PLANETAARINEN GEOFYSIIKKA 2011

Samankaltaiset tiedostot
Pienkappaleita läheltä ja kaukaa

Törmäyskivien huokoisuus avain kraatterien synnyn ja kehityksen ymmärtämiseen?

Efficiency change over time

The CCR Model and Production Correspondence

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Gap-filling methods for CH 4 data

Satelliittikuvat osana öljypäästövalvontaa

Results on the new polydrug use questions in the Finnish TDI data

Network to Get Work. Tehtäviä opiskelijoille Assignments for students.

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

Capacity Utilization

Other approaches to restrict multipliers

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

Aurinkokunta. Jyri Näränen Paikkatietokeskus, MML

16. Allocation Models

Jänisjärven törmäysrakenteen paleomagnetismi ja petrofysiikka Baltica osa supermanner Rodiniaa?

The role of 3dr sector in rural -community based- tourism - potentials, challenges

1. Liikkuvat määreet

7. AURINKOKUNTA. Miltä Aurinkokunta näyttää kaukaa ulkoapäin katsottuna? (esim. lähin tähti n AU päässä

Alternative DEA Models

Pirstekartioista. Oli erittäin ilahduttavaa huomata, että. Keurusselällä ja maailmalla TEEMU ÖHMAN

Kurssi PLANETAARINEN GEOFYSIIKKA KL 2011

Pohjajarven vuosilustoisten sedimenttien paleomagneettinen tutkimus: Paleosekulaarivaihtelu Suomessa viimeisten 3200 vuoden aikana

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

make and make and make ThinkMath 2017

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

MEETING PEOPLE COMMUNICATIVE QUESTIONS

Suomi innovaatioympäristönä maailman paras?

Kysymys 5 Compared to the workload, the number of credits awarded was (1 credits equals 27 working hours): (4)

anna minun kertoa let me tell you

Lataa Legislating the blind spot - Nikolas Sellheim. Lataa

THE NEW SHELTER PROJECT. PRO ANIMALS ROMANIA & PRO ANIMALS FINLAND The project continues as soon as funds are collected to do so

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2017 Jenni Laine

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.

Kaivostoiminnan eri vaiheiden kumulatiivisten vaikutusten huomioimisen kehittäminen suomalaisessa luonnonsuojelulainsäädännössä

Suomen ja korkeatasoisen tutkimuksen kohtalonyhteys. Raimo Sepponen, prof. Elektroniikan laitos Sähkötekniikan korkeakoulu Aalto yliopisto

Pricing policy: The Finnish experience

PLANETAARINEN GEOFYSIIKKA

Tarua vai totta: sähkön vähittäismarkkina ei toimi? Satu Viljainen Professori, sähkömarkkinat

Salasanan vaihto uuteen / How to change password

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2018 Päivi Paukku & Jenni Laine Centre for Language and Communication Studies

Yhtiön nimi: - Luotu: - Puhelin: - Fax: - Päiväys: -

Uusi Ajatus Löytyy Luonnosta 4 (käsikirja) (Finnish Edition)

Kokonaishuokoisuuden estimointi huokoisuussarjojen avulla: Esimerkkejä meteoriittitörmäysten kohdekivilajeista

Kiinteän maan geofysiikan uudet laboratoriot Kumpulassa

Tähtitieteen peruskurssi Lounais-Hämeen Uranus ry 2013 Aurinkokunta. Kuva NASA

Exercise 1. (session: )

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

Verkkokauppatilasto Perustietoa verkkokauppaseurannasta sekä verkko-ostaminen 2014/H1

Biojätteen keruu QuattroSelect - monilokerojärjestelmällä Tiila Korhonen SUEZ

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

( ( OX2 Perkkiö. Rakennuskanta. Varjostus. 9 x N131 x HH145

Julkaisun laji Opinnäytetyö. Sivumäärä 43

GOOD WORK LONGER CAREER:

* for more information. Sakari Nurmela

Lataa Lähiasteroidit ja komeetat - Donald K. Yeomans. Lataa

Land-Use Model for the Helsinki Metropolitan Area

MUSEOT KULTTUURIPALVELUINA

Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston osayleiskaava

Copernicus, Sentinels, Finland. Erja Ämmälahti Tekes,

Teacher's Professional Role in the Finnish Education System Katriina Maaranen Ph.D. Faculty of Educational Sciences University of Helsinki, Finland

Green Growth Sessio - Millaisilla kansainvälistymismalleilla kasvumarkkinoille?

