Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Nyt AR2205 tekee Auringon aktiiviseksi

Jari Mäkinen

Pari viikkoa sitten Auringon pinnalla ollut jättipilkkuryhmä AR2192 ei lopulta tuottanut suuria kaasupurkauksia, vaikka se olikin muuten hyvin aktiivinen. Se on nyt kääntynyt Auringon pyörimisen myötä pois näkyvistä, mutta saattaa pullahtaa vielä vähän päälle viikon päästä uudelleen näkyviin.

Nyt kuitenkin Auringossa on selvästi näkyvissä pilkkuryhmä numero AR2205, joka on tuottanut viime päivinä jo kymmenkunta voimakasta flare-purkausta. Sen magneettikenttä on hyvin rauhaton ja se purskauttaa todennäköisesti lisää purkauksia lähipäivinä – sekä radiohäiriöitä, röntgensäteilyä että ”kunnollisia” kaasupurkauksia, jotka Maahan osuessaan saisivat aikaan revontulia sekä mahdollisesti hankaluuksia satelliiteille sekä tietoliikenteelle. Oikein voimakas aurinkomyrsky saattaa myös vaikuttaa sähkönjakeluun sekä mm. kaasuputkiin.

Todennäköisyys keskivoimakkaalle M-luokan purkaukselle lähipäivinä on 70% ja voimakkaalle X-luokan purkaukselle 30%.

Eilen, marraskuun 7. päivänä, AR2205 sai aikaan jo X-luokan purkauksen (tarkalleen X1,6). Purkaus sai aikaan Maan ilmakehän yläosien ionisaatio ja siten häiriöitä pääasiassa lentäjien, meriliikenteen ja radioamatöörien käyttämillä taajuusalueilla.

Lisäksi purkauksesta roihahti ulos avaruuteen kaasupurkaus. 600 kilometrin sekuntinopeudella etenevä plasmapilvi ei ole valtavan nopea, eikä se suuntautunut suoraan maapalloon, mutta Auringon yleinen aktiivisuustaso on sen verran korkealla, että revontulten mahdollisuus lähipäivinä pohjoisilla leveysasteilla on varsin suuri. Viime viikolla useana päivänä revontulia oli myös keskisen Suomen taivaalla, tosin valitettavasti paksu pilvikerros esti niiden näkymisen.

Otsikkokuva: Nasan SDO-satelliitin ottama kuva Auringosta 8.11.

Suuri auringonpilkku röyhtäilee

Aurinko 22.10.2014 SDO-satelliitin kuvaamana
Aurinko 22.10.2014 SDO-satelliitin kuvaamana
AR2192
Jari Mäkinen

Auringossa on parhaillaan näkyvissä erittäin suuri auringonpilkkuryhmä. Tämä numeron AR2192 saanut pilkkuryhmä on kääntynyt viime päivinä enemmän ja enemmän näkyviin Auringon pyöriessä, ja se on samalla tullut koko ajan suuremmaksi. Nyt se on kooltaan jo jotakuinkin planeetta Jupiterin kokoinen, noin 125000 km halkaisijaltaan.

Se on saanut aikaan viimeisen kahden päivän aikana seitsemän keskivoimakasta purkausta, joista viimeisin, nyt yöllä Suomen aikaa klo 4:59 tapahtunut oli jo lähes voimakkaimpien aurinkopurkausten X-kategoriaan kuulunut. AR2192:n magneettikenttä on havaintojen mukaan hyvin epävakaa, joten on odotettavissa, että lähipäivinä ryhmä roihauttaa vielä suurempia purkauksia – kenties jopa niin voimakkaita, että niistä saadaan maapallolle kirkkaita revontulia. Todennäköisyys X-tason aurinkopurkauksille on noin 20%.

Sitä mukaa kun Aurinko kääntyy ja pilkkuryhmä tulee keskemmälle, siitä mahdollisesti tulevat niin sanotut koronamassapurkaukset voivat myös sinkoutua myös Maan suuntaan ja saada aikaan lähiavaruudessa myrskyisää avaruussäätä.

