Jos Tunguskan yllä räjähtänyt taivaankappale olisi syöksynyt tänne hieman erilaista rataa, pääkaupunkimme olisi lentänyt taivaan tuuliin.



tänne hieman erilaista rataa, pääkaupunkimme olisi lentänyt taivaan tuuliin.




Yhtäkkiä taivas repesi ja ilma paloi. Valon häivyttyä räjähti. Vielä kahdensadan kilometrin päässä Kežman kylässä kaatui ihmisiä ja hevosia. Ikkunat rikkoutuivat. Maa tärisi, ja ilmassa kumisi tykinlaukauksia muistuttavia ääniä.


Aluksi epäiltiin tulivuorta

Nyt tiedämme, että Tunguskan yllä räjähti noin 50-metrinen taivaankappale, mutta tuoreeltaan ilmiötä luultiin tulivuorenpurkaukseksi.

"Berlinissä, Kööpenhaminassa, Königsberg’ssä ja koko Itämeren rannikolla huomattiin viime yönä pohjoisella taivaalla omituinen keltasenpunainen valaistus, joka muistutti Krakatoan tulivuoren v. 1883 tapahtuneen purkauksen aikana huomattua ilmiötä", kirjoitti Helsingin Sanomat 4. heinäkuuta.

Räjähdyksen aiheuttama valoisuus levisi laajalle Länsi-Eurooppaan, ja yöttömiä öitä jatkui pari viikkoa. Britteinsaarilla näki lukea sisällä ilman valoja. Heidelbergin tähtitornissa valokuvat ylivalottuivat. Tukholmassa kuvattiin ilman lisävalaistusta öisiä maisemia.




Löytyikö kraatteri vai ei?


Viime vuonna Bolognan yliopiston geologi Luca Gasperini työtovereineen päätteli, että kahdeksan kilometrin päässä räjähdyskeskuksesta sijaitseva Tšekojärvi olisi törmäyskraatteri. Järven läpimitta on 500 metriä ja syvyys 50 metriä.

Kerron Helsingin yliopiston geologian museon johtajalle professori Martti Lehtiselle, että italialaiset tutkijat ovat lähdössä tekemään lisätutkimuksia Tšekolle. - On syytäkin! Rohkenen olla sitä mieltä, että italialaisilla on vilkas mielikuvitus mutta vähän faktoja, Lehtinen toteaa.

Millaisia todisteita Gasperini ja kumppanit  tarvitsisivat vakuuttaakseen tiedeyhteisön?

- Näin nuoren kraatterin, geologisesti katsoen lähes vastasyntyneen, pitäisi sisältää meteoriitin kappaleita tai ainakin sirusia tai hitusia. Siinä voisi olla impaktilaavaakin. Myös selvä reunavalli tarvittaisiin, ja sen kivistä pitäisi löytyä iskeytymismuutoksia. Kemiallisiakin merkkejä pitäisi näkyä.

- Kraatterin muotokin on mielestäni liian pitkänomainen. Kaiken kaikkiaan sekin tuntuu aika kummalliselta, että osa meteoriitista olisi tuhoutunut ilmassa ja osa tullut alas kiinteänä kappaleena, Lehtinen lisää.


Ground zero yllätti

Lähellä räjähdyspaikkaa sanomalehdet kertoivat asiasta yksityiskohtiakin. Venäläinen meteoriittitutkija Leonid Kulik luki oudosta ilmiöstä ja innostui järjestämään retkikunnan. Se saapui Tunguskajoelle 1921.

Kulik keräsi silminnäkijöiden kertomuksia. Lähimmät paimentolaiset olivat olleet teltassa 20 kilometrin päässä tapahtumapaikasta. He lensivät ilmaan suojansa mukana, mutta selvisivät säikähdyksellä.

Toiseksi lähinnä ground zeroa olivat 60 kilometrin päässä sijaitsevan Vanovaran kauppa-aseman asukkaat. Heidän kertomustensa perusteella Kulik päätteli, että Tunguskaan oli iskeytynyt taivaankappale. Tutkijat koettivat päästä törmäysalueelle, mutta vaikeakulkuinen maasto esti aikeet.

Kulik palasi retkikuntineen 1927. Vihdoin - lähes 20 vuotta itse tapahtuman jälkeen - tutkijat näkivät Tunguskan räjähdyspaikan.

Heitä odotti yllätys: tuho oli yhä näkyvissä, ja se oli valtava, mutta kraatteria ei ollut missään. Sitä ei löytynyt myöhemminkään, vaikka sitä etsittiin kiihkeästi vuosikymmeniä.


Sitten keksittiin musta aukko

Kraatterin lisäksi tutkijoilta puuttui avaruuden aine. Kun hippuakaan ei löytynyt 40 vuoteen, niin ufo-intoilijat kuin tutkijat inspiroituivat eksoottisiin selityksiin.

