2012/12



   Eesti Looduse
   fotovoistlus 2010




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
artiklid EL 01/2003
Olematu looduskatastroof Saaremaal 800400 aastat enne Kristust

Kahtlemata on Kaali meteoriidikraatrid Eesti suurim loodusharuldus ning seetttu on ka huvi nende tekkeaja ja vimaliku mju kohta mbruskonnale tiesti arusaadav. Kas on vimalik, et meteoriit langes Saaremaale vaid paar tuhat aastat tagasi, nagu seda mitu teadlast on viimasel ajal arvanud?

Selle lhilevaate kirjutamist ajendas asjaolu, et peagi valmib Eesti ja Lti kineastide koostna film Kaalist. See phineb Kaali kraatrite ebaigetel dateeringutel, mis vib pikaks ajaks klvata segadust Kaali kraatrit klastavate inimeste, petajate ja koolipilaste seas. Iga populaarteaduslik film on alati teretulnud. Kuid ei tohi jtta mrkimata, et ks krgetasemeline populaarteaduslik linateos Kaalist on juba olemas (autor Mati Viiul) ja hiljuti prjati see rahvusvahelise auhinnaga.

Lennart Meri raamatute Hbevalge ja Hbevalgem mjul on viimastel aastatel ha sagedamini hakatud knelema meteoriidi langemisest ligikaudu paar tuhat aastat tagasi [1, 10, 11]. Ebareaalne on ka tillukese umbes kolme-neljameetrise lbimduga Kaali meteoriidi kogu Saaremaa loodust laastanud mju. Analsime vaidlusaluseid probleeme ksimuste ja vastuste vormis.

Kas Kaali on pha jrv? Millest tuleneb arvamus, et muistsed Saaremaal sna hajusalt paiknenud asukad pidasid Kaali jrve phaks jrveks ja tulid siia ohverdama?

Oma raamatutes on Lennart Meri pidanud Kaali katastroofi silmapaistvaks ajalooliseks sndmuseks kogu Phja-Euroopas. Samal ajal on professor Herbert Ligi nidanud, et see sndmus ei ole jtnud jlgi isegi mberkaudsete klade toponmikasse [3]. Mdi Kaalist kui phast jrvest pstitas lemdunud sajandil ilma hegi arvestatava faktita Tartu likooli ldajaloo professor Friedrich Kruse [2], kellel tekkis mte, nagu viks Kaali puhul olla tegu samasuguse ohverdamiskohaga, nagu oli Tacituse kirjeldatud germaanlaste ohvripaik Hertha jrv. htegi tsiselt vetavat fakti Kaali jrvest kui muistsete eestlaste ohvripaigast pole kindlaks tehtud tnini. Jrvest on seni leitud vaid ksikuid koduloomade, peamiselt hobuse ja sea luid. Mti Kaalist svendas veelgi Vello Lugase vide, et meteoriidiplahvatusest visid sttida Kaali lhikonnas paiknevad Asva ja Ridala pronksiaja asulad [4]. Eitamata Kaali kui pha jrve esinemise vimalikkust meie esiajaloos, tuleb praegu tdeda, et mingisugust teaduslikku testusmaterjali selle kohta ei ole.

Kas Kaalis langes hiidmeteoriit vi vikemeteoriit? On vimalik, et mdanikus on Maale tepoolest langenud meteoriite lbimduga 2050 km. Permi ja Triiase ajastute piiril umbes 251 miljonit aastat tagasi langenud hiidmeteoriidi mjul vis hvida valdav osa mereorganismidest ja ligikaudu 70 protsenti selgroogsetest. Ka umbes 65 miljonit aastat tagasi Mehhiko lahte langenud hiidmeteoriit vis muuta oluliselt Maa kliimat ja phjustada ligikaudu kolmveerandi seni eksisteerinud liikide, sealhulgas sauruste vljasuremise. Kuid tuleb lisada, et teadlastel pole sellise tlgenduse suhtes ksmeelt.

