Haughtoni kraater

Haughtoni kraater Devoni saarel

Haughtoni kraater on meteoriidikraater, mis asub maailma suurimal asustamata saarel, milleks on Devoni saar. See asub Kanadale kuuluvas Arktika saarestikus.

Kraater avastati 1950. aastatel aerofotodelt.

Kraater on nime saanud briti loodusteadlase Samuel Haughtoni järgi, kes kirjutas esimesena Kanada saarestiku geoloogiast 1850. aastatel.

Ajalugu

Radariga tehtud pilt Haughtoni kraatrist (1998)

Umbes 39 miljonit aastat tagasi, hiliseotseenis, langes praeguse Devoni saare keskossa maismaale hinnanguliselt ühe- kuni kahekilomeetrise läbimõõduga hiiglaslik impaktiline objekt ehk impaktor (meteoriit, asteroid või komeet), mille plahvatuse käigus tekkinud ülihelikiiruslik lööklaine tekitas kukkumiskohta 23-kilomeetrise diameetriga ringikujulise impaktstruktuuri. Tekkinud kraatri sisemine osa on 16 kilomeetrit lai, kuid seesmisest ringist väljapoole jäävate purustuste ja teiste impakti tagajärgedega moodustub kogu struktuuri läbimõõduks 23 kilomeetrit.

Enne kraatri moodustumist oli Devoni saar kaetud metsadega. Pärast kraatri moodustumist täitis kraatrit mitu miljonit aastat vesi, sinna tekkis palju järvi. Erosiooni tulemusena akumuleerusid erodeerunud setted järve põhja. Aja jooksul kuivas järv ära, kuid selle põhja vajunud setted jäid alles ja on siiani kraatris olemas tänu saarel esinevale aeglasele erosioonile. Need setted sisaldavad fossiile taimedest ja loomadest, kes elasid kraatri järvedes ja nende ümbruses 23 miljonit aastat tagasi Miotseeni alguses.

Kirjeldus

Kraatri keskpunkt paikneb 75°22'N laiuskraadil ja 89°41'W pikkuskraadil. Seega on Haughtoni kraater ühtlasi üks kõige kõrgemal laiuskraadil teadaolevaid impaktilisi kraatreid Maal.

Haughtoni kraater on suhteliselt suur (23-kilomeetrise diameetriga) ja erakordselt hästi säilinud, seal on olemas geoloogilised iseärasused, mis on tekitatud jää ja sellest sulanud vooluvee poolt.

Kliima on saarel karm, harva tõuseb temperatuur üle +10 °C, talvel võib see langeda isegi kuni −50 °C – sellel põhjusel on saar kaetud polaarkõrbega. Polaarkõrbeline keskkond ja meteoriidikraatri põhjustatud deformatsioonid moodustavad ebatavalise kombinatsiooni. Haughton on ainukene teadaolev kraater, mis asub sellises keskkonnas. Devoni saart iseloomustavad temperatuurid alla vee külmumistemperatuuri enamiku aja aastast, vähene sademete hulk, igikelts ja lühike vegetatsiooniperiood. Nende tingimuste tõttu on saarel erosioon väike.

Just tänu oma geograafilisele asukohale säilivadki seal paljud geoloogilised jooned, mis madalamatel laiuskraadidel paiknevatel kraatritel erosiooni tõttu kaovad. Kuigi Haughtoni kraater on üle elanud mahukaid erosioone, on paljud alles jäänud geoloogilised jooned erakordselt hästi säilinud.

Geoloogiline iseloomustus

Paleosoikumi savikilta leidmas Haughtoni kraatrist

Devoni saare geoloogia esindab kahte põhilist üksust:

• esiteks paksu (praegu umbes 1,3 km paksune) subhorisontaalset Paleosoikumi (Kambriumi kuni Devoni) mere settekivimeid, kus domineerivad karbonaatkivimid (dolomiit ja lubjakivi), mis moodustavad osa Arktika platvormist,
• teiseks Eel-Kambriumi kristallilist (gneisilist) aluskorda, mis lamab settekivimite all ja moodustab osa Kanada kilbist.

Paleosoikumi setted on kaldu umbes 4 kraadi lääne suunas. Ülemine osa platoost iseloomustab Devoni saare maapinda, mis on vana erodeerunud kiltmaa, kus setete vanus suureneb ida suunas.

Haughtoni kraatris on olemas mitmekesine litoloogiline kompleks. Impaktilise objekti plahvatusest tekkinud lööklaine lõi läbi terve Paleosoikumi, pressis kilta ja aleuriiti üles õhku ja kraatrist välja. Plahvatus jõudis rohkem kui 1,7 kilomeetri sügavusele, kuna maapinnal on tuvastatud Maa sügavusest pärinevat materjali – gneissi. Gneisilise aluskorra peal on karbonaatne materjal, mille paksus on umbes 1,7–2 kilomeetrit. Mõned formatsioonid säilitasid pärast plahvatust oma terviklikkuse, struktuuri ja välise osa, neid kallutati vaid plokkidena.

