Astrobleemigeofysiikka • Maanalainen kuvantaminen

Maan haudattujen hypernopeiden kraatterien paljastaminen

Toisin kuin Kuu tai Mars, Maassa on aktiivinen tektoninen moottori, tiheä ilmakehä ja jatkuva hydrologinen eroosio, jotka nielevät iskukraattereita. Menneiden kosmisten törmäysten jälkien etsimiseen geofyysikot turvautuvat satelliittitutkaan, gravitaatiogradienttianturiin ja multispektrianalyysiin.

Tutkan tunkeutuminen • Itä-Sahara

Kebiran kraatteri ja hiekkaa läpäisevä synteettisen apertuurin tutka

Kuivat piidioksidihiekat, joilla on alhainen dielektrisyysvakio, käyttäytyvät tietyillä mikroaaltoaallonpituuksilla lähes kuin lasi. Kun synteettisen apertuurin tutkat (SAR), kuten Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) ja ALOS PALSAR, lähettävät L-kaistan mikroaaltoja (aallonpituus noin 23 cm) erittäin kuivien aavikoiden yli, pulssit tunkeutuvat aktiivisten hiekkadyynien alle jopa kahden metrin syvyyteen.

Vuonna 2006 kaukokartoitustutkijat Farouk El-Baz ja Eman Ghoneim käyttivät satelliittitutkadataa jättimäisen Kebira-kraatterin tunnistamiseen. Kraatteri sijaitsee Egyptin ja Libyan rajalla. Halkaisijaltaan 31 kilometriä leveä, kaksirenkainen astroblemi oli täysin piilossa ihmissilmältä Suuren hiekkameren liikkuvien hiekkapeitteiden alla.

Sen löytö tarjosi uskottavan synnyinpaikan arvoitukselliselle ”Libyan Desert Glass” -lasille, eli puhtaille keltavihreille piidioksidi-impaktiittisirpaleille, joita on levinnyt sadoille neliökilometreille Pohjois-Afrikan aavikolla.

Satelliittitutkakuva, jossa näkyvät pyöreät astrobleemipiirteet, jotka ovat näkymättömiä tavallisille optisille kameroille aavikon dyynien alla
Avaruuspohjainen synteettisen apertuurin tutka paljastaa kaksirenkaisen törmäysrajan hiekkapeitteiden alla.
Painovoima ja topografia • Yucatánin niemimaa

Chicxulubin cenoterengas ja kiertoradan painovoima

Asteroidin törmäys, joka lopetti lintuja lukuun ottamatta dinosaurukset 66 miljoonaa vuotta sitten, jätti jälkeensä 180 kilometriä halkaisijaltaan olevan kraatterin. Silti Yucatánin viidakossa kävellessä nähdään nykyään tasaisia kalkkikivitasankoja ilman kohoavaa kraatterin reunaa.

Satelliittitutkan korkeusmittauksista ja satelliittigravimetriasta saatu kiertoradan topografia kertoi todellisen tarinan. Tarkat korkeusmallit osoittivat, että pohjavesi liuotti kalkkikiveä etupainotteisesti haudatun kraatterin reunaa pitkin ja muodosti selkeän puolikaaren muotoisen sarjan painanteita, eli kuuluisan cenoterenkaan.

Lisäksi Maan painovoimakenttää mittaavat kiertoradan tehtävät, kuten GRACE ja GOCE, tunnistivat laajoja samankeskisiä painovoimaminimejä. Asteroidi murskasi syvän kuoren kallioperän, minkä vuoksi sen tilavuustiheys on pienempi kuin koskemattomalla viereisellä mannerkuorella.

Kiertoradan painovoimagradienttikartta, jossa näkyvät törmäyskraatterin samankeskiset pyöreät painovoimapoikkeamat
Satelliittigravimetrinen gradientti: massavajausrenkaat, jotka merkitsevät murskattua maanalaista kuorta.

Merkittävät satelliittien avulla tulkitut maanpäälliset kraatterit

Astroblemit, jotka on löydetty, vahvistettu tai rakenteellisesti tarkennettu satelliittikaukokartoituksen avulla.

Kraatterin nimi Sijainti Halkaisija Arvioitu ikä Ensisijainen havaintomenetelmä
Vredefortin kupoli Free State, Etelä-Afrikka ~300 km (alkuperäinen) 2,02 miljardia vuotta Monispektrinen geologinen kartoitus ja kohoumarakenne
Chicxulubin kraatteri Yucatán, Meksiko ~180 km 66 miljoonaa vuotta Kiertoradan tutkatopografia ja GRACE-painovoimapoikkeamat
Manicouaganin tekojärvi Quebec, Kanada ~100 km 214 miljoonaa vuotta Optinen avaruuskuva rengasjärvestä (”Quebecin silmä”)
Kebira-kraatteri Libyan ja Egyptin raja ~31 km ~28–30 miljoonaa vuotta P-kaistan ja L-kaistan maanalainen tutkatunkeutuminen
Hiawathan kraatteri Luoteis-Grönlanti ~31 km 58 miljoonaa vuotta Jäähän tunkeutuva ilmatutka ja Sentinel-jäävirtausseuranta

Miten tutkakorkeusmittaus ja InSAR tekevät näkymättömät murtumat näkyviksi

Interferometrinen synteettisen apertuurin tutka (InSAR) vertaa kahta satelliittitutkakuvaa samasta kohteesta, jotka on otettu eri kulmista tai eri ajankohtina. Vertaamalla palaavien mikroaaltosignaalien vaihesiirtoja kiertoradalla olevat laitteet mittaavat maankuoren millimetrin mittaisia liikkeitä.

Haudattujen törmäysrenkaiden ympärillä sedimenttikerrosten eriasteinen tiivistyminen miljoonien vuosien aikana synnyttää vikalinjoja pitkin pieniä painumia, joita maanpinnalla seisova tarkkailija ei lainkaan havaitse, mutta jotka hehkuvat kirkkaasti satelliittien vaihe-eroinferogrammeissa.

Seuraavaksi: Tutustu outoihin kiertoradan kuvioihin →