Kahtlemata olid suured meteoriidid ka Vara-Kambriumis umbes 535 miljonit aastat tagasi Eestisse langenud Neugrundi (kraatri lbimt ligi 8 km) ja umbes 455 miljonit aastat tagasi Hilis-Ordoviitsiumis langenud Krdla meteoriit (kraatri lbimt umbes 4 km). Neid kraatreid tekitanud meteoriitkehade lbimduks on Kalle Suuroja hinnanud vastavalt 400 ja 200 meetrit. Kaali meteoriit oli nende krval pris tilluke ja peakraatri kujundanud taevakeha mass umbes 2080 tonni. Ivan Reinwaldi arvates oli peakraatri moodustanud meteoriidi lbimt alla kolme meetri [8]. Seega on Kaali meteoriidi mass vrreldav Namiibias rahulikult maapinnal lebava Hoba meteoriidiga (pikkus 2,7 m, krgus maapinnalt 0,9 m ja mass ligikaudu 70 tonni). Kige suuremaks (umbes 450 tonni) hindas meteoriiti vene teadlane Grigori Pokrovski, kuid selgi juhul oleks maasse tormanud meteoriidi lbimt vaid 4,8 meetrit [5]. Kaali meteoriidi kige hinnatumad omadused pole mitte selle suurus, vaid kraatri klassikaline kuju ja paiknemine hsti ligipsetavas kohas. Kraatrivli on oluline ka ajaloolisest seisukohast, sest Kaali kraatrid olid enne Teist maailmasda ainsad kildudega testatud kraatrid Euroopas ja ldse teine meteoriidikildudega testatud kraatrirhm maailmas.


Kas meteoriidiplahvatus vis mjutada Saaremaa elu-olu? Rhm Eesti uurijaid on sellise vhe phjendatud vitega tepoolest vlja tulnud [10, 11]. Lihtsad arvutused nitavad, et Kaali meteoriidi langemine vis teatud mju avaldada kige rohkem mne kilomeetri raadiuses. Sageli vrreldakse Kaali meteoriidiplahvatust vikese aatomipommi plahvatusega. Niteks on eelnimetatud eestikeelses artiklis [11] Kaali meteoriidi langemist (vabanenud energia 525 kilotonni TNT-s ehk trotlekvivalentides) vrreldud tiesti vrreldamatu Hiroshima tuumapommi plahvatusega (1520 kilotonni TNT). Kigepealt tuleb rhutada, et meteoriidi plahvatus on aine gaasistumine, tuumapommi plahvatusel muutub aine plasmaks ja juba seetttu on nende protsesside vrdlemine teaduslikult lubamatu. Pealegi pandi otse alla suunatud Hiroshima pomm lhkema hus tpselt vlja arvutatud (kolme miili) krgusel, et plahvatusenergia tooks kaasa maksimaalse hulga ohvreid ja vimalikult suuri purustusi. Ja kuigi krgusega pisut eksiti, hvis peaaegu kik 1,5 kilomeetri raadiuses, kuni kolme kilomeetri kaugusel tekkisid plengud ning hooned ja rajatised purunesid kaheksa kilomeetri raadiuses. Hiroshimas likvideeriti purustused kohe ja Saaremaalgi oleks normaalne elu prast katastroofi kiiresti taastunud.

Erinevalt Hiroshima hvingust langes Kaali meteoriit ligikaudu 35-kraadise nurga all, tungis kmmekonna meetri sgavusele maapinda ja selle plahvatusenergia oli suunatud eesktt les. Seetttu ei saanudki kaasneda arvestatavaid purustusi. Asva ja Ridala asulate samaaegne sttimine on ka arheoloogia andmeil ebatenoline. Pealegi pole peale vilka fantaasialennu mitte htegi tendavat fakti.

Kaali katastroofi toetajad orienteeruvad halvasti arvudes. Niteks kilomeetrise lbimduga Arizona kraatri puhul kirjutavad nad igesti [11], et tegu oli 2040 megatonni TNT-ga, jttes seejuures endale teadvustamata kilo- ja megatonni vahelise erinevuse.


Kuidas plahvatus tekib? Et mitte jda ldsnaliseks, vaatame alljrgnevalt arvutuslikult Kaali kraatri plahvatusmehhanismi, vttes aluseks hdro-aerodnaamilise sarnasusteooria lhkeaine lhkamisega maapues ja maapinnal. Meteoriidi kokkuprkel maapinnaga (vi teiste planeetidega) tekib suure tihedusega energia, mis on sarnane lhkeaine lhkemisega maapinnal, kui tekib tavaliselt sadades tuhandetes atmosfrides mdetav rhk. Sellise suure rhu all on kikide ainete kokkusurutavus sedavrd vike, et seda ei tasu arvestada. Peale selle on suurte koormuste puhul inertsijud palju suurem hrdejust. Seetttu peetakse lhkelaengu vahetus mbruses olevat aluspinda ideaalselt kokkusurumatuks vedelikuks, vljaspool seda aga on aluspind mitteliikuv tahke keha. Meteoriidikraatri kujunemisel tuleb vlja arvutada ruumala, kus kraater on ideaalselt kokkusurumatu vedelik, millest vljaspool on tegu tahke keskkonnaga. Osa vabanevast energiast kulub selleks, et kujundada kraatrisvendit ja paisata vlja materjali, teine osa mbriskivimite deformeerimiseks ja kraatrivalli kujundamiseks. Vaid osa lhkeenergiast on kineetiline energia, mis tekitab mbruskonnas purustusi. Valemitesse on vimalik paigutada ht vi teist protsessi eelistavad erisugused arvnitajad, kuid neid ei saa paigutada tiesti suvaliselt, vaid ainult kindlates piirides. (foto 2), (joonis)

