Suomesta tunnetaan poikkeuksellisen paljon törmäyskraattereita. Kallioperäämme kohdistuneet kosmiset raapaisut kertovat viestejä Maan kehityshistoriasta miljoonien vuosien takaa.

Söderfjärdenin törmäyskraatteria on tituleerattu Suomen kauneimmaksi kraatteriksi. Lappajärvi, Etelä-Pohjanmaan suurin järvi ja sen luonto, eivät jää kauas tässä kisassa. Lappajärvi on myös yksi maailman tunnetuimmista kraattereista. Kraatterijärvestä on tehty parisen sataa artikkelia, osa tieteellisiä, osa yleistajuisempia.

Suomen maankamara on ollut suurten meteoroidien ja asteroidien ja pommitusten kohteena satojen miljoonien vuosien ajan. Maamme alueelta tunnetaan nyt 12 kraatteria. Suomesta löytyy poikkeuksellisen paljon törmäyskraattereita pieneen pinta-alaamme nähden. Meitä ei ole kuitenkaan pommitettu avaruudesta enemmän kuin muita, mutta Suomen kallioperä on ikivanhaa ja vakaata ja lisäksi kraattereita on aktiivisesti etsitty 1990-luvulta alkaen.

Iäkäs kiteinen kallioperämme tarjoaa erinomaisen löytö- ja tutkimusalustan. Meiltä puuttuvat sellaiset aktiiviset geologiset prosessit, jotka hävittävät tehokkaasti asteroidien osumajälkiä. Kallioperämme kuitenkin rapautuu koko ajan ja aikaa myöten rakenteet häviävät. Toisaalta muodostumisensa jälkeen monet kraatterit täyttyivät tai peittyivät sedimenteillä, jotka ovat suojanneet rakenteita poiskulumiselta.

Söderfjärdenin kraatteri, joka syntyi 520–640 miljoonaa vuotta sitten, on paras esimerkki sedimenttimateriaalin suojaavuudesta. Huolimatta kraatterin korkeasta iästä, se on Suomen parhaiten säilynyt törmäyskraatteri. Suurikokoinen, lähes 1 200 miljoonan vuoden ikäinen Keurusselkä on puolestaan kulunut lähes kokonaan pois. Keurusselkä onkin Lappajärven ja Söderfjärdenin lisäksi yksi Suomen tunnetuimmista kraattereista, sillä se kuuluu maailman vanhimpien kraattereiden sarjaan.

Kiviset vieraat avaruudesta

Aurinkokuntamme kivisten planeettojen sekä kiertolaisten pinnat ovat täynnä asteroidien ja komeettojen törmäysjälkiä. Maata kiertävän Kuun pintaa peittävät vulkaanisten laavakenttien ja tulivuorikraattereiden lisäksi miljoonat törmäysrakenteet. Kuuta tutkimalla saamme arvokasta tietoa törmäyksistä, koska kuun pinnan kraatterien muoto ja lukumäärä ovat melko helposti havaittavissa. Kuu on kooltaan noin neljännes Maasta ja on arvioitu, että Kuussa saattaa olla yli miljoona läpimitaltaan vähintään kilometrin kokoista kraatteria. Kuun pinnalle myös törmää jatkuvasti uusia taivaankappaleita, jolloin kraattereita syntyy lisää.

Viimeksi tällainen törmäys havaittiin maaliskuun 17. päivä vuonna 2013, kun pienikokoinen meteoroidi iskeytyi Kuun pintaan muodostaen läpimitaltaan noin 20 metriä leveän kraatterin. Maapallo muistuttaisi varmasti Kuun pintaa, jos valtameriä ei olisi, eikä tulivuoritoimintaa, laattatektoniikkaa tai kallioperän kulutusta. Maan kivikehän laattojen pinnat olisivat täynnä muinaisia kosmisia osumia, jotka olisivat edelleen hyvin löydettävissä. Tällä hetkellä planeettamme pinnalta tunnetaan noin 200 törmäyskraatteria.

