Tyynylaavaa Harakan saarella, Helsingissä! // Pillow lava at Harakka Island, Helsinki!

pillow

(English summary at the end, see also the figure captions!)

Kyllä, aikamatkustus on mahdollista Helsingissä myös Harakan saarella! Viiden minuutin venematka kiidättää matkustajansa noin 1 900 miljoonan vuoden taakse, jolloin paikalla puhisi tulivuorisaaria. Näistä tulivuorista on muistona säilynyt saaren rantakallioissa kauniita tyynylaavarakenteita ja ne ovat syntyneet samana ajanjaksona kuin Vuosaaresta löytyvät tyynylaavat ja vulkaaniset kerrostumat. Tyynylaavarakenne syntyy laavaan, joka purkautuu veden alle. Veden vaikutuksesta laavan pintaosa jähmettyy nopeasti ja syntyy laavaputkia joiden poikkileikkaukset ovat nyt näkyvissä Harakan rantakalliossa.

Tyynylaavarakenteita rantakallioissa. Mittakaavana oleva linssinsuojus on halkaisijaltaan noin 5 cm. Huomaa kalliossa olevat soikeat alueet, jotka edustavat tyynylaavan poikkileikkauksia. Tummat, kapeammat kohdat edustavat laavaonkalon nopeasti jäähtynyttä pintakerrosta. // Pillow lava structures. Lens protector (ca. 5 cm across) for a scale. Dark, thin parts of the circles represent quickly chilled surface parts of lava tubes.

Rantakallioita kannattaa tutkia myös hieman laajemmalti. Aivan tyynylaavojen läheltä löytyy kallioperän osia, jotka ovat poimuttuneet mutkalle tulivuoritoimintaa seuranneen poimuvuoriston muodostumisen aikana. Poimuvuoristo syntyi etelä- ja keski-Suomen alueelle, kun vulkaanisista saariketjuista muodostuva mannerlaatta törmäsi Itä- ja Pohjois-Suomen aluetta muodostavaan vanhempaan mantereeseen.

Vuorijononpoimutuksen yhteydessä syvemmälle päätyneet kuoren osat alkoivat osittain sulaa ja syntyi kuvassa näkyvät vaaleammat raidat. Tälläistä osittain sulaneesta ja osittain sulamattomasta kiviaineksesta koostuvaa kiveä kutsutaan migmatiitiksi, eli seoskiveksi.

Poimuttunutta kallioperää. // Folded bed rock.

 

Muutettu 26.4.2016. Harakan luontokeskus avautuu 2.5 ja on auki 30.9 asti. Lisätietoa Harakan luontokeskuksesta. Yhteysveneet kulkevat Kaivopuistosta, Cafe Ursulan läheltä, puolen tunnin välein noin tasalta ja puolelta. Edestakainen matka maksaa 5 euroa. Vuoden 2016 aikataulut löydät täältä. Tyynylaavat ovat helposti saavutettavissa heti saaren venelaiturilta.

Metromatka menneisyyteen –sarja esittelee geologiaan liittyviä retkikohteita Helsingissä metrolinjan varrelta (ja hieman sen ulkopuolelta).

Tyynylaavaa on säilyneenä akvaariorakennuksen takana olevissa rantakallioissa. Paljastuman koko on noin 5 x 10 m. // Pillow lava structures are preserved in the bedrock behind the aquarium building. Size of the outcrop is ca. 5 x 10 m.

Yes, time travelling is possible! Harakka is an island that is located ca. 5 minute boat trip from Kaivopuisto. During the trip you are able to travel ca. 1 900 million years back in time. On the island you are able to see pillow lava structures locally in the bedrock. These structures tells that millions of years ago lava from an active volcano was erupting under the water.

Near the pillow lava structures you are able to see also nice folding in the bedrock. These folds were formed when the volcanic island arcs collided to an older ancient continent (which forms the current bedrock of eastern and northern Finland) and formed a mountain range. During the same event the bedrock was partially melted and formed the lighter colored stripes in the rock.

Edit. 26.4.2016: Harakka Nature Center opens up 2.5.2016 and will be closed at 30.9.2016. Harakka is served at about 30 minute intervals by a boat that departs from the Ullanlinna pier, near Cafe Ursula at Kaivopuisto. The return fare for the boat trip is 5 euros. More information about Harakka Nature Center and boat time table (in Finnish).

Advertisements

Menovinkki: Helsingin Observatorio // Travel tip: Helsinki Observatory

(English summary at the end, see also the figure captions!)