Päivitys 22.10. illalla klo 20
Pilkkuryhmästä tuli keskiviikkona 22.10. iltapäivällä noin klo 17 Suomen aikaa X-luokan purkaus lähes suoraan kohti Maata. Purkauksen voimakkuus oli tarkalleen X1.6. Alla olevassa kuvassa näkyy Auringosta tulevan röntgensäteilyn vuo GOES-satelliitin havaitsemana.

Aurinko on muutenkin aktiivinen. Sunnuntaina se leiskautti toisesta pilkkuryhmästä X-luokan purkauksen ja aikaisempien purkausten syystä (tai ansiosta) toissa yönä Suomessakin näkyi jo upeita revontulia eteläistä Suomea myöten. Lisäksi Auringon voimistunut ultraviolettisäteilytaso ionisoi Maan yläilmakehää sen verran voimakkaasti, että radioliikenteessä ja paikannussatelliittien signaaleissa oli häiriöitä.

Vaikka AR2192 onkin jättimäisen suuri, ei se ole mikään kummallisuus. Auringon aktiivisuus yleisestikin oli esimerkiksi viime helmikuussa korkeammalla, ja silloin Auringosta tuli jopa luokkaan X4.9 kuulunut purkaus, eli erittäin voimakas sellainen.

Tämä kaikki on normaalia, sillä Aurinko on 11-vuotisen aktiivisuusjaksonsa maksimissa. Vaikka tämän pilkkujakso 24:n aktiivisuus on ollut keskimääräistä matalampi, on se jaksanut tuottaa monia kauniita revontulinäytelmiä. Edellisistä aktiivisuusmaksimeista tuttuja hyvin voimakkaita avaruussäämyrskyjä ei tämän maksimin aikana ole vielä kuitenkaan koettu.

Olisiko sellainen pian tulossa lähipäivinä?

Avaruussäätilannetta voi seurata mm. Ilmatieteen laitoksen Auroras Now -palvelusta: http://aurora.fmi.fi

Aurinko oli viimeksi hyvin aktiivinen syyskuussa. Kirjoitimme silloin suurista purkauksista artikkelissamme: http://www.tiedetuubi.fi/?q=node/964

AR2192

Pilkkuryhmä AR2192.

Vanhan tutun uudet ilmiöt

Vanhan tutun uudet ilmiöt

Aurinko on tunnetusti ainoa tähti, jota pystymme tarkastelemaan yksityiskohtaisesti. Silti se kätkee sisuksiinsa ja jopa pinnalleen – tai siis alueelle, jolla plasma muuttuu sisemmäs mentäessä läpinäkymättömäksi ja jolta tulee juuri tälläkin hetkellä syksyistä maisemaa kirkastava auringonvalo – yhä arvoituksia.

Yksi niistä on se, miten vajaan kuudentuhannen asteen lämpötilassa olevan pintakerroksen eli fotosfäärin yläpuolella voi olla 10 000 asteen lämpöinen kromosfääri JA sen yläpuolella jopa miljoona-asteinen korona. Tilanne olisi kärjistetysti ja mutkia vähän oikoen sama, jos kylmään veteen laittaisi pussillisen pakastevihanneksia ja hetkeä myöhemmin vesi kiehuisi, mutta vihannekset olisivat edelleen jäässä.

Kesällä 2013 Maata kiertävälle radalle laukaistu Interface Region Imaging Spectrograph eli IRIS-satelliitti sai tehtäväkseen ratkoa tätä arvoitusta. Satelliitti tähyää Aurinkoon ultraviolettiteleskoopilla, johon kiinnitetyn spektrografin avulla saadaan tehtyä ennennäkemättömän tarkkoja havaintoja. Paljon tarkempia kuin vain kolmisen vuotta aiemmin lähetetyllä Solar Dynamics Observatorylla eli SDO-satelliitilla. Nimensä mukaisesti IRIS tarkkailee siirtymäaluetta (Interface Region), jossa kromosfääri vaihtuu koronaksi ja lämpötila kasvaa huimasti.