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

ECVETin soveltuvuus suomalaisiin tutkinnon perusteisiin. Case:Yrittäjyyskurssi matkailualan opiskelijoille englantilaisen opettajan toteuttamana

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Ostamisen muutos muutti myynnin. Technopolis Business Breakfast

Choose Finland-Helsinki Valitse Finland-Helsinki

TIETEEN PÄIVÄT OULUSSA

Uusia kokeellisia töitä opiskelijoiden tutkimustaitojen kehittämiseen

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

METEORIITTI- TÖRMÄYS- KRAATERIT. maan ja taivaan kohtauspaikat. Luku 12. Martti Lehtinen

KYMENLAAKSO- FINLAND S LOGISTICS CENTRE- REGION OF OPPORTUNITIES Kai Holmberg, NELI-North European Logistics Institute RIGA

( ,5 1 1,5 2 km

Toimintamallit happamuuden ennakoimiseksi ja riskien hallitsemiseksi turvetuotantoalueilla (Sulfa II)

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Fighting diffuse nutrient load: Multifunctional water management concept in natural reed beds

Multi-drug use, polydrug use and problematic polydrug use in Finland in the light of the TDI data

ELEMET- MOCASTRO. Effect of grain size on A 3 temperatures in C-Mn and low alloyed steels - Gleeble tests and predictions. Period

Tynnyrivaara, OX2 Tuulivoimahanke. ( Layout 9 x N131 x HH145. Rakennukset Asuinrakennus Lomarakennus 9 x N131 x HH145 Varjostus 1 h/a 8 h/a 20 h/a

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :42 / 1. SHADOW - Main Result

VAASAN YLIOPISTO Humanististen tieteiden kandidaatin tutkinto / Filosofian maisterin tutkinto

Tilausvahvistus. Anttolan Urheilijat HENNA-RIIKKA HAIKONEN KUMMANNIEMENTIE 5 B RAHULA. Anttolan Urheilijat

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

Lapuan myöntämä EU tuki SOLUTION asuinalueille omakoti- tai rivitaloa rakentaville

The BaltCICA Project Climate Change: Impacts, Costs and Adaptation in the Baltic Sea Region

E U R O O P P A L A I N E N

Integration of Finnish web services in WebLicht Presentation in Freudenstadt by Jussi Piitulainen

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Hotel Pikku-Syöte: accommodation options and booking

FinFamily PostgreSQL installation ( ) FinFamily PostgreSQL

Asuntoreformi 2018

Data quality points. ICAR, Berlin,

NAO- ja ENO-osaamisohjelmien loppuunsaattaminen ajatuksia ja visioita

Transkriptio:

PLANETAARINEN GEOFYSIIKKA 2011 Aikataulu, Kl 2011- Periodit III&IV; Luennoitsijat L.J. Pesonen, M. Poutanen ja K. Muinonen; kurssiassistenttina Olli Wilkman Luennot maanantaisin klo 12-14 Physicum E206 ellei toisin mainita 17.1.11 Kurssin esittely, käytännön asiat +Johdantoluento, Lauri, Karri ja Markku 2h 24.1.11 Maailmankaikkeuden ja aurinkokunnan synty ja rakenne, Markku 2h 31.1.11 Taivaanmekaniikan perusteet, satelliittien/planeettojen radat ja liikkeet, Markku 2h 07.2.11 Lähiavaruuden asteroidit ja komeetat sekä törmäykset, Karri 2h 04.2.11 Neptunuksen takaiset kohteet, Karri 2h 21.2.11 Painovoima, vetovoima, vaikutukset ja mittaaminen, Markku 2h 28.2.11 Jupiter-järjestelmä ja Galileo-luotain, Karri 2h 07.3.11 Väliviikko: ei luentoa 14.3.11 Harjoitusten I osan palautus (4 pakollista + 4 vapaaehtoista tehtävää), Olli 14.3.11 Saturnus-järjestelmä ja Cassini-Huygens-luotain, Karri 2h 14.3.11 Harjoitusten osan I tehtävien läpikäynti, Olli 21.3.11 Uranus ja Neptunus-järjestelmät, Karri 2h tänään! 28.3.11 Törmäyskraattereista, Lauri 2h 04.4.11 Meteoriittien ja asteroidien fysikaaliset ominaisuudet, Lauri 2h 11.4.11 Maankaltaiset planeetat I, Lauri 2h 18.4.11 Maankaltaiset planeetat II, Lauri 2h 25.4.11 Pääsiäismaanantai: ei luentoa 02.5.11 Harjoitusten II osan palautus (4 pakollista + 4 vapaaehtoista tehtävää), Olli 02.5.11 Harjoitusten osien I/2 tehtävien läpikäynti, Olli 1h (Huom: laskarit ovat 20% ja ekskursio 5% arvosanasta!) 02.5.11 Ekskursio geofysiikan laboratorioon (meteoriitteja, kuunäytteitä jne), Lauri 1h 09.5.11 Tentti (Sali, aikataulu vielä auki)...75% arvosanasta 1

