Karikkoselkä — Suomen pienin meteoriittikraatteri Petäjävedellä
Keski-Suomessa, Petäjäveden kunnan alueella, on järvi joka näyttää maantieteellisesti väärältä. Karikkoselkä — Suomen pienin meteoriittikraatteri on liian pyöreä ollakseen luonnollinen Keski-Suomen järvi. Suurin osa alueen järvistä on jääkauden kuluttamia, luode-kaakko-suuntaisia altaita, mutta Karikkoselkä on täysipyöreä — halkaisijaltaan vain noin 1,4 kilometriä. Tämä pyöreyden täydellisyys oli liian suuri ollakseen sattumaa, ja vuosina 1995–1999 tehdyt geofysikaaliset tutkimukset paljastivat totuuden: kyseessä on meteoriitti-iskukraatteri.
Karikkoselkä sijaitsee kiehtovasti vain noin 30 kilometrin päässä Keurusselkän kraatterista itään. Tämä on yksi syy, miksi alue tunnetaan Keski-Suomen kraatterilaaksona — kahta tunnettua kraatteria niin lähellä toisiaan on globaalisti harvinaista. Vaikka kraatterit ovat eri-ikäisiä (Keurusselkä 1 151 miljoonaa vuotta, Karikkoselkä 230–260 miljoonaa vuotta), niiden geografinen läheisyys on geologisesti kiinnostava sattuma.
Karikkoselkä — pieni mutta tarkka
Karikkoselkä — Suomen pienin meteoriittikraatteri on yksinkertainen, maljamainen kraatteri ilman keskuskohoumaa. Sen halkaisija on tunnistettu noin 1,4 kilometriksi nykytutkimuksessa, joskin alkuperäinen halkaisija on ollut hieman suurempi, noin 1,5–2 kilometriä, ennen kuin erosio ja jääkaudet vaikuttivat. Järven nykyinen maksimisyvyys on 26 metriä, mikä on epätavallisen syvä Keski-Suomen järvelle — alueen muut järvet ovat yleensä alle 10 metrin syvyisiä. Lisäksi sedimenttikerros on kraatterin pohjalla noin 150 metrin paksuinen, joten alkuperäinen syvänne on ollut moninkertainen.
Karikkoselkä sijaitsee koordinaateissa 62°13′N, 25°15′E, ja se on osa Petäjäveden vesistöä. Kohdekivenä toimii 1,88 miljardia vuotta vanha Keski-Suomen graniittikompleksi, joka on tyypillistä paleoproterotsoista svekofennistä kallioperää. Iskun synnyttämä shokkimetamorfoosi näkyy parhaiten kvartsikiteissä, joista on löydetty PDF-tasoja ja muita iskumetamorfismin tunnusmerkkejä.
Vahvistus 1999 — Pesonen ja Lehtinen
Karikkoselkä — Suomen pienin meteoriittikraatteri sai virallisen vahvistuksen vuonna 1999, kun Lauri Pesonen, Mauri Lehtinen ja kollegat julkaisivat Geological Society of America Special Paperissa yksityiskohtaiset geofysikaaliset ja petrografiset tutkimustulokset. Geofysikaalisesti Karikkoselkä erottui ympäröivästä maaperästä negatiivisen painovoima-anomalian ansiosta — kraatterin alainen rikkoutunut kallioperä on tiheydeltään pienempi kuin ehjä graniitti.
Vahvistuksen perustana olivat:
- Kvartsin PDF-tasot — shokkimetamorfismin yksiselitteinen tunnusmerkki
- Pirstekartiot (shatter cones) — kraatterin reuna-alueilta löydettyjä kartioita kalliopinnoissa
- Geofysikaaliset anomaliat — negatiivinen painovoima ja magneettinen kuva
- Pyöreä muoto — täysi ympyrä ei voi olla jääkauden eroosion tulos
Iän mysteeri — 230 vai 458 miljoonaa vuotta?