Ja johan alkoivat asiat selvitä. IRIS on löytänyt peräti viisi uutta ilmiötä, jotka liittyvät nimenomaan energian eli lämmön siirtymiseen suhteellisen vilpoisan kromosfäärin alaosista superkuumaan koronaan.

Ilmiöiden nimitykset ovat kuin suoraan tieteiskirjallisuudesta: Nanoflaret. Siirtymäalueen silmukat. Aurinkopommit. Aurinkotuulen suihkut. Kierteet. Kuulostaa mielenkiintoiselta ja sitä se myös on.

Voimakkaiden flarepurkausten pikkuserkut eli nanoflaret ovat purkauksia, jotka kiihdyttävät sähköisesti varatut hiukkaset huimiin nopeuksiin. Pienikokoiset, paljon protuberansseja vaatimattomammat silmukat puolestaan saavat aikaan kromosfäärin yläosista tulevan säteilyn.

Magneettikentän voimaviivojen rekonnektion eli uudelleenkytkeytymisen synnyttämät pommit lämmittävät viileiden plasmakerrosten välistä löytyneen plasman jopa 100 000 asteen lämpötilaan – lähellä Auringon pintaa.

Aurinkotuulen syntysijoilla esiintyvissä suihkuissa plasma kuumenee hetkessä kymmenestätuhannesta noin sataantuhanteen asteeseen. Kierteet taas ovat muutamien satojen kilometrien läpimittaisia plasmapyörteitä, joita magneettiset aallot synnyttävät. Ja magneettisia aaltoja on pidetty yhtenä pääepäiltynä etsittäessä syyllistä kromosfäärin ja koronan korkeisiin lämpötiloihin.

Kaikki tämä yhdellä satelliitilla ja sen yhdellä ainokaisella teleskoopilla. Mikä tässä nyt sitten on tarinan opetus? Tiede ei ole satunnaista sohimista, jonka tuloksena toisinaan osutaan johonkin. Jos aikoo saada vastauksia, pitää osata esittää oikeita kysymyksiä. Havaintojen selittämiseksi laaditaan teorioita, ja niiden antamien ennusteiden perusteella tehdään uusia havaintoja. Jos ne eivät vastaa ennusteita, teoriaa rukataan. Näin tiede etenee.

blogi
markus hotakainen
aurinko
IRIS
fotosfääri
kromosfääri
korona
  • Lue lisää Vanhan tutun uudet ilmiöt

Uusi aurinkopurkaus tulossa

Aurinko Proba-satelliitin kuvaamana
Aurinko Proba-satelliitin kuvaamana
Jari Mäkinen

Viime viikon aurinkomyrsky sai aikaan komeita revontulia eteläistä Suomea myöten, mutta ei ollut niin voimakas kuin ennusteissa uskallettiin povata.

ESAn avaruussäätoimiston johtajan, Juha-Pekka Luntaman mukaan satelliitit havaitsivat ensimmäiset merkit Auringosta tulevasta hiukkaspurkauksesta hieman ennen kello seitsemää illalla viime perjantaina, 12. syyskuuta, ja heti sen jälkeen aurinkotuulen nopeus nousi 650 kilometriin sekunnissa. Planeettainvälisen magneettikentän voimakkuus ponnahti puolestaan arvoon 28 nT.

Magneettikentän z-suunnan arvo (Bz) vaihteli nopeasti positiivisen ja negatiivisen välissä, mikä sai aikaan sen, että purkaus ei aiheuttanut suurta aurinkomyrskyä Maan lähiavaruudessa. ”Mikäli Bz kääntyy pysyvämmin negatiiviseksi silloin kun plasmapilvi liikkuu Maan ohi, se saa aikaan enemmän ilmiöitä Maassa.”