Vuonna 1973 - samaan aikaan, kun suurin osa tutkijoista jo kytki Tunguskan tapahtumat kosmiseen iskuun - Texasin yliopiston fyysikot Albert Jackson ja Michael Ryan tarjosivat arvovaltaisessa Nature-lehdessä räjähdyksen selitykseksi pientä mustaa aukkoa. Se olisi lävistänyt maapallon ja sisään tunkeutuessaan aiheuttanut räjähdyksen. Sen jälkeen se olisi matkannut planeettamme läpi lähes suoraa linjaa ja pulpahtanut esiin merestä noin 1 600 kilometriä Nova Scotiasta itään.

Laivojen lokikirjoista ei kuitenkaan löytynyt merkintää geysiristä, jonka takaisin avaruuteen syöksyvä aukko olisi nostattanut. Seuraavana vuonna teoria todettiin mahdottomaksi tästä ja monesta muusta syystä, jotka niin ikään julkaistiin Naturessa.


Paineaalto saatiin mittareihin

Eksotiikka on taakse jäänyttä hupia. Nyt keskitytään pähkäilemään Siperiassa tuhoutuneen taivaankappaleen kokoa ja laatua: komeetta vai asteroidi.




Pienehköt vakavin uhka


Alle kymmenmetriset ulkoavaruuden kappaleet eivät ilmakehään törmätessään juuri aiheuta vahinkoja. Suuret, yli kolmen kilometrin kappaleet voivat tuhota ihmiskunnan, mutta niiden osuminen on äärimmäisen epätodennäköistä. Lisäksi ne voidaan havaita vuosia etukäteen, joten niiden reittiä ehditään muuttaa ennen h-hetkeä. Vakavin uhka syntyy pienehköistä, 30-300 metrin kokoisista lähiavaruuden kiitäjistä, jotka huomataan vasta viime tipassa.

Tänne törmäävän taivaankappaleen tuhovoiman ratkaisee koon lisäksi kolme tekijää: tulokulma, nopeus ja koostumus. 100-metrinen komeetta voi räjähtää korkealla ilmakehässä aiheuttamatta tuhoa maan päällä, kun taas 40-metrinen rautanikkeliasteroidi saattaa syöksyä tänne täysin ehjänä.







Kuin sata Hiroshiman pommia

Paineaallon voimakkuudesta ja kaatuneen metsän pinta-alasta voidaan päätellä räjähdyksessä purkautunut energia. Tästä puolestaan saadaan karkea käsitys taivaankappaleen koosta.

Vielä hiljattain tutkijat arvioivat, että asteroidin halkaisija oli 50-100 metriä ja että räjähdyksessä vapautui energiaa yhtä paljon kuin olisi ollut tuhannessa Hiroshimaan 1945 pudotetussa atomipommissa.

Nyt Helsingin yliopiston asteroiditutkija Karri Muinonen kertoo, että uudet simulaatiot, joissa on ensimmäistä kertaa otettu huomioon myös törmääjän liike, ovat tarkentaneet arvioi¬ta. Asteroidin halkaisijaksi oletetaan 50 metriä ja painoksi 200 000 tonnia.

Myös räjähdyksen voimasta on upouusi arvio. - Se vastasi hieman yli sataa Hiroshiman pommia. Pienempikin pamaus riitti kaatamaan suuren alan metsää, sillä räjähdyskorkeus on alentunut kymmenestä kilometristä viiteen. Lisäksi Tunguskan metsä on osoittautunut huonokuntoiseksi, Muinonen selittää.
























Törmääjä
Halkaisija  


Todennäköisyys Osumia / ajanjakso




















Lähde: Peter Bobrowsky & Hans Rickman (toim.), Comet/asteroid impacts and human society. Springer 2007.

Olisi tuhonnut koko Helsingin

Oli onni onnettomuudessa, että asteroidi hajosi harvaan asutulla seudulla. Räjähdyksessä ei kuollut ihmisiä, ja vain yksi henkilö menehtyi myöhemmin onnettomuudessa saamiinsa vammoihin. Sen sijaan lukuisia eläimiä paloi kuumuuden sytyttämissä metsäpaloissa.

- Jos maapallon pyörimisvaihe olisi poikennut viisi tuntia tai jos asteroidi olisi lentänyt hieman erilaista rataa, se olisi räjähtänyt Suomen taivaalla, samalla leveyspiirillä sijaitsevan Helsingin yllä, Karri Muinonen laskee.

Jos asteroidi olisi pamahtanut keskustan päällä, se olisi hävittänyt kaupungin, ja tamperelaiset ja turkulaiset olisivat saaneet naulata lautoja ikkunoihinsa. - Kyllä, asteroidi olisi tuhonnut Helsingin kokoisen alueen, Muinonen vahvistaa.

Vähältä siis piti. Voimmeko tulevaisuudessakin luottaa hyvään tuuriin? - Uudet simulaatiot kertovat, että Tunguskan kaltaisia räjähdyksiä sattuu aiem¬min arvioitua useammin, ehkä jopa kerran muutamassa sadassa vuodessa. Tämä kasvattaa pienten asteroidien uhkaa, Muinonen vastaa.



Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Lisää Helsinki-skenaariosta:
Heikki Oja, Tulipalloja taivaalla. Ursa 1972.
Kirjasta löytyy hyvä kuvaus siitä, mitä olisi tapahtunut, jos Tunguskan asteroidi todella olisi räjähtänyt Helsingin yllä.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.