Karikkoselkän ikä on yksi suomalaisten kraattereiden mysteereistä. Eri menetelmillä on saatu eri tuloksia — radiometriset analyysit vihjaavat 230–260 miljoonaan vuoteen (myöhäinen triaskausi tai sitä aiempi), mutta toiset arviot, jotka perustuvat kraatterin täytesedimentteihin, viittaavat jopa 450 miljoonaan vuoteen (ordoviikkikausi). Wikipedian taulukko antaa iän haarukan 230–458 miljoonaa vuotta — eli (myöhäis-)ordoviikkikaudesta (varhais-)triaskauteen.
Yksi tärkeä havainto: Karikkoselkän iskuhetkellä alue oli ainakin osittain kambrikauden tai ordoviikkikauden sedimenttien peitossa. Tämä on todistettu kraatterin pohjalta löydettyjen mikrofossiilien avulla — kraatterin syntyaikaan alue oli matalan meren peitossa, ja meteoriitti läpäisi sedimenttikerroksen ennen kuin iskeytyi paleoproterotsoisen graniitin sisään. Karikkoselkä antaa siis arvokasta tietoa myös Suomen muinaisesta meripeitteestä.
Pyöreys, joka paljasti kaiken
Tämä Petäjäveden iskupaikka löytyi alun perin paikallisten ihmisten vihjeen perusteella. Useat petäjäveteläiset olivat huomanneet, miten epätavallisen pyöreä järvi on, ja vihje välitettiin Helsingin yliopistolle 1990-luvun alussa. Pesosen tutkijaryhmä otti vihjeet vakavasti — Suomessa oli jo tunnistettu Lappajärvi (1968) ja Sääksjärvi (1969), joten geologit olivat virittäytyneitä epäilemään pyöreitä järviä.
Tämä on yksinkertainen kraatteri, mikä tarkoittaa, että vaikutusasteroidin halkaisija on todennäköisesti ollut alle 100 metriä. Tällainen asteroidi olisi räjähtänyt iskukohdassaan vapauttaen energiaa, joka vastaa kymmeniä megatonneja TNT:tä — tarpeeksi tuhoamaan kaikki nykyaikaisen kaupungin verran aluetta, mutta liian pieni globaaliin vaikutukseen.
Merkitys ja geomatkailu
Tämä Petäjäveden iskupaikka on osa Keski-Suomen kasvavaa geomatkailureittiä, joka yhdistää Keurusselkän, Karikkoselkän ja Summasen (Saarijärven) kraatterit. Petäjäveden kunta on rakentanut järven rannalle geologisia opastauluja, ja paikallinen koulu on järjestänyt opetuskäyntejä, joissa oppilaat saavat etsiä iskumetamorfismin merkkejä rannoilta. Pieni koko tekee tästä havainnollisesti sopivan kohteen — kraatterin reuna on selvästi näkyvä, ja sen täydellinen pyöreys hahmottuu hyvin, kun seisoo läheisellä mäellä.
Vaikka tämä on Suomen tunnetuista kraattereista pienin, sen tieteellinen merkitys on suuri. Se on yksi harvoista selkeästi nähtävistä yksinkertaisista iskukraattereista Suomessa — Sääksjärvi ja Söderfjärden ovat kompleksisempia, ja Iso-Naakkima on kokonaan piilossa. Tämän pienen järven opetuksellinen arvo on siten poikkeuksellinen.
Yksinkertaiset vs. kompleksiset kraatterit
Geologisesti meteoriittikraatterit jaetaan kahteen päätyyppiin: yksinkertaisiin ja kompleksisiin. Tämä jako ei perustu vain kokoon, vaan myös rakenteeseen — ja Karikkoselkä on Suomen tunnetuin esimerkki yksinkertaisesta tyypistä.
Yksinkertaiset kraatterit (simple craters) ovat pienempiä, tyypillisesti alle 4 kilometriä halkaisijaltaan. Ne muodostuvat, kun pieni asteroidi iskee maan pintaan: syntyy kulhomainen kuoppa, jonka pohjalla on iskubreksiaa eli pirstoutunutta kallioperää. Pohja on tyypillisesti suora, ja kraatterin reunavalli kohoaa selvästi ympäröivän maaston yläpuolelle. Kuun pinnalla useimmat näkyvät kraatterit kuuluvat tähän tyyppiin.