Parhaillaan kohti Maata on tulossa toinen purkauspilvi, tosin näillä näkymin se on perjantaista heikompi. Ennusteen mukaan se saapuu tienoillemme keskiviikkona 17. syyskuuta ja saanee aikaan revontulia ainakin Lapissa ja muualla pohjoisilla alueilla. Hieman etelämpänäkin kannattaa varautua kauniisiin taivasnäkymiin.

Hyviä ohjeita näiden ja tulevien revontulien kuvaamiseen saa mm. Ursan blogeissa julkaistussa Emma Herrasen kirjoituksesta Revontulivalokuvaus haltuun.

Tuoreinta tietoa ajantasaisesta avaruussäätilanteesta saa ESAn uusilta avaruussääsivustolta.

Otsikkokuvassa on Aurinko 16. syyskuuta klo 19:58 Suomen aikaa Proba2 -satelliitin kuvamana. Sen ottamia kuvia käytetään hyväksi SOTERIA-mallissa, jolla ennustetaan tulevia aurinkopurkauksia.

Aurinko tykittää Maata kohden

Purkaus SOHOn näkemänä
Purkaus SOHOn näkemänä
Jari Mäkinen

Auringon pinnalla tapahtui kaksi voimakasta koronapurkausta tällä viikolla, eilen 10. päivänä syyskuuta ja tiistaina 9. päivänä. Molemmat liittyvät aktiiviseen auringonpikkualueeseen AR2158 ja näistä eilisiltana klo 20:46 Suomen kesäaikaa tapahtunut X-luokan (X1,6) purkaus on voimakkaampi. Siitä tullut voimakas ultraviolettisäteily havaittiin lähes välittömästi yläilmakehän ionisaation lisääntymisenä (heti kun Auringosta tullut valo osui Maahan) ja se häiritsi radioliikennettä noin tunnin ajan. Myös Maata kiertävät satelliitit, kuten Proba-2 ja GOES, havaitsivat selvän nousun röntgensäteilyn määrässä.

Sen perässä seuraa kaksi varautuneiden hiukkasten pilveä, jotka osuvat Maahan huomenna. Tuloksena on todennäköisesti voimakkaita revontulia, jotka näkyvät mahdollisesti jopa eteläisessä Suomessa – elleivät jopa keskisen Euroopan pohjoisosissa. Arvioitu iskeytymisaika on puoleltayöltä Suomen aikaa perjantain ja lauantain välisenä yönä.

Juha-Pekka Luntama, ESAn aurinkosääpalvelun johtaja, huomauttaa arvion olevan vielä alustavan ja että siinä on useiden tuntien virhemarginaali puoleen ja toiseen. "Mikäli ennusteemme pitää paikkansa, saapuu purkaus 150 000 kilometrin päässä Maasta olevaan L1-pisteeseen noin klo 22 Keski-Euroopan aikaa ja silloin mm. ACE-satelliitti pystyy kertomaan meille paitsi milloin myrsky on tulossa, niin myös sen, miten voimakas siitä tulee."

Taivaalle ilmestyvien revontulten lisäksi asia kiinnostaa mm. satelliittioperaattoreita, sillä tämä on hyvin todennäköisesti voimakkain Maahan osuva aurinkomyrsky pitkiin aikoihin; se saattaa vaurioittaa satelliitteja ja mahdollisesti saada jopa aikaan häiriöitä Maan pinnalla esimerkiksi sähköverkoissa.

Otsikkokuvana ja alla on suurempi purkauksista SOHO-satelliitin havaitsemana:

Tilannetta voi tarkkailla mm. Ilmatieteen laitoksen Auroras Now -palvelussa sekä Sodankylän geofysiikan observatorion reaaliaikaisista tiedoista.

Herschel ratkaisi meteoriittien arvoituksen

Markus Hotakainen

Maahan syöksyvissä meteoriiteissa on todettu olevan monien muiden alkuaineiden ja yhdisteiden ohella berylliumin isotooppia, jota niissä ei pitäisi olla. Tai ei sitä enää olekaan, sillä beryllium-10 hajoaa nopeasti muiksi alkuaineiksi.