Haughtoni kraatrile on eriti iseloomulikud kraatri keskel tekkinud bretša formatsioonid, ülespuistamise põhjustatud killustikusetted, purustatud ja õhus edasi kandunud fragmendid, mis pärinevad üles pressitud kivimitest. Seega leidub Devoni saare aluskorra kristallilisi kivimeid rohkesti ka maapinnal. Impaktilise plahvatuse käigus kildudeks purustatud kivimid puistati kõrgele taevasse ja seejärel kukkusid nad tagasi kraatrisse, kus moodustasid suurejoonelise kuhja. Need fragmendid moondusid intensiivse kuumuse tõttu bretšaks. Hilis-Eotseenis hakkas temperatuur langema, jahenemise ning külmumise tõttu tekkisid liustikud. Jää kandis bretšat laiali.

Maastik

Kraatri keskel on palju ebatavalise maastikuga pinnareljeefi tüüpe: on mitmesuguseid orge, iidseid järvesänge, keerukaid kanalivõrgustikke (mõnes on vesi sees, teistes mitte), sügavaid kanjoneid saare rannikualadel, jääkuhjasid, hulktahukalisi väljasid pinnases, mis näitavad jää kontsentratsiooni maapinnal, ja palju muud. Kraatri keskosas on kuplilaadsed struktuurid.

Devoni saarel on hulgaliselt väikeseid oruvõrgustikke, mis sarnanevad Marsil olevate väikeste oruvõrgustikega. Need võrgustikud ei ole moodustatud vihmavee, põhjavee ega mudavoolude poolt, vaid tohutu jääkilbi sulamise tulemusena tekkinud veest, mis kattis maapinda. Osa orgude põhjast on kallutatud allapoole, samas kui teised sirguvad ülesmäge. See näitab, et mõned orud on tegelikult kanalid, kus piiratud vooluga sulavesi purskus jääkilbi all.

Elu

Arvutiga taastatud väljasurnud loivaline Puijila darwini

Haughtoni kraater pakub näiteid elu kohanemisest ekstreemses keskkonnas. On täheldatud suurt bioloogilist kontrasti sees- ja väljaspool kraatrit. See heidab valgust impaktiliste kraatrite olulisusele kui spetsiifilistele ökoloogilistele niššidele planeedil.

Aastal 1978 avastati järvesetetest fossiliseerunud luud. Hilisematel paleontoloogilistel uuringutel aastail 1979–2008 leiti taime- ja loomafossiile. Fossiilid on hästi säilinud tänu kraatri keskkonnale sellel ajal, kui need settisid. Kliima oli siis soojem.

Enne kraatri tekkimist kasvasid suured okaspuud ja kased, ringi liikusid hiidjänesed ja ninasarviklased. Laanemetsad talusid kuid pidevat päevavalgust, millele järgnes kuid pimedust, mis kattis maad, esinesid polaaröö ja -päev nagu tänapäevalgi. Ojad ja järved kihasid kaladest.

Puijila

Puijila darwini taastatud skelett Ottawas

Haughtoni kraatrist avastas 2007. aastal Natalia Rybczynski ja tema meeskond Puijila darwini, kes ainukese selgroogsena on teada nii kõrgetelt laiuskraadidelt põhjapoolkeral. Puijila on esimene leitud lihasööja imetaja, samuti kõige algelisem loivalise fossiil.

Puijila kivistise leidmine just Haughtoni kraatri setetest viitab sellele, et kogu loivaliste perekond võib olla pärinenud Arktikast. Esimene tõend varajasest Arktika loivalisest näitab samuti, et see piirkond võib olla loivaliste evolutsioonis oluline koht, kuna Arktika suured kliimamuutused võisid kiirendada loomade arengut sundides neid kohanema.

Puijila oli puuduv lüli hüljeste, merilõvide ja morskade vahel. Ta kuulub väljasurnud hüljeste liiki, kes elasid umbes 21–24 miljonit aastat tagasi Miotseenis. See loom oli umbes meeter pikk ja ei olnud kohastunud ujumiseks.

Ühel tuntud isendil on peaaegu täielikult fossiliseerunud skelett. See asub Kanada loodusmuuseumis Ottawas.

Haughtoni kraater kui Marsi analoog

NASA K10 robot Red testimisel Haughtoni kraatris (2007)

Devoni saar ja Haughtoni kraater on Marsi analoogid ja pakuvad huvi teadlastele, kuna seal ei ole peaaegu üldse taimestikku ja temperatuur on enamiku aja aastast alla nulli. Haughtoni kraatri geoloogia ja kliima on nii lähedane Marsile, kui Maal üldse olla saab. Devoni saare kliima on soojem ja niiskem kui Marsil tänapäeval, seetõttu arvatakse, et polaarkõrb võib olla varajase Marsi "sugulane", kui tingimused seal planeedil olid arvatavasti niiskemad ja soojemad.

"Haughton-Mars Project" (HMP) on projekt, mida rahastab põhiliselt NASA ja mille eesotsas on Pascal Lee, kes on planeediuurija SETI Instituudis. HMP on rahvusvaheline interdistsiplinaarne uurimisprojekt, mis keskendub Maa ja Marsi, impaktkraatrite ja ekstreemsetes tingimustes elu uurimisele. Samuti on programmi eesmärgiks arendada uusi tehnoloogiaid ja strateegiaid, mis aitavad tulevikus planeerida Marsi ja teiste planeetide uurimist robotitega sama hästi kui inimestega.