Kompleksiset kraatterit (complex craters) ovat suurempia ja niissä on keskuskohouma sekä rengasmuotoinen reunavyöhyke. Suomen Lappajärvi (22 km), Söderfjärden (6,6 km) ja Suvasvesi N (5 km) ovat kaikki kompleksisia rakenteita. Niiden synty edellyttää suurempaa iskuenergiaa, joka aiheuttaa kallioperän elastisen palautuksen keskellä — kuten vesipisaran roiske kääntyy ylöspäin lammikon keskellä.
Siirtymäkokoluokka näiden kahden välillä on noin 2–4 kilometriä. Petäjäveden iskupaikka 1,4 km on selvästi yksinkertaisen kraatterin puolella, mikä tekee siitä erinomaisen vertailukohteen Kuussa tai muilla planeetoilla nähdyille kraattereille. Itse asiassa tähtitieteilijät käyttävät Karikkoselkää usein opetusesimerkkinä, kun selitetään, miltä yksinkertainen iskukraatteri näyttää maapallolla — paikka jossa rakenne on yhä helposti tunnistettavissa.
Ikä ja maakuoren historia
Karikkoselkän iskutapahtuman tarkka ajankohta on epävarma. Aiempien tutkimusten perusteella iän haarukka on 230–460 miljoonaa vuotta, mahdollisesti paleotsoisen kauden lopulla tai mesotsoisen alussa. Tämä haarukka on niin laaja, koska pieneksi kraatteriksi siitä ei ole löytynyt vielä luotettavaa radiometrisesti ajoitettavaa materiaalia, kuten suuria pirstekartioita tai kärnäiitin tyyppistä iskusulakiveä.
Tämä on yhteinen ongelma pienille kraattereille — niihin ei synny isoja määriä iskumetamorfismin sormenjälkiä, joista ikä voidaan luotettavasti määrittää. Helsingin yliopiston tutkijaryhmä jatkaa työtä tarkemman iänmäärityksen saamiseksi, mahdollisesti zirkonien U-Pb-ajoitusten kautta paikallisesta kallioperästä. Mikäli iän haarukka pystytään kaventamaan esimerkiksi triaskauteen, Petäjäveden iskupaikka liittyisi todennäköisesti samaan iskutapahtumien tihentymään kuin Paasselkä — tämä olisi merkittävä havainto Suomen geologisen historian kannalta. Toinen mahdollinen lähestymistapa on hyödyntää kosmogeenisia isotooppeja, kuten beryllium-10:tä, jotka voivat antaa erottelukyvyltään parempia ajoituksia nuorten iskupaikkojen tutkimuksessa. Suomalais-virolainen yhteistyö Tarton yliopiston kanssa on tämän työn keskiössä.
Tutkimusryhmiin kuuluu sekä kokeneita geologeja että nuoria väitöskirjantekijöitä, ja Petäjäveden iskupaikka on osoittautunut myös erinomaiseksi opetuskohteeksi seuraavalle tutkijasukupolvelle. Erityisesti Suomen Akatemian rahoittama hankesarja on tuonut alueen useaan kansainväliseen julkaisuun, ja tämä on lisännyt kraatterien tutkimuksen näkyvyyttä kotimaan ulkopuolellakin. Tutkimusrahoituksen kasvu on mahdollistanut myös uudet kenttäkampanjat, joissa kerätään näytteitä koko Karikkoselän järvialueelta. Yhteistyö Helsingin yliopiston ja Geologian tutkimuskeskuksen välillä on saanut myös kansainvälistä tunnustusta, ja tutkimustuloksia esitellään säännöllisesti European Geosciences Union -konferensseissa ja vastaavissa tieteellisissä tapahtumissa Euroopassa.
Tutustu myös: Itämeren synty – Suomen järvet – Suomen kallioperä ja vanhat tulivuoret – Lappajärven kraatteri – Hiidenkirnut – Spektroliitti – Talvivaara – DinojenMaailma Youtubessa