Näistä hajoamistuotteista on kuitenkin voitu päätellä, että meteoriittien kiviaineksen tiivistyessä kauan sitten berylliumia on ollut tarjolla. Ongelmana on se, että isotooppia ei synny tähtien sisuksissa myllertävissä fuusioreaktioissa eikä myöskään supernovien tulipätseissä.

Beryllium-10 vaatii syntyäkseen hyvin energisten hiukkasten törmäyksiä esimerkiksi happiatomien kanssa. Voisiko sen muinainen esiintyminen kertoa jotakin Auringon nuoruudesta? Infrapuna-alueella toimineen Herschel-avaruusteleskoopin projektitutkijan Göran Pilbrattin mukaan voi: "Tekemällä Herschelillä havaintoja tähtien syntyalueista olemme saaneet tietoa paitsi kaukaisista kohteista myös viitteitä oman Aurinkokuntamme menneisyydestä."

Auringonkaltaisten tähtien varhaisissa kehitysvaiheissa niistä puhaltava tähtituuli on hyvin voimakas ja voi selittää myös berylliumin esiintymisen. Todisteet ovat epäsuoria, mutta varsin vankkoja. Orionin tähdistön suunnassa sijaitsevalla tähtien syntyalueella OMC2 FIR4 on havaittu hiilen, hapen ja typen runsauksissa outo epäsuhta: siellä on liikaa typpeä.

Tähtienvälisten pilvien yleisin alkuaine on vety, joka ionisoituu helposti kosmisen säteilyn pommituksessa. Vetyionit eli protonit voivat muodostaa muiden atomien kanssa raskaampia alkuaineita, kuten happea, hiiltä ja typpeä. Niiden määrät ovat vähäisiä, mutta silti havaittavia.

Yleensä typpi hajoaa nopeasti, jolloin hiilen ja hapen määrä kasvaa siihen verrattuna. Havaittu typen ylimäärä voisi selittyä sillä, että osa hapesta ja hiilestä "jäätyy" pilven pölyhiukkasten pinnalle, jolloin niitä ei voi havaita. Tässä tapauksessa pilven lämpötila on kuitenkin niin korkea, ainoastaan 200 astetta pakkasen puolella, että jäätymistä ei voi tapahtua.

Tutkimusta johtaneen Cecilia Ceccarellin mukaan selitys on tyystin toinen: "Todennäköisin syy on hyvin energisistä hiukkasista koostuva tähtituuli, joka puhaltaa pilven sisällä syntyvistä tähdistä. Voimakas tähtituuli hajottaa typen lisäksi myös hiiltä ja happea, jolloin niiden runsaudet pysyvät lähempänä toisiaan."

Tutkijoiden mukaan samanlainen voimakas tähtituuli voisi selittää myös beryllium-10-isotoopin esiintymisen Aurinkokunnassa sen syntyvaiheissa. Auringollakin on siis ollut hurja nuoruus.

 

Aurinko on ennätyksellisen vaisu

Auringon aktiivisuutta
Auringon aktiivisuutta
Toimitus

Uusimmassa Annales Geophysicae -sarjassa julkaistu pitkä, yhtenäinen Auringon aktiivisuutta kuvaava havaintosarja osoittaa, että Auringon aktiivisuus on 2000-luvulla ollut selvästi vähäisempää kuin 1900-luvun keskivaiheilla, jolloin aktiivisuus oli vuosisataisen kehityskulkunsa huippulukemissa.

Ajassa täytyy mennä nykyhetkestä noin sata vuotta taaksepäin, jotta löytyy jakso, jolloin Auringon aktiivisuus ja avaruussääilmiöt maapallon läheisyydessä olivat yhtä heikkoja kuin viimeisten noin 10 vuoden aikana keskimäärin.  Sähkömagneettisille vaihteluille alttiina olevien teknologisten järjestelmien, kuten satelliittien ja maanpäällisten sähkönsiirtoverkkojen kannalta on tärkeää tietää, minkälaisiin äärimmäisiin avaruussään muutoksiin ja niiden aiheuttamiin riskeihin on varauduttava tulevina vuosina.