TÖRMÄYSKRAATTEREISTA Törmäyskraattereiden rooli planeettojen kehityksessä Lauri J. Pesonen Kiinteän maan geofysiikka Helsingin yliopisto Planeetta Maan törmäyskraattereista: koko, muoto, iät: Geofysiikan rooli tutkimuksissa Kuinka tunnistaa törmäyskraatteri? - energia, shokkimuutokset kivissä Joukkotuhot ja suuret törmäykset. Esimerkkejä: Keski-Suomen törmäyskraatterit Karikkoselkä ja Keurusselkä

Tärkeätä perustutkimukselle: planeetta Maan kehitys shokkimetamorfoosi kraatteroitusmistiheys (aika, paikka) projektiilimääritys (meteoriitti?, komeetta?) Törmäyskraattereissa on taloudellisia raaka-ainevaroja: Metalli Kraatteri Ni, Co, PGE Sudbury Timantit Popigai, Lappajärvi, Ries Fe Ternovaka U Carswell Lake Pb-Zn Siljan Öljy, metaani Ames, Red wing Bauxiitti Zhamansin Kalkkikivi Lumparn Muut Vesivarantoja Rakennuskiviä Tienpäällysmateriaali Koruja Kraatteri Lappajärvi Ries Arizona Carter Ries (moldaviitit)

Tämä kuva on kaikille tuttu: satelliittikuva Maapallosta, fokuksena Afrikka. Peittävätkö pilvet (ilmakehä), valtameret ja sisävedet Maan kuoren todellisen historian, mukaanlukien meteoriittitörmäykset? Hydrosphere Lithosphere

Tämä kuva on kaikille tuttu: satelliittikuva Maapallosta, fokuksena Afrikka. Peittävätkö pilvet (ilmakehä), valtameret ja sisävedet Maan kuoren todellisen historian, mukaanlukien meteoriittitörmäykset? Jos haluamme tietää mantereiden (esim. Afrikan) todelliset geeologiset piirteet kuten törmäyskraatterit, meidän pitää poistaa ilmakehä, vedet ja peitteiset nuoret sedimentit. Tässä tulos! Hydrosphere Lithosphere Vredefort Mm. Etelä-Afrikassa on useita suuria törmäyskraattereita

Törmäyskraattereista IMPAKTI PERUSPIIRTEET KRAATTEROITUMISMEKANISMI KRAATTEROITUMISVUO PLANETAARINEN KEHITYS

MAAN KUOREN SYNTY LAATTATEKTONIIKKA vai METEORIITTITÖRMÄYS J. Tuzo Wilson 1908-1993 G. Shoemaker 1928-1997

MAAN KUOREN SYNTY LAATTATEKTONIIKKA METEORIITTITÖRMÄYS GEOLOGINEN ASETTUMINEN Syvällä Pinnallinen Sisäsyntyinen Eksogeeninen

MAAN KUOREN SYNTY LAATTATEKTONIIKKA METEORIITTITÖRMÄYS Syvällä Sisäsyntyinen < 3 GPa GEOLOGINEN ASETTUMINEN Pinnallinen Eksogeeninen PAINE 400 GPa

