Eesti Looduse fotov�istlus
2010/6-7



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Plvamaa EL 2010/6-7
Ilumetsa kraatrid pakuvad ikka uurimisainest

Plva maakonna Ilumetsa meteoriidikraatrid on viimastel aastakmnetel muutunud Taevaskoja ja Piusa koobaste krval vga hinnatud loodusturismiobjektiks Kagu-Eestis.

Rahvasuus liikunud legendid annavad aimu sellest, et kohalikus kultuuriruumis oli nende koonilise kujuga sgavate struktuuride olemasolu ja asukoht teada juba ammu [8, 10]. Langenud ingli temaatikaga seostatud kraatrite nimede (Prguhaud, Kuradihaud, Tondihaud, Sgavhaud) jrgi viks ju lausa arvata, et nende kosmiline pritolugi oli teada pikka aega tagasi.

Praegusel ajal vime aga rkida vaid kahest Ilumetsa kraatrist: Prguhauast ja Sgavhauast (*1). lejnud mainitute (Tondihaud ja Kuradihaud) puhul kahtlesid nende pritolus juba esmakirjeldajad [1, 2]. Tondihaud ja Kuradihaud on Prguhavva soo servas olevad turbaga titunud oletuslikud vormid, mida praegusajal ei nnestu enam looduses leida. Kahjuks on ka varem publitseeritud kaardimaterjal omaaegse salastamispoliitika tttu vga puudulik, mistttu nende, ndseks juba pool sajandit tagasi kirjeldatud haudade asukohad ongi tpselt teadmata.

Tondihauda on kirjeldatud (ja isegi fotografeeritud) kui ovaalset 24 19 meetri suurust kahe meetri paksuse turbaltsega tidetud vaevumrgatava valliga lohku, mis paikneb Prguhauast ligikaudu he kilomeetri kaugusel lnes [1, 3]. Kuradihaud asuvat Prguhauast ligikaudu 400 meetrit lnes tihedas metsas siirdesoo servas [4]. See oli ligikaudu 24 meetri suurune ja vaevalt meetrisgavune lohk. Tondi- ja Prguhaua kirjelduste alusel on nende sgavuse ja lbimdu suhe (vastavalt umbes 1 : 10 ja 1 : 24) plahvatuskraatri kohta liiga vike (lihtkraatri puhul on ideaalne sgavuse ja lbimdu suhe 1 : 5).

Kaks kraatrit. Kaks Ilumetsa kraatrit on lehtrikujulised svendid, mis piirnevad mbritseva maastiku tasapinnast krgemale ulatuvate vallidega. Suurem kraater Prguhaud on pisut elliptilise kujuga. Selle lbimt, mdetuna vallilt vallile, on 75−80 meetrit (*2). Kraatri phi asub phjaveetasemest sgavamal, sestap on sellesse aegade vltel tekkinud kuni kahe ja poole meetri paksune turbalts, mille alumises osas on sapropeel. Struktuuri sgavus valli krgeimast osast turbalasundi phjani on 12,5 meetrit, krgeim vall ulatub kuni neli meetrit le mbritseva ala.
Lunapoolne Sgavhaud on tunduvalt viksema lbimduga: pisut alla 50 meetri. Sgavhaud on ka madalam: vaid 4,5 meetrit. Selle kraatri vall on Prguhaua vallist madalam, ulatudes idaserval maksimaalselt 1,5 meetri jagu le mbritseva tasapinna.
Kraatrite mbruse geoloogilise lbilike moodustavad Kesk-Devoni ajastiku Givet ea (391,8−385,3 miljonit aastat tagasi) Gauja lademe nrgalt kuni keskmiselt tsementeerunud helekollased liivakivid, mis on kaetud ligikaudu kahe meetri paksuse savika phimoreeni ja kuni poole meetri paksuse glatsiofluviaalsete liivade kihiga. Prguhaua kraatrist lnes paikneb Prguhavva soo (*1), mistttu selle kraatri vallitaguse ala tidavad lne- ja lunakaarest turbakihid.