Tämä yhtenäinen suomalais-venäjäis-brittiläisenä yhteistyönä tehty avaruussäätä ja -ilmastoa kuvaava aikasarja perustuu pitkälti satelliittihavaintoihin ja historiallisiin magneettisiin rekisteröinteihin. Se antaa myös varmennettua tietoa Auringon osuudesta ilmastonmuutokseen: Auringon aktiivisuudella on ilmastonmuutoksessa pieni, joskaan ei merkittävä osuus.

167 vuotta geomagneettista tietoa

Auringon aktiivisuutta on tutkittu tieteellisesti yli 400 vuoden ajan alkaen aina siitä, kun Johannes Fabricius julkaisi ensimmäisen artikkelin auringonpilkuista maaliskuussa 1611. Havaintojen mukaan Auringon aktiivisuus muuttuu selvästi noin 11 vuoden välein, ja tämän pystyy kuka tahansa huomaamaan katsomalla Auringon pinnalla olevien pilkkujen määrän muuttumisesta – Auringon pintaa ja sen ilmiöitähän voi katsoa vaikka kiikarilla, kunhan muistaa suojautua Auringon kirkkautta vastaan joko suodattimella tai heijastamalla kuvan paperille kiikarin takana. Aurinkoon ei saa katsoa suoraan, etenkään millään optisella laitteella.

Toinen tapa seurata Auringon aktiivisuutta ja sen Maahan aiheuttaman vaikutuksen seurauksia on mitata Maan magneettikentän vaihteluita sekä havaita revontulia. Niin sanotun avaruussään alkuperä on Auringossa tapahtuvissa hiukkaspurkauksissa ja muissa äkillisissä energian vaihteluissa eli Auringon aktiivisuudessa. Avaruussää ilmenee maapallon lähiavaruuden muutoksina siellä vallitsevan sähköisten ja magneettisten olosuhteiden sekä varattujen hiukkastiheyksien häiriöinä.  Yksi näkyvä ilmentymä tästä on maapallon napa-alueiden ympäristössä esiintyvät revontulet.

Avaruussään ja Auringon aktiivisuuden sähkömagneettisia vaihteluja voidaan havaita maan pinnalta herkillä laitteilla erityisissä geomagneettisissa observatorioissa. Observatorioita tai vastaavia automaattiasemia on toiminnassa parisensataa.  Magneettisten observatorioiden havainnot maailmalla ulottuvat 1800-luvun alkukymmenille.

Pitkien havaintosarjojen avulla on voitu rekonstruoida avaruussään hitaita vaihteluja. Riittävän hyviä ja yhtenäisiä havaintosarjoja varhaiselta 1800-luvulta ei ole säästynyt paljon. Ilmatieteen laitoksen edeltäjän, Helsingin yliopiston magneettis-meteorologisen observatorion rekisteröinnit ovat olleet aikakauden olosuhteisiin nähden poikkeuksellisen luotettavia, tarkkoja ja pitkäkestoisia. Ne kattavat aikavälin 1844–1897 ja käsittävät noin kaksi miljoonaa yksittäistä havaintoa tunnin välein jatkuvan aikasarjan muodossa. Havaintoja tehdään edelleen Ilmatieteen laitoksen Nurmijärven observatoriossa.

Annales Geophysicae -lehden artikkelissa on tutkittu magneettisten observatorioiden havaintojen avulla saatavaa tietoa avaruussään- ja avaruusilmaston vaihteluista ja suomalaiset, Ilmatieteen laitoksen Helsingissä kirjaamat tiedot muodostavat tutkimuksien keskeisen havaintomateriaalin 1800-luvun osalta.