MAAN KUOREN SYNTY LAATTATEKTONIIKKA METEORIITTITÖRMÄYS Syvällä Sisäsyntyinen < 3 GPa < 1000 o C GEOLOGINEN ASETTUMINEN Pinnallinen Eksogeeninen PAINE LÄMPÖTILA 400 GPa > 10,000 o C

MAAN KUOREN SYNTY LAATTATEKTONIIKKA METEORIITTITÖRMÄYS Syvällä Sisäsyntyinen < 3 GPa GEOLOGINEN ASETTUMINEN Pinnallinen Eksogeeninen PAINE LÄMPÖTILA 400 GPa < 1000 o C > 10,000 o C TAPAHTUMAAN KULUVA AIKA Hidas (milj.v) Erittäin nopea (sek) Tämä esitys

Impact cratering is the most fundamental process for formation and evolution of the terrestrial bodies in the Solar System... Gene Shoemaker Moon Gene Shoemaker 1928-1997 South Pole mosaic 1500 UV-VIS pictures Clementine 1994

THE ROLE OF LARGE IMPACTS IN PLANETARY SCIENCES Our Moon is probably a product of an Mars-sized asteroid (Theia) collision on Earth Solar system impact craters seen in all bodies from meteorites in Jupiter All impact morphologies seen in our solar system and also very exotic ones Most likely, impacts and tectonism has wiped out the early isotopic/magnetic record of rocks on Earth (4.6-4.1 Ga) The impacting still continues but in decayed flux Magneettikenttä Ikä, Ga Comet Shoemaker-Levy on Jupiter; July 18, 1994

Esimerkkejä läheltä-piti meteoriittitörmäyksistä Comet Shoemaker-Levy on Jupiter; July 18, 1994 Grand Teton National Park August 10, 1972 Near flyby! Tunguska June 30, 1908 Tutkija L. Kulik (1883-1942) omisti koko elämänsä Tunguskan tapahtuman tutkimiselle

RESEARCH OF TERRESTRIAL IMPACT STRUCTURES STRENGTH basic knowledge of impact processes with true materials a 3-D view of the structures structures can be dated and sampled Meteor Crater, Arizona, USA WEAKNESS small sample record due to erosion, burial and plate tectonics D ~ 1.2 km, Age ~ 49 kyrs

IMPACT FLUX OF EARTH 4.6 Ga - PRESENT Tieto saadaan Kuusta ja Merkuriuksesta, jotka ovat säilyttäneet törmäyskraatteroitumishistoriansa pinnallaan Kraatteroitumisvuo lasketaan kraatterit/pintaala -periaatteella. Samalla saadaan ao. pinnan suhteellinen geologinen ikä

Late Heavy Bombarment (4.1 3.8 Ga) www.centauri-dreams.org www.xenophilia.com www.unm.edu Earth had remained molten until about 3800 mya? = "cutoff point"? Degassing from the magma ocean (and additional material from comets) Earth's water oceans and second (reducing) atmosphere. Hadean surface solid? First sediments

Impact structures on Earth ~ 180 craters known...earth s impact database Ø 15 m 300 km Popigai Sudbury Ries Barringer Chicxulub Vredefort Gosses Bluff

TÖRMÄYSKRAATTREREIDEN LÖYTÖHISTORIASTA Löydettyjen (ja todistettujen) törmäyskraattereiden löytöhistoria

Impact structures in Finland 1 Lappajärvi 2. Sääksjärvi 3. Söderfjärden 4. Iso-Naakkima 5. Lumparn 6. Suvasvesi N 7. Karikkoselkä 8. Saarijärvi 9. Paasselkä 10. Suvasvesi S. 11. Keurusselkä (new!) 11 known so far Impact structures in Finland Ø 3 23 km ages poorly constrained (?): 1.1 Ga - Cretaceous original depth, erosion poorly known

FENNOSCANDIAN IMPACT RECORD N= 33 D: 0.08-52km Age: 0.002-2200 Ma Projectiles: only a few known Several Ordovician structures! Note: there is also a peak of discovered Ordovician in-tact meteorites in Sweden...was there a meteorite rain during the ordovician at ca. 460 Ma ago

Planetaarinen geofysiikka09: Luento 7...törmäyskraattereista Törmäyskraattereiden lukumäärä per pinta-ala aikayksikköä kohti antaa kraatteroitumisvuon. Kraatteroitumisvuo: Ai on planeetan alueen i pinta-ala Ni kraattreieden lukumäärä tällä alalla ja t tarkasteltava aikaintervalli N = 8 A = 280 km 2 Esim: 4.4-3.9 = 0.5 Ga

IN FINLAND, 7 NEW IMPACT STRUCTURES WERE DISCOVERED DURING THE GREAT IMPACT SEARCH PROJECT 1990-2000 The succes was based on the following facts: we knew what we were looking for, we used integrated geophysics and we included to the project teams working with kimberlite pipes and the drilling companies.