Kraatrite uuringulugu. Kraatrite esmamainijaks peetakse Tartu likooli tudengit Rudolf A. F. W. Hallikut, kes osales 1938. aastal Kagu-Eestis suuremtkavalisel geoloogilisel kaardistamisel ning kellest sai hiljem geoloog-stratigraaf Saksamaal Schleswig-Holsteinis. Vimalik, et lipilast inspireeris avastatud lohkusid meteoriitikateemaga seostama meinsener Ivan Reinwaldi hiljutine (1937) meteoriitse raua leid Kaalis.
Juba 1938. aastal inspekteeris Ilumetsa struktuure Artur Luha (1892−1953), kes oli tol ajal majandusministeeriumile allunud Eesti geoloogilise komitee (Eesti geoloogiakeskuse eelkija) juht. Artur Luha ettevtmisel (ilmselt lootuses leida meteoriitset ainest) kaevati Sgavhaua phja urf ning koostati Prguhaua topograafiline plaan. Kaevamiste juures viibis ka geograaf Ants Laasi (1909−1989), kes tegi Prguhaua kraatri phja palnoloogilise lbilike. Kahjuks pole kigi nende maailmasjaeelsete uuringute tulemused silinud. Aastal 1952 uuris magnetvlja iseloomu Prguhaua kohal Evald Pobul (1915−1995), kuid mrkimisvrseid anomaaliaid ta ei avastanud [12].
Esimene kirjalik levaade Ilumetsa kraatritest ilmus Ago Aaloe (1927−1980) sulest 1960. aastal. Tema artikkel Ilumetsa kraatrid Eesti NSV-s ilmus venekeelses ajakirjas Meteoritika [1]. Publitseerimisele eelnesid intensiivsed vlitd 1956. aasta suvel. Vljakaevamistel lbistati Prguhaua kirde- ja edelaosa vall kraaviga. Kaevamiste armid on thelepanelikul vaatlusel praegugi jlgitavad, kuid kaevamiste tulemusel saadud lbiliked (*3) on andnud olulist informatsiooni struktuuri ehituse kohta, viidates vallil moreeni ja liiva segunemise kaudu kraatri plahvatuspritolule. Peatselt prast vljakaevamisi veti Prguhaud ja Sgavhaud ksikobjektidena riikliku kaitse alla.

Kraatrite vanuse selgitamine. Eelmise sajandi seitsmekmnendatel aastatel uuriti intensiivselt struktuuride vanust, kasutades selleks Prguhaua tekkejrgse turba radiossiniku- ja ietolmuanalse. Uuringutulemused avaldasid Arvi Liiva, Helgi Kessel (1926−1989) ja Ago Aaloe 1979. aastal [9]. Nende uuringute kigu ja tulemuste phjaliku kirjelduse vib leida Arvi Liiva hiljutisest artiklist ajakirjas Eesti Loodus [8]. Sapropeelikihi alumisest osast vetud proovi vanuseks saadi radiossinikumeetodil 6030 100 aastat, mis kalibreeritult vastab vanusele 6740−7010 aastat. Kuna orgaaniline aine ei hakanud kraatrisse kogunema otsekohe prast plahvatust, siis vib arvata, et struktuur on tekkelt pisut vanem.
Struktuuride vanuse tpsustamiseks tegi Tallinna tehnikalikooli geoloogia instituudi trhm akadeemik Anto Raukase eestvtmisel 1996. aasta suvel Meenikunno raba uuringuid. Ilumetsa kraatrivljast ligikaudu kuue kilomeetri kaugusel algava raba idaosas paikneva Keskmise Suurjrve phjakalda turba puursdamikust avastati 5,7 meetri sgavuselt mikroskoopilised klaasjad sfrulid [13]. Nimetatud kihi vanuseks saadi kahe radiossinikumeetodil analsitud proovi alusel 6542 50 ja 6697 50 aastat (kalibreeritult 7420−7500 ja 7560−7610 aastat). See tulemus annab seega kraatrite vanuseks ligikaudu 600 aastat rohkem kui eelnev, kraatriphjast prineva orgaanilise materjali vanuse phjal saadud dateering ning seda ksitletaksegi Ilumetsa plahvatuste vanusena.
Selle sajandi alul on Ilumetsa struktuure uuritud pinnast mittelhkuvate geofsikaliste meetodite abil, nagu elektromeetria, magnetomeetria ning pinnaseradar. Nende uuringute kigust ja tulemustest on juttu allpool.

