Väitös: Marsin pinnan ikä voidaan ajoittaa yksityiskohtaisesti pienten törmäyskraatterien avulla

Väitöskirjassa tutkittiin Marsin vedenpurkausuomien kehitystä pienten törmäyskraatterien avulla. Nykypäivän Mars näyttäytyy meille kylmänä ja karuna planeettana. Sen vaihtelevat pinnanrakenteet kuitenkin osoittavat, ettei tilanne ole aina ollut sama – Mars on menneisyytensä aikana ollut hyvinkin aktiivinen planeetta.

Yksi monipuolisimmista Marsin aktiivisuusalueista on ollut Hellaksen allas, yli 2000 kilometriä halkaisijaltaan oleva törmäyskraatteri Marsin eteläisellä pallonpuoliskolla. Altaan itäistä reunaa leikkaavat satoja kilometrejä pitkät ja kymmeniä kilometrejä leveät kanjonit, joiden uskotaan muodostuneen lähes neljä miljardia vuotta sitten, kun pinnanalaiset jäävarastot sulivat läheisten tulivuorten aktivoiduttua.

Väitöstyössä tutkittiin Marsin Hellaksen altaan vedenpurkausuomien kehitystä kraatterilaskuiksi kutsuttua iänmääritysmenetelmää hyödyntämällä. Tutkimuksessa käytettiin pääasiassa Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) -luotaimen ConTeXt Imager (CTX)- ja High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) -kameroiden tuottamaa kuva-aineistoa, jonka tarkimmissa kuvissa jopa tuolin kokoluokkaa olevat pinnanpiirteet ovat erotettavissa.

Väitöskirjan tulokset Hellaksen altaan vedenpurkausuomilta tukevat aiempia tutkimustuloksia, joiden mukaan uomat muodostuivat suhteellisen lyhyellä aikavälillä, noin 3,4–3,7 miljardia vuotta sitten. Vettä vapautui uomiin selvästi useita erillisiä kertoja. Vesipulssien yhteneväinen ikä läheisten tulivuorten aktiivisuusvaiheiden kanssa viittaa siihen, että paitsi vedenpurkausuomien syntyä, myös niiden aktiivisuutta on ohjaillut tulivuoritoiminta.

Vedenpurkausuomien toiminta hiipui lopullisesti vain noin 0,8–1,9 miljardia vuotta sitten. Pian tämän jälkeen uomien pohjat peittyivät jääpitoisella aineksella. Vaikka syynä tähän olivat pääsääntöisesti ilmastolliset muutokset, esimerkiksi törmäyskraatterien muodostuminen näyttää myös vaikuttaneen jääpitoisten muodostumien syntymiseen.

Alue muokkaantui pienimuotoisesti myös jälkeenpäin. Merkittävimpiä näistä pinnanuudistumisprosesseista ovat olleet jääpitoisten tomulaskeumien kerrostumiset viimeisimmän kymmenen miljoonan vuoden aikana sekä tuulen toiminta viimeisimmän miljoonan vuoden aikana.

----

Filosofian maisteri Soile Kukkonen väittelee tohtoriksi Oulun yliopistossa 20.4.2018. Tähtitieteen alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Small impact craters in crater counting – Evolution studies of the eastern Hellas outflow channels, Mars (Pienet törmäyskraatterit kraatterilaskuiänmäärityksessä ja niiden soveltaminen Marsin Hellaksen altaan vedenpurkausuomien historian selvittämiseksi). Vastaväittäjänä toimii professori Stephanie Werner Oslon yliopistosta ja kustoksena dosentti Eija Laurikainen Oulun yliopistosta. Väitöstilaisuus pidetään Linnanmaalla salissa L10 klo 12 alkaen.