Rautaa sen olla pitää

English summary: The objects impacting Earth vary in size, shape and composition. Their density (or how brittle they are) determines their survival through the atmosphere. For example: The Meteor Crater was formed by an object smaller in every way than the one that caused the Tunguska event. Even so, the less massive impactor created a huge 1.2 km wide hole in the ground, still well visible after 50000 years. The latter, and many times more massive object, disintegrated high up in the air and almost all its effects have all but dissappeared after just a century. The Tunguska object was icy and/or rocky, while the Arizona impactor was made of solid nickel-iron. The same difference applies to the impacts causing the Kaali crater field in Estonia and the Chelyabinsk disaster in Russia. The one that survived to the ground was dense, while the one exploding high up in the air was not.

Lähde: Flickr / Steve Jurvetson

Arizonan autiomaassa sijaitseva Meteor Crater lienee maailman tunnetuin kraatteri. English: The Meteor Crater in Arizona is arguably the most famous impact crater in the world. (Flickr / Steve Jurvetson)

Törmääjillä on eroja – erittäin suuria sellaisia. Kaikki riippuu aika pitkälti koostumuksesta. Ynnä tulokulmasta. Havainnollistetaanpa asiaa neljällä esimerkillä.


Olipa kerran, suunnilleen 50000 vuotta sitten, kun Arizonan aavikkoon tömähti vain 50-metrinen murikka. Tuloksena syntyi Meteor Crater, eli Barringerin 1,2 km leveä kraatteri. Varsin yleisesti myydyt Canyon Diablo -meteoriitit ovat peräisin juuri sieltä.1

Tunguska, 1927

Tunguskan räjähdyksessä kaatuneita puita. Kuva vuodelta 1927. English: Trees fallen during the Tunguska event. Picture taken in 1927.

Erään toisen kerran, 1900-luvun alussa, Keski-Siperiaan tippui todennäköisesti edellistä hieman suurempi kappale. Se kuitenkin räjähti muutaman kilometrin korkeudella Tunguskan erämaan yllä synnyttäen paineaallon, joka kaatoi puita yli 2000 neliökilometrin suuruiselta alalta. Tapahtumaan ei tähän päivään mennessä ole onnistuttu varmasti liittämään ainuttakaan meteoriitinkappaletta, vaikka epäilyjä onkin useaan otteeseen ollut.2


Lähde: Wikimedia Commons / Kaspars Priede

”Kaalin kraatteri” on suurin (halkaisija 110 m) yhdeksästä lähekkäisistä törmäyskuopista Viron Saaremaalla. English: The ”Kaali crater” is the largest (diameter 110 m) of nine craters located next to each other. Location Saaremaa, Estonia. (Wikimedia Commons / Kaspars Priede)

Tapahtuipa vielä kolmannenkin kerran, vuonna 1500 eaa tai niillä main. Viron Saarenmaan taivaalla nähtiin komea tulipallo. Kappaleesta selvisi maahan asti vain muutama kymmenen tonnia. Murikka ehti hajota ja levitä ennen törmäystä niin, että pinnalle tömähteli useita erillisiä kappaleita. Suurin räjähti törmätessään noin 20 000 TNT-tonnia vastaavalla voimalla. Kaalin kraatterikentän synty oli komea tapahtuma, joka voi olla ikuistettuna niin virolaisten kuin suomalaistenkin vanhoihin mytologioihin.3

Lähde: Wikimedia Commons / Alex Alishevskikh

Tseljabinskin tulipallo jätti peräänsä näyttävän savuvanan ja räjähti lopulta yli 20 km korkeudella. English: The Chelyabinsk fireball left a spectacular smoky trail and exploded at an altitude of over 20 km. (Wikimedia Commons / Alex Alishevskikh)

Ja sitten neljännen kerran: Vain reilut kaksi vuotta sitten (helmikuussa 2013) Uralilla taivaalla nähtiin jotain vastaavaa. Viron tulipalloa 5-10 kertaa leveämmän kappaleen aamuinen saapuminen tallentui kymmeniin venäläiskameroihin. Tulipallo päättyi näyttävään, 23-38 kilometrin korkeudella sattuneeseen ja 500 000 TNT-tonnia vastaavaan räjähdykseen. Paineaalto vahingoitti Tseljabinskin kaupungin ja lähiympäristön rakennuksia. Maahan tippuneita meteoriitteja löydettiin mittavissa etsinnöissä muutamia tonneja.4