Aaloe arvates langes meteoor loodest. Ago Aaloe tehtud vljakaevamised Prguhaual viitasid otseselt plahvatusprotsessile [1, 3]. Kraatri krgem idapoolne vall koosneb Devoni liivakividest (liivast) ja glatsiofluviaalsest liivast, mis on moreense materjaliga segunenud ja ktkeb arvukaid phimoreeni ltsi (*3). Alusphjaline liivakivi leiti olevat lasumusrikke tagajrjel nihkunud ning kraatri edelaosas lbivad seda kuni 0,5 meetri laiused, moreeniga titunud lhed. Madalam lnepoolne vall koosneb philiselt moreenist, milles sisalduvad vaid ksikud liivaltsed. Aaloe mrgib, et selline koostiseline asmmeetria vib olla phjustatud asjaolust, et kraatrist lnes glatsiofluviaalsete liivade kiht peaaegu puudub.
Sgavhaual tehtud sondeerimispuurimiste tulemused leiti olevat sarnased Prguhaua kaevamiste tulemustega. Phjendamata oma mttekiku, kuid viidates asjaolule, et kraatrivallid on krgemad struktuuride kirde- (Prguhaud) ja idaosas (Sgavhaud), judis Aaloe jreldusele [1], et Ilumetsa meteoor langes loodest.

Vi langes ta siiski lunast? Kraatrivljade, nagu Ilumetsa (ja ka Kaali) puhul, kus suhteliselt vikesel pindalal on mitu hel ajal tekkinud kraatrit, peetakse langemissuunda mravaks kriteeriumiks ala vljavenitatust. Langemissuunda mrgib suurima kraatri asukoht: selle on tekitanud kige kaugemale lennanud meteoor [11].
Kraatrivljad tekivad, kui meteoorkehad purunevad Maa suhteliselt tihedas atmosfris hrdeju tagajrjel tekkivate kehasiseste pingete tttu. Purunemist mrav parameeter ei ole seejuures meteoori suurus (statistiliselt on suuremad kehad isegi purunemisaltimad), vaid materjali tp (purunemise tenosus vheneb reas kivi − kivi-raud − raud). Kuna purunemine toimub tavaliselt atmosfri alumises osas (tekkivad pinged on otseses sltuvuses atmosfri tihedusest), ei jua kiiresti lendava meteoori tkid enne maapinnale judmist ksteisest vga kaugele lennata. Juhul, kui tkid on suured, letab kokkuprkel Maaga toimuva plahvatuse lbimt vimaliku kraatrivlja mtmeid ja kujuneb vaid ks kraater. Viksemate kehade puhul on loomulikult ka plahvatused viksemad ning vimalus, et nende raadius ei leta kraatrivlja mtmeid, on suurem. Seega on kraatrivljadel tavalisemad vikesed (valdavalt alla sajameetrise lbimduga) lihtsa koonusja kujuga kraatrid.
Langemise kigus meteooritkid purunevad, seeprast on nende pindala algsega vrreldes tunduvalt suurem ning ka hrdejudude aeglustav mju sedavrd suurem. Suuremad tkid lendavad kaugemale, sest neile toimivad nende suurema massi-pindala suhte tttu viksemad hrdejud (s.t. viksemad tkid pidurduvad rohkem). Kuna algne keha jaotub suuremateks, aga kiiremateks ning viksemateks, aga aeglasemateks tkkideks, langevad nad viimaks ellipsikujulisele maa-alale. Ellipsi vljavenitatus (pikem telg) mrgib siinjuures langemise sihti ja suuremate-viksemate tkkide (kraatrite) jaotus thistab langemise suunda.
Nende teadmiste taustal kahe Ilumetsa kraatri asendit silmas pidades (*1) viks oletada, et meteoor langes hoopis lunakaarest (umbkaudu 190º). Samas tuleb arvestada, et antud tlgendus tugineb vaid kahele kraatrile (korrelatsioon on ideaalne) ega arvesta muude vimalike siiani leidmata vi aja vltel hvinud struktuuridega.