Helsingin Observatorio sijaitsee Tähtitorninmäellä. Suuntasin vihdoin ensikäynnille Observatorioon huomatessani tällä hetkellä käynnissä olevan Rosetta-luotaimeen ja komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkoon keskittyvän pienoisnäyttelyn. Observatorion käyntiosoite on Kopernikuksentie 1 ja sisäänkäynti löytyy samalta sisäpihalta, missä sijaitsee myös Observatorion tiedekahvila.

Kooltaan näyttely on pieni, joten siellä ehtii piipahtamaan vaikkapa ohikulkumatkalla, jos sattuu olemaan ylimääräinen puolituntinen käytettävänä. Toisaalta, jos aikaa riittää, saa näyttelytiloissa olevien tietokoneiden tarjoaman tiedon parissa kulumaan aikaa kauemminkin.

Meridiaanisalista löytämäni lempiesine: arabialainen tähtikarttapallo vuodelta 1897. Tässä mallissa maapallo sijaitsee pallon keskustassa. // Star chart ball from the year 1897. In this model the Earth is situated in the core of the ball. 

Rosetta-luotaimen ja 67P-komeetan ympärille keskittyvässä pienoisnäyttelyssä pääsee tutustumaan muun muassa Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen laitoksella 3D-tulostetun komeetan ytimeen, luotaimen laskeutujan CDMS-massamuistin varakappaleeseen ja vertailuun eri geologisten näytteiden vesipitoisuuksista. Pidin erityisesti havainnollistavasta tavasta esittää eri kivilajien vesipitoisuuksia pienten vesipullojen kanssa! Alakuvassa esimerkkinä kimpale graniittia ja sen sisältämä vesi! Vesi on sitoutuneena tummana näkyvän kiillemineraali biotiitin kiderakenteeseen. Tiesitkö muuten, että 67P-komeetta on niin huokoinen että se kelluisi vedessä?

Pala graniittia ja pullossa sen sisältämä vesimäärä. // Piece of granite and its water content in a bottle.

Observatorion näyttelyt ovat kotisivujen perusteella suunnattu lapsille ja koululaisille, mutta myös kaksi, ei niin syvällisesti tähtitieteeseen perehtynyttä, aikuistakin viihtyi näyttelyssä oikein hyvin!

Lisätietoa:

Observatorion yhteystiedot, pääsymaksut ja aukioloajat.
Pienoisnäyttely: ”Rosetta – Aurinkokunnan arvoitukset” on avoinna vuoden 2015 loppuun.

Taiteiden yönä torstaina 20.8. observatorioon vapaa pääsy ja ekstraohjelmaa. Lisää tietoa täältä. Observatorio kuuluu myös Museokortin piiriin!

Helsinki Observatory locates on Tähtitorninmäki hill. Currently ongoing small exhibition about Rosetta mission and the 67P/Churyumov-Gerasimenko comet was a good motive for me to finally visit the Observatory!

Exhibition as a whole is quite small and you are able to see everything if you have only small amount of time to use. However, the exhibition rooms have computers filled with all kind of information, so you might end up spending there a moment or two.

In the part about Rosetta mission, you are able to see for example the 3D-printed nucleus of the comet, spare piece of CDMS mass storage, and comparison of water content in different geological samples. I really liked about the illustrative way of presenting the water content in the rocks with small water bottles next to the samples! And by the way, did you know that the comet 67P is so porous that it would float on water? 

According to their web site, the Observatory is targeted to school childrens, but also two adults, with not that extensive astronomy background, enjoyed the visit to the exhibition!

More information:

Contact information, prices and opening hours. Small exhibition about Rosetta mission is open until to the end of year 2015.

During the Night of Arts, 20.8, the admission to the Observatory is free of charge. More information from here (in Finnish). If you own the annual joint ticket called “Museokortti” you are able to entry to the Observatory with the card, info (in Finnish).

Täydellisen jäätelön resepti (ja mitä tekemistä sillä on magmakiven kanssa?)

Jäätelöä ja geologiaa – mikäs sen parempaa näin kesällä! Suomalaiset ovat innokkaita jäätelönsyöjiä. Vuotuinen jäätelönkulutuksemme on noin 60 miljoonaa litraa ja tällä määrällä sijoitumme eniten jäätelöä syövien maiden listalla viiden parhaan joukkoon, hieman vuodesta riippuen. Esimerkiksi vuonna 2013 olimme jäätelönsyönnin kolmannella sijalla.