Satelliitit seuranneet Aurinkoa 1970-luvulta lähtien

Satelliitit ovat keränneet tietoja Auringon aktiivisuudesta ja avaruussäästä jo 1970-luvulta lähtien. Näillä havainnoilla voidaan sitoa samaan aikaan tehdyt magneettiset maanpintahavainnot täsmällisiin Auringon aktiivisuutta kuvaaviin suureisiin kuten esimerkiksi aurinkotuulen nopeuteen ja sen mukana kulkeutuvan magneettikentän voimakkuuteen.

Silti yhä edelleen maanpäälliset havainnot ovat tärkeässä osassa.

Juttu perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen.

Myös vaisu Aurinko voi roihauttaa rajusti

Jari Mäkinen

Kesällä 2012 Aurinko oli nousemassa 11-vuotisen aktiivisuusjaksonsa hiljaisesta vaiheesta, kun yllättäen se alkoikin älämölöimään: 22. heinäkuuta 2012 se roiskautti pinnaltaan ulos avaruuteen useita voimakkaita purkauksia, jotka onneksi eivät kuitenkaan osuneet Maahan.

Sen sijaan Aurinkoa havainnut STEREO-A -luotain (kuvattuna piirroksessa ylhäällä) oli suoraan purkausten suunnassa. Tämä jotakuinkin Maan etäisyydellä Auringosta oleva, jokseenkin samanlaisella radalla Maan kanssa Aurinkoa kiertävä avaruusalus oli Auringosta katsottuna 120 asteen päästä meistä, kun se sai silmilleen tämän erään voimakkaimmista koskaan mitatuista aurinkomyrskyistä: paitsi aurinkotuulen nopeus, niin myös magneettikentän voimakkuus olivat ennätyksellisen suuria.

Nyt tästä tapauksesta on julkaistu kiinnostava tutkimus Nature Communications -julkaisussa, ja tutkimuksen takana olleessa ryhmässä on mukana myös suomalaisväriä. Helsingin yliopiston tutkija Emilia Kilpua on yksi Naturen artikkelin kirjoittajista. Yksittäiset aurinkomyrskyt sinällään eivät ole kokonaisen tutkimuksen väärti, mutta tämä erittäin voimakas ja suoraan aurinkotutkimussatelliitin mittalaitteisiin osunut sellainen on auttanut ymmärtämään mekanismeja, jotka synnyttävät supermyrskyn Auringossa ja planeettainvälisessä avaruudessa. Tuloksia voidaan hyödyntää avaruussäätä ennustavissa malleissa.

Se on myös kiinnostava siksi, että ryöpsähdykset eivat tapahtuneet Auringon aktiivisuusmaksimin aikaan, vaan vaiheessa, jolloin Aurinko ei yleensä ole kovin aktiivinen. Myös kaikkien aikojen voimakkain havaittu avaruusmyrsky, vuonna 1859 tapahtunut Carringtonin myrsky oli verrattain heikon auringonsyklin aikana. Tuolloin revontulet näkyivät taivaalla jops Havaijilla saakka.

Myös rauhallinen Aurinko voi siis äityä aktiiviseksi.

Auringon aktiivisuudesta kertovan auringonpilkkuluvun käyrä näyttää hyvin,
miten nyt meneillään oleva aurinkosykli 24 ei ole erityisen voimakas.
Edellinen oli hieman aktiivisempi, mutta ei mitenkään voimakas verrattuna sitä
edeltäneeseen (ei näy enää käyrässä), mikä oli puolestaan ennätyksellisen voimakas.

1+1 on enemmän kuin 2

Kun kahden STEREO-luotaimen ja SOHO-teleskoopin koronagrafi- ja ultraviolettihavainnot yhdistettiin tapahtumista tuolloin 22.7.2012, huomattiin, että Auringosta sinkosi ylös avaruuteen kaksi prominenssia ja koronan massapurkausta vain noin kymmenen minuutin päästä toisistaan. Ainoastaan muutaman Auringon säteen päässä Auringosta massapurkaukset olivat sulautuneet yhdeksi valtavaksi ulospäin aurinkokunnassa syöksyväksi varattujen hiukkasten ja kaasun pilveksi.