ESIMERKKEJÄ

Impact craters archived in our Solar System I Mercury Moon Earth Mars Asteroid Eros

Impact craters archived in our Solar System II Impact craters in satellites Jupiter: Callisto Mars: Phobos Saturn: Mimas Saturn: Dione Saturn: Phoebe Uranus: Oberon

asteroid Ida - moonlet Dactylus 56 km NASA Gallileo, August 28, 1993, CCD camera

Myös jäiset planeetat ja kuut ovat kokeneet rajuja törmäyksiä mutta niistä tiedetään hyvin vähän

KRAATTEROITUMISEN TEORIASTA - vain mainintana- - ks. Melosh 1991: Impact Cratering

The impact structure forms via a hypervelocity projectile impact on earth hypervelocity impact strikes with cosmic velocity, whereas meteorites fall with free gravity! - koko 1 m - 100 km - nopeus 7-70 km/s - projektiilityyppi hötöisästä hiilikondriitista aina tiiviisiin (tiheisiin) rautameteoriitteihin unohtamatta kometaarisia törmäyksiä

Törmäyskraattereista Shokkimetamorfoosi On tekijä mikä tekee monista planetaarisista kappaleista erilaisen kuin Maa, koska Maa on geologisesti aktiivinen Suurin osa planetaarisista (ei-aktiivisista) kappaleista ovat kokeneet voimakkaan shokkimetamorfoosin (5...150 GPa) Eräät ovat hajonneet törmäyksissä, eräiden kappaleiden pintaa DOMINOI giganttiset (lähes kappaleen itsensä kokoiset) törmäyskraatterit Shokin huomioiminen geofysikaalisissa piirteissä ja näytteiden petrofysiikassa on tärkeä planetaarinen aspekti.

Yksinkertaisen maljakraatterin synty

Lappajärven huikea törmäys 71 milj.v. sitten

The main stages of impact event: complex impact structure hypervelocity body 1 s 10 s 100 s days target rocks 36

Törmäyskraatterit Shokkitapahtuman pääpiirtet Projektiili: Meteoriitti Asteroidi } Nopeus: 20-70 kms -1 (kosminen nopeus) Komeetta Koko: 25:1 D kraatteri D projektiili

Törmäyskraatterit Shokkitapahtuman pääpiirtet Projektiili: Meteoriitti Asteroidi } Nopeus: 20-70 kms -1 (kosminen nopeus) Komeetta Koko: 25:1 D kraatteri D projektiili Tapahtumaketju:Törmäys + räjähdys + höyryyntyminen + asettuminen - shokkiaallot (ylittää kohteen Hugoniat-rajan) - kaivautuminen, heitteleet ja takaisin asettuminen

Törmäyskraatterit Shokkitapahtuman pääpiirtet Projektiili: Meteoriitti Asteroidi } Nopeus: 20-70 kms -1 (kosminen nopeus) Komeetta Koko: 25:1 D kraatteri D projektiili Tapahtumaketju:Törmäys + räjähdys + höyryyntyminen + asettuminen - shokkiaallot (ylittää kohteen Hugoniat-rajan) - kaivautuminen, heitteleet ja takaisin asettuminen - suuria siirroksia, portaita - keskuskohoama jos D 4km - lopullinen muotoutuminen - kuluminen, peittoutuminen

Planetaarinen geofysiikka 07. Luento 5. Törmäyskraatterit Shokkitapahtuman pääpiirtet Projektiili: Meteoriitti Asteroidi } Nopeus: 20-70 kms -1 (kosminen nopeus) Komeetta Koko: 25:1 D kraatteri D projektiili Törmäys + räjähdys + höyryyntyminen + asettuminen - shokkiaallot (ylittää kohteen Hugoniat-rajan) - kaivautuminen, ejektat, takaisin asettuminen - suuria siirroksia, portaita - keskuskohoama jos D 4km - lopullinen muotoutuminen - kuluminen, peittoutuminen Multiring crater