Kaali meteoriidikraatritest palju suuremaid svendeid on tehislikult tehtud paljudes piirkondades, niteks Novaja Zemljal Nukogude sjardite tekitatud tuumaplahvatuskraatrid. Seetttu pole selliseid protsesse mitte ksnes modelleeritud, vaid ka looduses mdetud. Suurem osa eksperimentaatoritest lhtub kraatrit arvutades nivast diameetrist ja nivast sgavusest, s. o. kraatri lbimdu ja sgavuse modelleerimisest vahetult enne lki vi lhkemist maapinna kohal.

Analoogia alusel saame meteoriidi langemisel tekkivaid mjutusi arvestada kolme rhma parameetrite alusel: 1) meteoriidi enda parameetrid, nagu tihedus, mass, lbimt, langemiskiirus, kineetiline energia, maapinnaga kokkupuute nurk; 2) tekkiva kraatri parameetrid, niteks lbimt, sgavus, ruumala, kraatrivalli krgus; 3) pinnase parameetrid: tihedus, voolamispiir, plastsus, poorsus jne.

Uuringud on nidanud, et lhkelaengutest tekkinud kraatri diameetri suhe energiaga on konstantne suurus. Sellest tulenevalt on vimalik vita, et teades lhkelaengu hulka (vi meteoriidi parameetreid) energiaga x, mis moodustas kraatri lbimduga y, saame projekteerida kraatri lbimduga z, mille energia on niteks q. Seega on suhteliselt lihtsate valemite abil vimalik mrata seos langenud meteoriidi massi ja tema kujundatud kraatri suuruse vahel. Aga vimalikke purustusi on hoopis keerukam hinnata, sest mitte kogu kraatrimaterjal ei paisku atmosfri, vaid osa sellest surutakse mbriskivimitesse.

Kaali meteoriidi langemisparameetrid kiirus, mass, langemisnurk ning isegi langemissuund pole seni heselt mratletud [9]. Kuid isegi kige fantaasiarohkemad valemitesse paigutatud arvud ei suuda Kaali vikemeteoriidi purustusjudu mis kll videtavasti murdis puid ja tekitas tulekahjusid kanda seitsme kilomeetri kaugusel asuvasse Piila rabasse. Metsatulekahjud ja ka soode plemine on meie kliimavtmes kuumadel suvekuudel sna tavaline. Praegu on nende tekitajad eesktt lohakad inimesed, varem oli peasdlane ike. Kuid ka ikeseplengud pole Eestis haruldased. Sageli Maale judvate boliidide lelennust maha sadanud iriidiumi hulk Piila rabas vis noori uurijaid segadusse viia raba plengu tttu, sest iga tahke ktuse pletamine phjustab mikroelementide hulga jrsu tusu plemisjkides. Just sellisest plenud kihist aga krgendatud iriidiumisisaldus

Piila rabas mrati [11].


Kas Kaali meteoriit sai langeda 800400 aastat e. Kr.? Ei, mitte kuidagi! Pole mingit kahtlust, et meteoriit langes sinna vhemalt neli tuhat aastat tagasi, kuivrd peakraatrist on radiossinikumeetodiga dateeritud le kolme tuhande aasta vanust orgaanilist ainet (kalibreerimata vanus 339035 14C aastat tagasi, analsitud Tallinnas Tln-1353, kalibreeritud vanus he sigma puhul ehk 68-protsendilise tenosusega 37403640 aastat ehk 17401640 aastat enne Kristust. Vikekraatritest on dateeritud puustt, mille vanuseks saadi kuni 2920240 aastat (analsitud Tartus: TA-769). Kalibreeritult he sigma puhul oleks vastav vanus 34002840 aastat. Kraatrites olnud (lkke?)ssi on aga ilmselgelt kraatritest noorem. [foto 3]

Veevaesel ajal tehtud fotol oleva kraatri nlval neme paljandumas kaevist. Sealt vetud proovidest on tehtud mitu radiossiniku analsi, mis andsid jrgmisi tulemusi:

0,4 m sgavuselt vetud puutvi: 174746 aastat (Tln-2571)

0,95 m sgavuselt prit puutvi: 212647 aastat (Tln-2574)

1,41,6 m sgavuselt saadud puutvi: 237947 aastat (Tln-2575)

1,181,25 m sgavuselt vetud turvas: 295851 aastat (Tln-2576)

Samast sgavusest turbast vetud puit: 226255 aastat (Tln-2582)

Viimast kahte dateeringut hinnates on loomulik, et kraatrisse langenud puu on mbrissetteist noorem. Naaberkaevisest 1,15 m sgavuselt vetud puutve vanuseks saadi 267347 aastat (Tln-2573).