Meteoroideja ja kosmista pölyä saapuu maapallon ilmakehään arvioiden mukaan 5–300 tonnia päivässä. Haitari on melko suuri, tuhansia tai satoja tuhansia kiloja, eikä tarkkaa lukua tiedetä. Ilmakehän kitkan vaikutuksesta pienimmät kappaleet hajoavat kymmenien kilometrien korkeudessa, mutta suuret kappaleet saattavat helposti päätyä maanpinnalle saakka. Kun taivaankappale on riittävän suuri, ilmakehä ei hidasta sen nopeutta, vaan kappale iskeytyy maanpinnalle kosmisella nopeudella, joka on noin 11–72 kilometriä sekunnissa. Tuloksena on kahden taivaankappaleen kohtaaminen: Maan ja asteroidin.

Törmäävät kappaleet jaetaan niiden koon mukaan; pieni meteoroidi (0–20 metriä), suuri meteoroidi (20–100 metriä), asteroidi (yli 100 metriä) tai komeetta. Törmääjä yleensä tuhoutuu ja vain aniharvasta kraatterista maapallolta löytyy jäljelle jääneitä palasia. Siksi asteroidin osumakohdista käytetään nimitystä törmäyskraatteri. Meteoriittikraatteri-termiä käytetään lähinnä silloin, kun törmäyskohdasta tai sen välittömästä läheisyydestä löytyy törmänneen kappaleen paloja, meteoriitteja.

Törmäyskraatterin muodostumiseen vaikuttaa törmäävän kappaleen koko, materiaali, tulonopeus, tulokulma sekä se, tapahtuuko törmäys kiteiseen kallioperään, sedimenttiseen alustaan tai vesialueelle. Kraatterit voivat olla läpimitaltaan muutamista metreistä jopa satoihin kilometreihin. Maailman suurimpia kraattereita edustavat Vredefort Etelä-Afrikassa, jonka läpimitta on 250 kilometriä sekä Sudbury Kanadan Ontariossa, läpimitaltaan 200 kilometriä.

Kraatterit jaetaan niiden muodon mukaan pääosin yksinkertaisiin kraattereihin ja kompleksisiin kraattereihin. Yksinkertaisella kraatterilla tarkoitetaan kraatterin maljamaista muotoa, jonka läpimitta on yleensä alle neljä kilometriä. Kompleksiseen kraatteriin on muodostunut törmäyksen vaikutuksesta keskuskohouma ja kraatterin läpimitta on yli neljä kilometriä. Suomen meteoriittikraattereista puolet ovat yksinkertaisia ja puolet kompleksisia. Suurimpia näistä ovat kompleksiset kraatterit Lappajärvi ja Keurusselkä, pienimpiä yksinkertaiset kraatterit Karikkoselkä ja Saarijärvi.

Kraattereita jahtaamaan

Suomessa oli käynnissä eräänlainen kraatterijahti vuosien 1991–2003 aikana. Tätä ennen tunnettuja olivat Lappajärvi, Sääksjärvi ja Söderfjärden. Toistakymmentä vuotta kestäneen metsästyksen aikana tutkijaryhmä tunnisti ja varmensi useita kraattereita Suomessa. Kuvatuiksi tulivat esimerkiksi Itä-Suomessa sijaitsevat Iso-Naakkima, pohjoinen Suvasvesi eli Kukkarinselkä, eteläinen Suvasvesi eli Haapaselkä sekä Saimaan Oriveden eteläosassa sijaitseva Paasselän kraatteri.

Ahvenanmaan Lumparn oli kraatteriehdokkaana jo 1970-luvun lopussa, mutta varmistui vasta 1993, kun kairasydännäytteistä löytyi törmäyksen synnyttämän shokkipaineen vaikutuksesta aiheutuneita muutoksia mineraaleissa. Keski-Suomen Karikkoselän kraatterista tuli vihiä paikallisilta ihmisiltä ja tarkemmat tutkimukset varmistivat asian vuonna 1995. Lappajärvi oli pitkään Suomen pohjoisin kraatteri, kunnes Pohjois-Suomesta Taivalkoskelta löydettiin Saarijärven kraatteri vuonna 1997. Järvi oli toki kiinnostanut tutkijoita jo 60 vuoden ajan pohjalta löytyvän savikiven takia.