Geofsikalised uuringud ja tulemused. Viimase kmnendi jooksul on Ilumetsa kraatritel tehtud hulk uuringuid, kus phieesmrk on olnud ppida mitmesuguseid geofsikalisi meetodeid.
Nii korraldati 2005. aasta augustis Jenny ja Antti Wihuri Fondi (Soome) toetusel kursus Holotseensete meteoriidikraatrite geofsika Eesti, Soome, Rootsi ja Saksamaa kraadippurite osalusel, 2008. aastal aga NordForski toetusel Balti riikide ja phjamaade doktorantidele meldud kursus Vikesed kvaternaarsed kraatrivormid geofsikalised ja koloogilised aspektid.
Kursuste kigus uuriti muu hulgas Ilumetsa kraatreid magnetiliste, elektriliste ja seismiliste meetoditega, htlasi koostati georadariprofiilid le kraatrite ja Prguhavva soo. Kursuste tmahukaimaks tulemuseks vib pidada Sgavhaua magnetilist kaarti (*4), mille on koostanud Ulla Preeden ja Evelin Ver. Kuigi magnetvljas ei tulnud esile vimalike meteoriiditkkidega seostuvaid teravaid suure amplituudiga anomaaliaid, joonistub kaardil sna selgelt vlja kraatrivalli mrkiv positiivne anomaalne ring, mille sees on magnetvli mbritsevast viksem. Samamoodi kui magnetvli seostub kraatritega elektriline, tpsemalt niveritakistuse anomaalia: struktuuride sisemuses on elektrijuhtivus parem kui vallidel. Selle phjustab erisugune veesisaldus, aga vimalik, et ka plahvatuse mju.
Georadaritde phjal on selgunud mningad kraatrite siseehituse jooned (*5). Niteks on kraatrivallides mbritsevaga vrreldes palju vhem pikemaid elektromagnetlaineid peegeldavaid pindu. See viitab asjaolule, et materjal on purunenud ning plahvatuseelsed liiva(kivi)- ja moreenikihid segunenud. Kohati vib vallis mrgata ksikuid pisikestele moreeniltsedele viitavaid peegeldusi. Krgemate vallide lemises osas ja vlisnlval paikneb kuni meetripaksune ltsetaoline moodustis, mida vib tlgendada kui vljapaisatud liivakat materjali moreenpinnase peal. ksikud profiilid Prguhavva soos tid selgelt esile turbaaluse pinna reljeefi, kuid htegi kraatrisarnast struktuuri selles ei avastatud. Samas ei saa nende uuringute alusel priselt vlistada teiste turbaaluste kraatrite olemasolu, kuna profiilid on hredalt paigutunud.

