin reunat romahtavat kohti keskustaa ja kraatteri laajenee.

Törmäävä kappale synnyttää kraatterin suuren liike-energiansa vuoksi. Törmäyksessä kappale pysähtyy silmänräpäyksessä, ja energia siirtyy kohdeaineeseen synnyttäen räjähdyksen. Syntyvän törmäyskuopan laatuun vaikuttavat monet vallitsevat olosuhteet, kuten mm. alustan ja törmääjän aineen laatu, lujuus, yms. Suurissa törmäyksissä liike-energia riittää sulattamaan tai kaasuunnuttamaan sekä törmääjän että törmäyskohdan kiveä.[3] Varsinainen törmäyskraatteri syntyy kahden paineaallon edetessä kohdeaineessa. Hitaampi puristusaalto kulkee edellä, ja hieman sen perässä tulee nopeampi ns. purkuaalto.

1 000 tonnin painoinen, 6,26 metrin läpimittainen pallomainen rautakappale synnyttää kohtisuoraan maahan nopeudella 20 km/s törmätessään kovaan kiveen 200 metrin läpimittaisen kraatterin. Vastaavan kokoinen kraatteri syntyy teoriassa 9 metrin läpimittaisesta 3 kg/dm3 kivestä ja 11 metrin läpimittaisesta hiilikondriittityypin kevyestä kivestä, ja 15 metrin läpimittaisesta, 0,8 kertaa veden tiheyksisestä komeetasta.[9]

Törmäys synnyttää suuremman paineen kuin tulivuorenpurkauksissa syntyy ja kuumuus lasittaa kiven. Nämä vaikutukset synnyttävät kiveen muutoksia, joiden tuotteita sanotaan yleisnimellä impaktiiteiksi. Eräs tunnettu impaktiittityyppi on kartiomaiset halkeamamuodostumat, joita syntyy noin 2–6 GPa:n paineessa.[10].

Räjähdyskraatterit ovat lähtökohtaisesti pyöreitä muodostumia. Kraatterin muoto voi kuitenkin poiketa pyöreästä perusmuodosta hyvinkin paljon. Vinot alle 12 asteen kulmassa sattuvat törmäykset aiheuttavat ellipsin muotoisia kraattereita.[11] Kohdeaineen heikkousvyöhykkeet voivat ohjata joko räjähdystä tai kraatterin muokkautumista niin, että siitä muodostuukin monikulmio pyöreän rakenteen sijaan.[12]

KraattereitaMuokkaa

Törmäyskraatterit SuomessaMuokkaa

Kraatterit ovat listassa löytöjärjestyksessä.[13]

Paikka Läpimitta (km) Ikä (milj. vuotta) Koordinaatit
Lappajärvi 22–23 77,85 ± 0,78 N63 09, E23 42
Sääksjärvi 5,0 543 ± 12 N61 24, E22 24
Söderfjärden 5,0–6,0 560 (540) N63 00, E21 35
Iso-Naakkima 2,0–3,0 900–1200 N62 11, E27 11
Lumparn 7–10 500–1200 N60 08, E20 07
Suvasvesi North 3,5 85[14] N62 41, E28 11
Karikkoselkä 1,4 250 (230–450) N62 13, E25 14
Saarijärvi 2,2 600–1980 N65 17, E28 25
Paasselkä 10–12,5 < 1 900 N62 12, E29 23
Suvasvesi South 3,8 710[14] N62 35, E28 14
Keurusselkä 11–40 1 144 ± 10 N62 08, E24 37
Summanen 2,6 < 1 880 N62°39′, 25°24′E

Törmäyskraatterit RuotsissaMuokkaa

Kraatterit ovat listassa nimen mukaan aakkosjärjestyksessä.[15]

Paikka Läpimitta (km) Ikä (milj. vuotta) Koordinaatit
Dellen 19 89 N61 55, E16 39
Granby 3,0 470 N58 25, E15 56
Hummeln 1,2 460–470 N57 13, E16 31
Lockne 7,5 455 N63 00, E14 48
Mien 9,0 121 N56 25, E14 52
Siljansringen 52 361 N61 02, E14 52
Tvären 2,0 455 N58 46, E17 25

Muita kraattereitaMuokkaa

Katso myösMuokkaa

 
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Törmäyskraatteri.

LähteetMuokkaa

  1. Melontaa Saaristomeren kansallispuistossa outomieli.blogspot.fi. Viitattu 14.3.2018. tarvitaan parempi lähde
  2. Vuosipäivä: Carancasin myrkyllinen törmäys (15.9.2007) Suomen Kraatterit. 15.9.2015. Viitattu 14.3.2018. tarvitaan parempi lähde
  3. a b Bevan French: Traces of Catastrophe www.lpi.usra.edu. 1998. Lunar and Planetary Institute. Viitattu 14.3.2018.
  4. Earth Impact Database www.passc.net. Viitattu 14.3.2018.
  5. a b Perustietoa: Montako kraatteria Suomesta löytyy? Suomen Kraatterit. 1.9.2015. Viitattu 14.3.2018.
  6. Kraatterijärvet Järviwiki. Viitattu 14.3.2018.
  7. Venusian Impact Craters solarviews.com. (englanniksi)
  8. http://www.britannica.com/eb/article-54190/Venus
  9. Keith A. Holsapple: Creter sites from Explosions or impacts keith.aa.washington.edu. (englanniksi)
  10. http://www.oulu.fi/astronomy/planetology/Meteoriitit/Meteoriesseet/Impaktiittimineraalit.html [vanhentunut linkki]
  11. Thomas Kenkmann, Michael H. Poelchau: Low-angle collision with Earth: The elliptical impact crater Matt Wilson, Northern Territory, Australia. Geology, 1.5.2009, nro 5. doi:10.1130/G25378A.1. ISSN 0091-7613. Artikkelin verkkoversio. en
  12. Jarmo Korteniemi, Teemu Öhman: Encyclopedia of Planetary Landforms, s. 1637–1640. Springer, New York, NY, 2015. Teoksen verkkoversio (viitattu 14.3.2018). en
  13. Perustietoa: Montako kraatteria Suomesta löytyy? Suomen Kraatterit. 1.9.2015. Viitattu 14.3.2018. tarvitaan parempi lähde
  14. a b Martin Schmieder, Winfried H. Schwarz, Mario Trieloff, Elmar Buchner, Jens Hopp, Eric Tohver: The two Suvasvesi impact structures, Finland – Argon isotopic evidence for a ‘false’ impact crater doublet. {{{Julkaisija}}}, 2016-05-01. Teoksen verkkoversio (viitattu 14.3.2018).
  15. http://www.somerikko.net/old/geo/imp/impacts.htm [vanhentunut linkki]

Aiheesta muuallaMuokkaa