Savossa sijaitsevien Suvasveden kraatterien tarina on ehkä yksi mielenkiintoisemmista. Vuoksen vesistöön kuuluva Suvasvesi kätkee alleen kaksi kraatteria, Kukkarinselän ja Haapaselän. Aikaisemmin oletettiin, että nämä kaksi samassa vesistössä lähekkäin sijaitsevaa kraatteria ovat samanaikaisen, kahtia hajonneen asteroidin törmäyksen tuotosta, ollen siten erityisen harvinaisia kaksoiskraattereita. Vasta hiljattain, vuonna 2016 tutkijat selvittivät, että kyseiset kraatterit ovatkin eri aikoina syntyneitä ja ikäeroa tapahtumien välillä on rapiat 600 miljoonaa vuotta. Asteroidi voi siis salaman tavoin iskeä useammankin kerran samaan paikkaan!

Vuonna 2003 Keski-Suomesta löydettiin Keurusselän kraatteri, joka on erittäin vanha ja myös kooltaan hyvin suuri, arviot läpimitasta vaihtelevat 14–36 kilometrin välillä. Viimeisin löydetty kraatteri, Summanen, löytyi vuonna 2017. Tusina on siis täynnä.

Kuka tahansa voi lähteä jahtiin

Kallioperän kuluminen, eli niin sanottu ”ajan hammas”, nakertaa kallioperää varsin tehokkaasti. Kallioperän piirteet tasoittuvat vähitellen ja lopulta ollaan tilanteessa, jossa kraatterista on jäljellä pelkkä pohja, jos sitäkään. Näin on tilanne monessa Suomen törmäyskraatterissa. Jotain on silti vielä löydettävissäkin.

Suomesta löydetään varmasti lisää törmäyskraattereita tulevaisuudessa, mutta on mahdotonta sanoa, kuinka monta niitä todellisuudessa on. Löytämistä himpun verran jarruttaa se, että kallioperän päällä oleva maaperä hallitsee maisemaamme noin 96 prosentin alalta. Vain muutama prosentti kalliota pilkistää maaperäpeitteen alta. Tästä syystä erityisesti Suomen lukuisat järvet ovat oivallinen lähtökohta kraattereiden etsimiselle. Kraatterijärvistä poikkeuksina ovat Ahvenanmaan Lumparn, joka on merenlahtea ja Vaasan lähettyvillä sijaitseva Söderfjärden, joka on kuivattu peltoalueeksi. Iso-Naakkima Pieksämäellä on vain osittain veden täyttämä.

Suomen järvet ovat usein suuntautuneet viimeisen jäätikön virtaussuunnan mukaisesti. Se on Lapin jäänjakajavyöhykkeen alapuolella tyypillisesti luode-kaakko-suunta. Vaikka useat jääkaudet ovat kuluttaneet ja muokanneet Suomessa alkujaan pyöreitä meteoriittijärviä, niin tästä huolimatta ne yhä näkyvät silmiinpistävän pyöreähköinä järvinä. Lisäksi Suomen järvien keskisyvyys on melko matala, noin 7 metriä, kun taas kraatterijärvet ovat usein syviä. Esimerkiksi Savossa sijaitsevan Suvasveden Kukkarinselän syvin kohta on jopa 90 metriä ja Saimaan Paasselän 74 metriä. Syvänteet järvessä edustavat kraatterirakenteen pohjaa.

Suomen järviä ei ole varsinaisesti tutkittu mahdollisina kraatterijärvinä. Ensikädessä voimme vain kartoilta havainnoida niiden muotoa ja pohjan rakennetta. Järvien syvyyshavaintojen lisäksi netin karttapalveluista voi tarkastella geologisia ja geofysiikan kartta-aineistoja, kuten magneettista- ja painovoima-aineistoa. Usein kraattereihin liittyy pyöreä poikkeama, jonka voi havaita geofysiikan kartoilta. Tulee toki muistaa, että kallioperämme kivilajit ja niiden muokkautuminen muinaisissa vuorijonopoimutuksissa on myös synnyttänyt pyöreitä rakenteita. Törmäyskraattereiden tutkiminen vaatii erilaisten tutkimusmenetelmien yhdistelmää erottamaan ”taivaallista” alkuperää oleva rakenne tavallisten geologisten prosessien tuottamista rakenteista. Lopulliset varmistukset kraatterin olemassaolosta vaativat myös tarkkoja laboratorioanalyyseja.