IMPAKTIKRAATTERIN KOKO JA MUOTO ja tapahtuman kesto

Impaktikraatterin Muoto Riippuu: Kappaleen nopeus ja törmäyskulma Kappaleen massa Meteoriittityyppi Törmäyskappale Kohdealustan lujuus Alustatyyppi: manner, meri jää Kohdealustan lämpötila Kohdealusta Painovoima Ilmakehä Skaalaus Eroosio Deformaatio Planetaarinen Aika

Two basic shapes of impact structures Lonar Lake, India D ~ 1,8 km Age ~ 0.052 Ma Manicouagan, Canada D ~ 100 km, Age ~ 210 Ma

Keskuskohouma Kuun komleksisen kraatterin keskellä

Monirengas kraatterin synty Melosh, 1989

Examples of impact structures on Earth II Yalallie D 13km, >65Ma complex Paasselkä D 10km < 1. 8 Ga Arizona Arizona D 1.186km, 1 km < 0.0049 Ga 0.049Ma simple Karikkoselkä D 1.5km, 230 Ma

Examples of impacts on Earth I Multiring Chicxulub D 170km, 65Ma Vredefort D 300km, 2023 Ma Sudbury D 250km, 1850 Ma complex Manicougan D 100 km, 214 Ma Popigai, D 100 km, Age 35 Ma Siljan D 52km, 361 Ma

Washington D.C. MISR 24.3.00 Chesapeake Bay 35 Ma Ø 80 km

Recent impacts 2 MA Wolf Creek, Australia, D=24 km, Age<0.3 Ma Campo del Cielo, Argentina,, D=0.05 km, Age < 0.04 Ma Monturaqui, Chile, D=0.46 km, Age<1 Ma Morasko, Poland, D=0.1 km, Age<0.01 Ma

Results Chicxulub Formation Model (Courtesy of Dugan O Keefe)

Results Chicxulub Formation Model

Chicxulub crater: prsent erosional level Täsätä kairareiästä Tiiu Elbra tekee väitöskirjaansa (väittelee 13.5. 2011!)

Vaikka satelliiteista katsottuna törmäyskraatteri ja vulkaaninen kraatteri näyttävät samanlaisilta niin geologisesti ja geofysikaalisesti ne ovat AIVAN ERILAISIA Tulivuori Törmäyskraatteri positiivinen kohoama Kraattereiden aiheuttamat painovoimahäiriöt negatiivinen kuoppa Tulivuori Etna Törmäyskraatteri Sääksjärvi

IMPAKTIN TUNNISTAMINEN TÖRMÄYSKIVET JA MINERAALIT sekä geokemian tarjoama meteoriitin sormenjälki

Esimerkki 2: Keurusselkä S. Raiskila New Discovery Keurusselkä The 11th proven impact structure in Finland Keurusselkä Shatter cone PDFs in quartz Meteoritics&Planetary Science, July 2010

INDICATORS OF IMPACT I Impactites in some Fennoscandian structures Impact melt: Suvasvesi S, Finland B Impact breccia, Kärdla (Estonia), age 450 Ma Shatter cone: Keurusselkä, Finland Impact melt: Lappajärvi, Finland, 71 Ma

Siperia opettaa! our samples photo by Victor Masaitis Gigantic impact breccias, Popigai, Siberia (35 Ma, D ~ 100 km

INDICATORS OF IMPACT III The Lappajärvi crater (71 Ma) carries all impact indicators meteoritic contamination (Ir) geology

INDICATORS OF IMPACT II N = 11 * S *Paasselkä

IMPAKTIN GEOFYSIIKASTA

Airborne geophysics: excellent tool to find new and to study old impact structures impact lake? Suvasvesi N impact structure, Finland Total field magnetic anomaly map D ~ 5 km Age: Permian Twin Otter aircraft h 40 m L 150 m -magnetics -- EM -- radiometrics Impact melt body