Kaevis asub kraatri keskmest kaugel ja vanimatest kihtidest tunduvalt krgemal. Seetttu on kraatri vanus toodud dateeringutest oluliselt suurem. Juhul, kui kasutaksime dendroloogilist parandust, nagu seda tegid Veski jt. [11], saaksime 1,181,25 meetri sgavuselt vetud turba vanuseks 32603050 kalendriaastat (igemini astronoomilist aastat, sest maailmas on kasutusel palju mitmesuguseid kalendreid). Seetttu on Kaali kraatri noorendamise phjendused alusetud.

Kuivrd prast meteoriidi langemist oli kraatri aluspind nii sgavuti kui ka pindalalt tugevasti lhestatud, siis toimus arvukate avalhede kaudu aastasadu, vib-olla isegi aastatuhandeid intensiivne veevahetus, mis vlistas kraatris setete kuhjumise. Tenoliselt oli kraatril mnda aega hendus ka mereveega, knelemata klimaatilisest mjutusest. Seetttu on Kaali kraatris leiduvate vanimate setete alusel raske mrata kraatri kujunemisaega, kll aga saame kindlalt elda, milline on nende kraatrite minimaalne vanus: see on vhemalt neli tuhat aastat. Tpsemaks mramiseks on kaudsed meetodid. ks vimalus on dateerida kraatrist vlja paiskunud materjali mbruskonna soodes. Uuringute phjal vivad Kaali kraatrid olla ligikaudu 7500 aastat vanad [6, 7].


Toimetuselt: Siim Veski jt. arvamust Kaali meteoriidi langemise aja kohta saab lugeda Eesti Arheoloogia Ajakirjast [11].


1.

Heinsalu, A. et al. 2002. Saarenmaalla sijaitsevan Kaalin meteoriittikraatterin ik sek trmyksen vaikutukset ympristn ja asutukseen. Geologi 8: 127133.
2.

Kruse, Friedrich 1842. Necrolivonica oder Alterthmer Liv-, Ehst- und Curlands. Beilage Dorpat.
3.

Ligi, Herbert 1988. Pythease avastusretk 2. Eesti Loodus 38 (12): 804810.
4.

Lugas, Vello 1996. Kaali kraatrivljal Phaethonit otsimas. Eesti Entsklopeediakirjastus, Tallinn.
5.

Pokrovski, Grigori 1963. Meteoriidi parameetrite arvestamine tema poolt moodustatud lehtri jrgi. Eesti NSV Teaduste Akadeemia Geoloogia Instituudi uurimused 11. Tallinn (vene keeles eesti- ja ingliskeelse resmeega): 6171.
6.

Raukas, Anto 1995. Kaali meteoriidikraatrid on palju vanemad kui arvati. Eesti Loodus 46 (1112): 351353.
7.

Raukas, Anto et al. 1995. On the age of meteorite craters at Kaali (Saaremaa Island, Estonia). Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. Geology 44 (3): 177183.
8.

Reinvaldt, Ivan A. 1933 Kaali jrv The Meteorite Craters on the Island of sel (Estonia). Loodusuurijate Seltsi Aruanded 39: 183202.
9.

Tiirmaa, Reet 1994. Kaali meteoriit. Eesti Teaduste Akadeemia Geoloogia Instituut, Tallinn.
10.

Veski, Siim et al. 2001. Ecological catastrophe in connection with the impact of the Kaali meteorite about 800-400 BC on the island of Saaremaa, Estonia. Meteoritics & Planetary Science 36: 13671376.
11.

Veski, Siim jt. 2002. Kaali meteoriidi vanus ja mju looduskeskkonnale Saaremaa Piila raba turbalbilike uuringu phjal. Eesti Arheoloogia Ajakiri 6 (2): 320.


Anto Raukas (1935) on TT geoloogia instituudi kvaternaarigeoloogia

osakonna juhataja.

Kustav Laigna (1932) on Eesti mereakadeemia emeriitprofessor.

Tanel Moora (1938) on ajaloo instituudi arheoloogiakeskuse teadur.



Anto Raukas, Kustav Laigna, Tanel Moora
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012

Mis see on?
E-posti aadress:
Liitun:Lahkun: 
Serverit teenindab EENet