Onko kraattereista hyötyä?

Isojen kraatterirakenteiden syntyessä maankuoreen kohdistunut suuri energia on synnyttänyt paitsi paikallisesti, myös globaalisti merkittäviä tapahtumia. Kraattereiden paikantamisessa ja tutkimisessa voi kiinnittää huomiota erikoisten geologisten rakenteiden lisäksi esimerkiksi mahdollisiin uusiin näkökulmiin ilmastohistorian ja biologisten kehitystapahtumien tulkinnassa. Kraattereista on löydetty monipuolisia taloudellisesti hyödynnettäviä esiintymiä, kuten kaasuesiintymiä, pohjavesivarantoja, malmi- ja teollisuusmineraaleja sekä rakennuskiviä.

Lisäksi luontomatkailu on yksi nopeimmin kasvavista matkailualoista Suomessa. Lappajärven sekä Söderfjärdenin kraatteria on jo hyödynnetty matkailussa. Södefjärdenin kraatterin keskelle perustettiin Meteoriihen vierailukeskus vuonna 2008 ja Lappajärvellä avattiin vuonna 2017 Meteoriittikeskuksen uusittu näyttely. Lappajärvellä on käynnissä myös hanke Unescon Global Geopark-statuksen hakemiseksi. Kraatterit ovat useasti hyviä retkikohteita myös siksi, että ne ovat maisemallisesti kauniita, ne voivat kuulua Natura-alueisiin tai ne voivat olla valtakunnallisesti arvokkaita rakennettuja ympäristöjä. Kraattereista löytyy useita retkikohteita virkistäytymiseen, veneilyyn, kalastukseen tai vaikkapa lintuharrastukseen: esimerkiksi Söderfjärden on maamme tärkeimpiä kurkien syysmuuton etappeja. Liittyypä joihinkin kraattereihin myös jännittäviä kansantarinoita.

Tärkein asia törmäyskraatteritutkimuksessa on kuitenkin tieteellinen perustutkimus. Kraattereiden löytämisen kautta tiedeyhteisö pystyy selvittämään planeetta Maan ja koko Aurinkokuntamme kehitystä ja koostumusta. Maan hurjien, geologisesti villien nuoruusvuosien salat ja kehittyminen nykyiselleen paljastuvat pala palalta. Suomen maankamaran eri vaiheissa ja kehityksessä kraattereilla onkin ollut varsin tärkeä rooli.

Olemme tottuneet siihen, että Suomen geologia on kuin kirja. Etusivu on nykymaisemamme muodostava maaperä ja takakansi ikivanha kallioperämme, mutta paljon sivuja puuttuu välistä. Suomen vanhin kivi löytyy Pudasjärveltä, jossa kallioiden aikakellon viisarit ovat jämähtäneet 3 500 miljoonan vuoden taakse ja vastaavasti nuorinta kiveä edustaa Lappajärven törmäyskraatterin kivi, kärnäiitti, vaatimattomalla 78 miljoonan vuoden iällä. Suomen kallioperän kehitystapahtumien aikajanalla on satojen ja kymmenien miljoonien vuosien aukkoja, joista emme vielä tiedä juurikaan mitään.

Kiitos Lappajärven, olemme saaneet käsitystä siitä, miltä maisemamme on saattanut näyttää dinosaurusten valtakunnan aikana. Söderfjärdenin syntyessä aluetta on peittänyt meri, jossa on uiskennellut kambrikautisia trilobiitteja, joiden jäänteitä voi edelleen löytyä kraatteria täyttäneistä kivistä. Voimme olla siis tyytyväisiä näistä maamme kosmisista raapaisuista, jotka kertovat omaa tarinaansa kaukaa historiasta.

Teksti: Satu Hietala, avauskuva: Söderfjärden. Kuva: Eemeli Nieminen.
Artikkeli on julkaistu Naturassa 1/21.