Geophysical signatures of impacts II Signatures weak magnetic relief + occasional peaks minimum gravity + positive C.U.-effect negative aero-em anomalies with distinc Re/Im seismic reflectors seismic time-delay anomalies often K-%-anomalis seen in radiation maps Electromagnetic anomaly (Karikkoselkä, Finland) Yalallie D 13km, >65Ma Bosumtwi D 10 km, Age~1.07 Ma

Using modern geophysical techniques to isolate ring-fractures, caused by the impact process Note ring-shaped VLF-EM anomaly of the Siljan structure, Sweden D 52 km, Age 360 Ma

Geophysical signatures of the Bosumtwi Impact Structure, Ghana D 10.5 km, Age 1.09 Ma Note distinct multiring anomalies reflecting terrace patterns of the target granite?

Panoramic photo of Bosumtwi impact structure (by C. Koeberl). Bosumtwi-järven nopeusmalli (Karp et al., 2002) 3-dimensional topographic image of the lake Bosumtwi impact structure, Ghana. The water has been removed as based on bathymetric data.

THE SUVASVESI STRUCTURES Airborne geophysics The Suvasvesi N has distinct bull-eye magnetic peak in the center, which was drilled as a kimberlite. It turned out to be an impact melt layer with shock features Quartz grains of the drillcore reaveals pdf`s Airborne total magnetic field map of the Suvasvesi structures The Suvasvesi S, however does not have a central (melt-) anomaly, but has a broad weak magnetic relief, typical for impact structures!

THE SUVASVESI STRUCTURE - a doublet? Topography and bathymetry The Suvasvesi N has a distinct bathymetric bowl The Suvasvesi S has also a bathymetric low, but not so distinct The Suvasvesi lakes resemble the Clearwater doublet in Canada

Example 2: The Karikkoselkä structure Bathymetric maps are very useful (diagnostic) in impact studies

Airborne electromagnetic survey over the Karikkoselkä structure...survey done already during the 1950 s! Note marking made by the draftperson (in Finnish) onto the contour map: häiriö rekisteröinnissä, which translates to error in registration...we now know that it was not an error in registration but a real signal which overshot the registration device due to impact produced highly conductive layer

Geophysical features of Keurusselkä Aeromagnetic signature Topographic signature Possible seismic signature of Keuruselkä W border 71

Sääksjärven törmäyskraatteri A Bougueranomaaliakartta B 2. vertikaaliderivaatta Bougueranomaaliakartasta 5 km

Törmäyskraattereiden geofysikaalisesta mallinnuksesta petrofysiikan avulla

TÖRMÄYSKRAATTERIT: muutama nyrkkisääntö (geofyysikot laskevat aina asioita!) Bosumtwi D = 10.5 km D da dt DDC sula D DC = D Q 0.15 D 0.85 = 9.1km D CU = 0.22 D = 2.31km Dcu d A = 0.15 D 0.43 = 0.41km d t = 0.52 D 0.2 = 0.83km h B = d t d a = 0.42km V m = 3.8 10 4 D 3.4 =1.12 10 8 m 3 Nyrkkisääntöjä projektiilinin nopeus 25...50 km/s h/d...1/10 D ~ 25...50 x projektiilin d simple to complex onset DQ ~ 4 km

IMPAKTIN PETROFYSIIKASTA

Huomaa: usean petrofysiikan suureen RADIAALINEN vaimeneminen joko sivusuunnassa (poispäim shokin keskustasta) tai alaspäin (kairareiíssä)

Huomaa trendejä: impaktikivien tiheys on pienentynyt ja huokoisuus kasvanut impaktin aiheuttaman rakoilun vuoksi. Remanentti magnetoituma on vuorostaan kasvanut impaktissa (joko shokkiremanenssi tai terminen remanenssi) mikä näkyy Q-arvon (Koenigsbergerin suhde) kasvuna. missä k suskeptibilteetti µ 0 tyhjön permeabiliteetti NRM remanenssi B vallitseva kenttä Q =NRM/kB

IMPAKTIN VAIKUTUKSET BIOSFÄÄRIIN JA ILMAKEHÄÄN Kokonaan uusi tiede: astrobiologia

Erityisesti meteoriittitörmäysten rooli Maapallon biologiselle elämälle on kasvanut. Ovatko eräät joukkotuhot / sukupuuttoon kuolemiset) meteoriittitörmäysten aikaansaannoksia?...tuliko elämä Maapallolle meteoriitin (esim. hiilikondriitin myötä(käsite panspermia...astrobiologia)