Kysymys kuuluu: Miksi asteroidit eivät Venäjällä selvinneet pinnalle asti? Miksi ne eivät synnyttäneet kraattereita? Toisaalta: miksi sekä Arizonan että Viron murikat saivat aikaan näyttäviä ja vuosituhansia kestäviä geologisia rakenteita? Vaikka ilmeisesti olivatkin pienempiä kuin venäläisilotulitteet?

Kyse on tiheydestä. Tunguskaan tippunut kappale koostui luultavimmin jäästä tai kivestä, Tseljabinskin meteoriitti taas oli kivinen asteroidi. Komeettajään tiheys on pyöreästi tonni kuutiota kohden, kivimeteoriitilla se on luokkaa 2000-3500 kg/m³. mutta Arizonan ja Viron kappaleet taas olivat hyvin tiivistä rauta-nikkeliseosta. Sellaisen tavaran tiheys on yli seitsemän tonnia kuutiometrissä. Tällainen selviää samanmoisesta ilmalennosta huomattavasti paremmin hajoamatta.

Sekä Tunguskassa että Tseljabinskissa kappale tuli ilmakehään varsin viistosti (30 ja 17 astetta). Ne joutuivat kulkemaan ilmakehässä erityisen pitkän matkan, ja altistuivat suuremmille rasituksille kuin pystysuorempaan saapuva kappale. (Rauta-asteroidien korkeuskulmasta taas ei ole tarkkaa tietoa, mutta ainakin Barringerin tapauksessa se oli suurempi kuin Tunguskassa tai Tseljabinskissa.)

Summa summarum: Pienten murikoiden törmäyksissä koostumuksella on hyvin paljon merkitystä. Tiiviit rautakappaleet pääsevät helposti pinnalle. Jää- ja kivimötikät taas hajoavat ilmakehässä paljon helpommin. Isompien tapauksessa materialla ei sitten enää olekaan ihan niin paljoa merkitystä. Ei ole niin väliksi onko Tampereelle tippuva kilometrinen mötikkä tiivistä umpirautaa vai joku hötyisempi komeettaydin.

Päivitys: Hieman muokattu versio tekstistä julkaistiin Tiedetuubissa 6.9.2015.


Tapahtumista tehtyjä arvioita ja laskelmia:


  1. Meteor Crater, USA (n. 50 000 eaa.): Rautainen 50 m törmääjä, massa 300 000 t. Räjähdys pinnalla 10 000 TNT-kilotonnin voimakkuudella. Jäljet pinnalla: 1,2 km kraatteri. 
  2. Tunguska, Venäjä (1908): Jäinen tai kivinen 60–150 m törmääjä, massa 500 000 – 2 500 000 t. Räjähdys 5 000 – 20 000 TNT-kilotonnia 5-10 km korkeudella. Jäljet pinnalla: paineaallon kaatamia puita > 2000 km2 alueella. 
  3. Kaali, Viro (n. 1500 eaa.): Rautainen 3 m törmääjä, massa 20–80 t. Räjähdys pinnalla 20 TNT-kilotonnia. Jäljet pinnalla: yhdeksän kraatterin kenttä, pääkraatterin läpimitta 110 m. 
  4. Tseljabinsk, Venäjä (2013): Kivinen 20 m törmääjä, massa 10 000 t. Räjähdys 500 TNT-kilotonnia 23–38 km korkeudella. Vaikutus pinnalla: paineaalto, lievästi vahingoittuneita taloja ja ihmisiä. 
Mainokset

2 kommenttia artikkeliin ”Rautaa sen olla pitää

  1. Paluuviite: Milloin Kaalijärvellä satoi rautaa? | Suomen Kraatterit

  2. Paluuviite: Jupiteriin törmäsi juuri asteroidi* | Suomen Kraatterit

Jätä kommentti

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

w

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s