Täydellisen jäätelön makuelämykseen kuuluu raaka-aineiden lisäksi annos tiedettä. Mielenkiintoista on se, että jäätelömassan ja kivisulan eroista huolimatta jäätelön maun ja kivisulan jähmettymisen ja ominaisuuksien takana on paljon vastaavuuksia!

Raekoko määrää maun!

Suurin osa jäätelöstä koostuu jäätyneestä vedestä, eli jääkiteistä. Veden lisäksi perinteisessä jäätelössä ainesosina ovat maidon ja kananmunan kiinteät ainekset, kuten proteiinit, sekä sokeri ja rasva. Jos unohdetaan kiista siitä maistuuko parhaimmalle suklaa, mansikka vai vanilja, vaikuttaa täydellisessä jäätelöelämyksessä eniten jäätelöön syntyvien jääkiteiden koko! Mitä pienemmät jääkiteet – sitä maistuvampaa jäätelöä! Jääkiteitä muodostuu kun jäätelön jäämassa jäähtyy, samalla tavalla kun kivisulan jäähtyessä sulasta massasta alkaa kiteytyä mineraaleja.

Jäätelön makuun vaikuttaa siis suuresti siihen syntyvien jääkiteiden koko. Jääkiteiden syntymistä ja kasvamista määräävät monet asiat – samalla tavalla kuin kivisulasta kiteytyvien mineraalien määrään ja kokoon. Rakenteensa puolesta maukkaaksi hiotun jäätelön jääkiteiden halkaisijan olisi hyvä olla alle 0,05 mm. Kivilajit taas jaetaan mineraalien koon perusteella hieno- (Ø < 0,1 mm), keski- (Ø < 0,1–2 mm) ja karkearakeisiin (Ø > 2 mm) luokkiin.

Vesi – atomien voiteluaine

Perinteisessä jäätelössä kiinteiden aineiden määrä (esimerkiksi proteiinit ja sokeri) vaikuttaa muodostuvien jääkiteiden määrää ja kokoa. Mitä enemmän jäätelössä on vettä, sitä enemmän ja suurempia jääkiteitä syntyy.

Vesipitoisuus vaikuttaa myös kivisulasta kiteytyvien kiteiden kokoon. Jos kivisulassa on paljon vettä, se edesauttaa siinä olevien atomien liikkumista ja näin ollen mineraalikiteiden kasvua. Pegmatiiteiksi kutsutaan erittäin karkearakeisia, syvällä maankuoren sisällä kiteytyneitä, kiviä. Ne syntyvät hyvin vesipitoisista kivisulista.

pegmatite_Kopparnäs02
Pegmatiittinen juoni, kamerakotelon halkaisija on noin 10 cm. Eri väriset punaiset alueet kuvan keskellä ovat hyvin karkearakeisia mineraalikiteitä. Kuvan © Jussi Heinonen.

Sokeri ja piidioksidi – viskositeetin lisääjät

Jäätelömassassa mukana oleva sokeri on olennainen osa reseptiä paitsi maun, mutta myös jääkiteiden koon puolesta. Sokeri vähentää jääkiteiden kasvunopeutta ja mitä enemmän sokeria on mukana, sitä pienempiä kiteitä massaan syntyy. Näiden lisäksi sokerimäärä säätelee jäätelömassan jäätymislämpötilaa. Ilman sokeria jäätelömassa jäätyisi kivikovaksi. Liiallinen sokerimäärä kuitenkin aiheuttaa sen, että jäätelö sulaa hyvin nopeasti.

Sokeri vaikuttaa myös jäätelömassan viskositeettiin, eli sitkauteen. Viskositeetti kuvaa nesteen tai kaasun kykyä vastustaa virtausta ja esimerkiksi hunajan viskositeetti on suurempaa kuin veden. Viskositeetti on tärkeä suure geologiassa, sillä se vaikuttaa siihen miten kivisula käyttäytyy. Vesipitoisuuden lisäksi kivisulan sitkauteen vaikuttaa suuresti sen piidioksidi-, eli silikapitoisuus (SiO2). Mitä silikarikkaampaa sula on, sitä sitkaammin se käyttäytyy. Vähemmän silikaa sisältävä basalttinen sula on notkeampaa ja purkautuu rauhallisemmin kuin silikarikkaampi ryoliittinen sula. Sitkaudesta johtuen silikarikkaammassa sulassa atomit eivät pääse liikkumaan yhtä vikkelästi verrattuna samoissa olosuhteissa jäähtyvään silikaköyhempään sulaan ja tästä syystä muodostuvat mineraalikiteet ovat verrattain pienempiä. Aivan kuten jäätelössä!