Energy of Impacts

Major mass extinctions in Earth s history Numbers of extinct families 65 Ma rajapinnassa impaktin todennäköisyys on suuri K/T Liitu-Tertäärikauden (65 Ma) rajasavikerros (ejektalaskeuma) on löydetty globaalisti kaikkialta

Special case: Chicxulub (Mexico) impact structure Chicxulub: D = 180 km Tiiu Elbra Geophysical data revealed a huge impact structure. Datings point out a 65 Ma event Our samples Chicxulub The distal impact ejecta has been found globally Spain Mass extinctions This catastrophe is a strong candidate for global mass-extinction at K/T-boundary

65 Ma sitten tapahtuneen suunnattoman impaktin (Chicxulub, Yukatan, Mexico, D = 180 km) heittelekerros eli ejekta on löydetty kaikkialta maailmassa, mm. Tanskasta (Stevns Klint) K/T-rajakerros Hiljattain on lköydetty Sudburyn heittelekerros (ejekta) mm. Michiganista ja Minnesotasta. Voisimmeko mekin löytää Lappajärven (73 Ma) heitteleen Ruotsin 90-60 Ma sedimenteistä? tai, Keurusselän (n. 1.6 Ga?) heittelekerroksen Tampereen hyvin säilyneistä metasedimenteistä

Satellite, notably radar (SAR) images may be useful in tracing scars of impact structures Sudbury, Canada Age ~ 1850 Ma D ~ 180 km

Trace old and suspect breccia or spherule layers...they may represent Archean impact ejectas find suspect ejecta! Examples: 1. Archean spherule layers...most likely representing old impact event 2. Sudbury impact ejecta found recently in Michigan!...some 400 km away from Sudbury

ENVIRONMENTAL EFFECT OF IMPACTS Possible effects Impact and global catastrophes (impact winter) Impact and wild fires (soot layers) Impact produced tsunamis Impact produced volcanism -not likely Impact produced earthquakes?- probale impaktitsunaminjälkiä on löydetty

Effects of impacts on atmosphere/stratosphere and crust/lithosphere Törmäys nostattaa impaktipilven joka leviää aina stratosfääriin saakka ja peittää koko maapallon. Pilven elinaika voi olla vuosia ja sen seurauksena tulee ns. impaktitalvi (viileneminen)

MIKSI IMPAKTIKRAATTEREITA TUTKITAAN? Tärkeätä perustutkimukselle: planeetta Maan kehitys shokkimetamorfoosi kraatteroitusmisvuo (aika, paikka) projektiilimääritys (meteoriitti?, komeetta?) Törmäyskraattereissa on taloudellisia raaka-ainevaroja: Metalli Ni, Co, PGE Timantit Fe Pb-Zn Öljy, metaani Kalkkikivi Kraatteri Sudbury Popigai, Lappajärvi, Ries Ternovaka Siljan Ames, Lumparn Muut Vesivarantoja Rakennuskiviä Tienpäällysmateriaali Koruja Kraatteri Lappajärvi Ries Arizona Carter Ries (moldaviitit)

Economic value of impacts I Impact crater hide oil and gas reservoirs water reservoirs ore bodies Ni, Fe.. impact diamonds and jewelries, e.g. agate construction material Examples Ames, Kardla, Lappajärvi, Sudbury, Ternovka, Lappajärvi Sudbury Popigai, Sääksjärvi, Ries (moldovites) Ries Impact crater have become tourist attractions models for planetary processes Kaali, Lappajärvi

Economic value of impacts II Sudbury impact structure, Canada D~180 km Age~1.85 Ga complex, deformed SIC is huge impact melt - not of mantle origin hides world largest Ni - ore bodies + other metals impact museum + exhibition

Economic value of impacts III Impact diamonds, jewelries etc. Nördlingen-Ries church

Economic importance of impact structures Daniel-Johnson-Damm max. power output 2.6 MW Hydroquebec Manicouagan Québec Canada Ø ~ 100 km 212 Ma Landsat 7 USGS

Kiitokset! Ensikerralla: Meteoriitit - köyhän miehen avaruusnäytteet!