Meteoriitne pritolu pole lplikult testatud. Ehkki tunneme Ilumetsa struktuure meteoriidikraatritena ja oskame vlistada kikvimalikud muud marstruktuuride tekkevimalused (inimtekkeline plahvatus, karst, sulglohk), pole nende meteoriitne pritolu kogu maailma silmis kaugeltki mitte testatud.
Meteoriitse pritolu testamise kriteeriumid rajanevad petrograafilistel ja geokeemilistel leidudel, nagu lgikoonused, mikroskoopilised deformatsioonijljed (peamiselt planaarsed deformatsioonid kvartsiterades) plahvatuse mjutatud kivimites, plahvatuse kigus tekkinud kivimite rikastumine iriidiumi ja teiste plaatina rhma keemiliste elementidega ning iseloomulikud osmiumi isotoopide suhted [5, 6]. Plahvatust testab heselt ka maavlise pritoluga materjali (meteoriitide) leid kraatrite vahetust lhedusest (niteks Kaali vi Sihhote-Alin) vi plahvatuse otsene tendamine.
Hoolimata otsingutest pole Ilumetsast meteoriitset materjali leitud. Kuna Ilumetsas pole suhteliselt vikeste plahvatusrhkude tttu vimalik leida ka lgikoonuseid ega planaarseid deformatsioone, tuleb Prgu- ja Sgavhaua meteoriitset pritolu testada keemiliste uuringute alusel. Selleks uuritakse plaatina rhma elementide sisaldust kraatreid mbritsevas pinnases ning vrreldakse neid sisaldustega moreenis ja Devoni liivakivides, toetudes asjaolule, et plaatina rhma elementide sisaldus kondriitides ja enamikus raudmeteoriitides on mitu korda suurem kui maakoorekivimites. ksiti vib lhtuda kahe metalli reeniumi ja osmiumi suhtest [7]. Nimelt sisaldab meteoriitne aines vga vhe reeniumit ja suhteliselt palju osmiumi (Re/Os ≤ 0,1), kusjuures tavalistes kivimites on reeniumi osmiumist vhemalt kmme korda rohkem (Re/Os ≥ 10). Kuna osmiumi isotoop 187 tekib 187Re β-lagunemisel, on meteoriitse lisandi mramisel vimalik kasutada ka osmiumi isotoopsuhteid (188Os/187Os).
Thelepanu vrib fakt, et enamik vikestest Maal olevatest kraatritest (vt. http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase) on raudmeteoriitide tekitatud (erand on Carancase-Desaguadero sndmus Peruus 15. septembril 2007). Vikeste kraatrite phjustajana on raudmeteoriit vrreldes niisama suure kivimeteoriidiga eelistatud seisundis, kuna ka vikesed (mnemeetrised) objektid lbivad atmosfri ilma selles hvimata. Ilumetsa kraatrite raudsele pritolule viitas ka Ago Aaloe [3], kuid oletas, et aastatuhandete vltel on allesjnud tkid tielikult oksdeerunud. Meenikunno raba turbast avastatud silikaatsed sfrulid annavad kll tugeva ja Prguhaua orgaanilisest titest tehtud dateeringutega sobiva seose, kuid selleks, et nende pritolu testada ja Ilumetsa sndmusega seostada, on vaja teha edasisi keemilisi analse [13].


1. Aaloe, Ago 1960. Илуметсаские кратеры Эстонской ССР. − Метеоритика XVIII: 26−31.
2. Aaloe, Ago 1961. Ilumetsa kraatrid. − Eesti Loodus 12 (5): 26−31.
3. Aaloe, Ago 1963. Новые данные о строении Илуметсаских кратеров. − ENSV Teaduste Akadeemia Geoloogia Instituudi Uurimused XI: 35−43.
4. Aaloe, Ago 1979. Meteoriidikraatrid Ilumetsas. − Eesti Loodus 30 (12): 756−761.
5. French, Bevan M. 1998. Traces of Catastrophe: A handbook of Shock−Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures. − LPI Contribution No. 954. Lunar and Planetary Institute, Houston: 120 pp.
6. Henkel, Herbert; Pesonen Lauri J. 1992. Impact craters and craterform structures in Fennoscandia. − Tectonophysics 216 (1/2): 31−40.
7. Koeberl, Christian 1998. Identification of meteoritic components in impactites. − Geological Society, London, Special Publications 140: 133−153.
8. Liiva, Arvi 2008. Ilumetsa kraatrid: rahvalugudest teaduseni. − Eesti Loodus 59 (8): 426−429.
9. Liiva, Arvi; Kessel, Helgi; Aaloe, Ago 1979. Ilumetsa kraatrite vanus. − Eesti Loodus 30 (12): 762−764.
10. Neemre, Henn 1975. Ilumetsa meteoriidikraatrid. − Koit, 17. mai.
11. Passey, Q. R.; Melosh, H. J. 1980. Effects of atmospheric breakup of crater field formation. − Icarus 42: 211−233.
12. Pobul, Evald 1963. Применение геофизических методов при исследовании метеоритных кратеров Эстонской ССР. − ENSV Teaduste Akadeemia Geoloogia Instituudi Uurimused XI: 45−51.
13. Raukas, Anto; Tiirmaa, Reet; Kaup, Enn; Kimmel, Kai 2001. The age of the Ilumetsa meteorite craters in southeast Estonia. − Meteoritics & Planetary Science 36 (11): 1507−1514.


Jri Plado (1969) on Tartu likooli geoloogia osakonna vanemteadur, Eesti Teaduste Akadeemia meteoriitika komisjoni esimees.



Jri Plado
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012