Jäätelö ja kivi jakavat yhteläisyyksiä myös sulamislämpötilan suhteen, sillä runsaasti silikaa sisältävät sulat ovat sulia alhaisemmassa lämpötilassa kuin silikasta köyhemmät.

Kello käy!

Jäähtyminen ja siihen kuluva aika on jäätelön valmistuksessa yksi tärkeimmistä vaiheista. Jäätelömassa jäähdytetään yleensä kahdessa vaiheessa. Ensimmäisen vaiheen jäätelömassa viettää yleensä jäätelökoneessa, jonka aikana kone hämmentää seosta aktiivisesti. Sekoittaminen vähentää suurten kiteiden kasvua, sekä lisää seokseen ilmaa. Tämän jälkeen alkaa jäätelömassan jäähtymisen kakkosvaihe, eli sen kovettuminen pakkasessa. Myös tällä on vaikutusta jääkiteiden kokoon. Jäähtymisnopeuteen vaikuttavat mm. jäähdytysastian koko ja muoto, sekä pakastimen lämpötila. Mitä nopeammin jäätelö jäähdytetään, sen pienemmiksi jääkiteet jäävät.

Aika vaikuttaa myös kivisulasta kiteytyvien mineraalikiteiden kokoon. Raekoon perusteella kivestä voi arvioida esimerkiksi sitä, että onko kivisula kiteytynyt maankuoren sisällä vai purkautunut maanpinnalle. Mikäli kivisula jäähtyy nopeasti, esimerkiksi sulan purkautuessa maanpinnalle, syntyy hienorakeista laavakiveä. Maankuoren syvyyksissä magmasäiliössä hitaasti jähmettyvään kivisulaan muodostuu isompia mineraalikiteitä.

Andesiitti – kivimaailman suklaahippujäätelö?

andesiitti pallo
“Yksi pallo andesiitti-suklaahippujäätelöä, kiitos!” Andesiitti kuvattu Luonnontieteellisen keskusmuseon geologisista kokoelmista.

Jos aikaisempien mainittujen asioiden perusteella täydellisen jäätelöreseptin avulla laitetaan kivilajit järjestykseen sopisi ”täydellisen kivilajin” määritelmään mielestäni parhaiten andesiitti. Andesiitti on vulkaaninen kivilaji, jonka silikapitoisuus on korkeampi kuin basaltilla ja pienempi kuin ryoliitilla, keskimäärin noin 60 %. Myös andesiitin viskositeetti on keskiluokkaa verrattuna basalttiin ja ryoliittiin.

Koska andesiitti muodostuu maanpinnalle purkautuneesta ja nopeasti jäähtyneestä kivisulasta, on se suurimmaksi osaksi hienorakeista (ja jäätelömaailmassa näin ollen “maistuvampaa” kuin andesiitin syväkivivastine dioriitti). Suuremmat kivessä näkyvät tummat kiteet ovat kasvaneet purkausta ennen magmasäiliön uumenissa ja niiden voidaan ajatella tässä tapauksessa edustavan jäätelömassaan lisättyjä aikaisemmin valmistettuja suklaahippuja. Andesiittejä syntyy toisiinsa törmäävien mannerlaattojen reunoilla ja vulkaanisilla saarikaarilla.

Ja miksi sulanut ja uudelleenpakastettu jäätelö ei maistu niin hyvältä? Kun sulanut jäätelömassa uudelleen jäähdytetään, sen jähmettyminen tapahtuu kohtalaisen hitaasti. Tämä mahdollistaa sen, että sulaneesta massata kasvaa suurempia jääkiteitä. Vaikka jäätelön koostumuksessa muu ei olekaan sulamisen aikana muuttunut, niin suuremmat kiteet vaikuttavat makuelämykseen. Tästä syystä jäätelöpaketin kuljetuksen ja käsittelyn kanssa kannattaa olla nopea! Jos kotitekoisen jäätelön tekeminen kiinnostaa löytyy tieteellisen taustan pohjalta hiottuja jäätelöreseptejä Ice Cream Science -sivustolta.  Lähdetkö kokeilemaan perinteistä vaniljajäätelöä vai innostutko villimmältä makuelämykseltä kuulostavasta suklaa-sinihomejuustojäätelöstä?

Lähteet:

Ice cream nation: The Science of ice cream.

Ice cream science -sivusto.