Plasmapilvi saavutti Maan etäisyyden alle vuorokaudessa, eli lähes yhtä nopeasti kuin Carringtonin myrskyn synnyttänyt massapurkaus 155 vuotta sitten. Silloin luonnollisestikaan asiaa ei voitu havaita näin hyvin, mutta Auringon toimintaa tarkkailtiin ja se osattiin yhdistää revontuliin.

Pikaisen matkanteon teki mahdolliseksi purkausten valtava alkunopeus (yli 3000 km/s) ja edeltävän, hitaamman purkauksen aiheuttama harva aurinkotuuli, joka ikään kuin raivasi takanaan tulleelle suurivauhtiselle kaasupilvelle tietä planeettainvälisessä avaruudessa.

STEREO-A:n mittaukset rekisteröivät plasmapilven magneettikentän, nopeuden ja muita ominaisuuksia. Näitä käyttäen tutkijat arvioivat, että jos purkaus olisi iskeytynyt Maahan, se olisi aiheuttanut geomagneettisen myrskyn joka olisi ollut jopa suurempi kuin Carringtonin myrsky.

Avaruuden supermyrskyn uhat

Mikäli Carringtonin myrskyn luokkaa oleva avaruusmyrsky tapahtuisi nyt, sillä olisi todennäköisesti suuria vaikutuksia. Se saisi aikaan komeiden ja laajalti maapallolla näkyvien revontulten lisäksi todennäköisesti Maata kiertävien satelliittien vaurioitumisia, suuria häiriöitä tietoliikenteessä ja vakavia vikoja sähköverkoissa. Se sekoittaisi satelliittipaikannuslaitteita ja lisäisi olennaisesti öljy- sekä kaasuputkien korroosiota. Lisäksi avaruudessa olevien astornauttien sekä korkealla napaseuduilla lentävien lentokoneiden miehistöjen ja matkustajien terveys olisi vaarassa.

Teknistynyt yhteiskuntamme on aiempaa riippuvaista maanpäällisen sään lisäksi Maata ympäröivän avaruuden säätilasta. Pahimmissa mielikuvissa koko tietoliikenneverkosto romahtaa ja sähköverkot rikkoontuvat, kun niihin alkaa yllättäen syntyä Auringosta peräisin olevan suuren plasmapilven vuoksi sähköä. Verkko siis itse toimisi kuin jättimäinen generaattori, minkä vuoksi virranjakajat ja sähköjohdot menisivät rikki ylijännitteestä.

"Tämä uhka on tehnyt avaruussäätutkimuksesta tärkeää ja ajankohtaista", sanoo Emilia Kilpua. "Tuore tutkimuksemme osoittaa myös sen, että merkittäviä avaruussäähäiriöitä voi tapahtua myös silloin, kun Aurinko on hiljaisessa vaiheessaan."

Tutkimus toteaa, että supermyrskyn ainekset ovat koossa silloin, kun tapahtuu kaksi tai useampi nopeaa ja äärimmäisen voimakasta massapurkausta hyvin lähekkäin ja ne vuorovaikuttavat keskenään heti Auringon läheisyydessä. Kun näin tapahtuu, on aurinkopurkauksella suurempi mahdollisuus kehittyä supermyrskyksi.

Jotta purkauksen ominaisuudet voidaan ymmärtää kokonaisuudessaan, tarvitaan lisää havaintoja ja mittaustuloksia. Tutkijat kuitenkin arvelevat, että jo näitä tuloksia voidaan käyttää tulevaisuudessa avaruussäämalleissa tutkimaan äärimmäisen auringonpurkauksen vaikutuksia Maan lähiavaruudessa.

Tiedote perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen.

Lähdeviite: Nature Communications 18.3.2014, Observations of an Extreme Storm in Interplanetary Space Caused by Successive Coronal Mass Ejections


Video massapurkauksen iskeytymisestä STEREO-A -luotaimeen 23.7.2012:

Mallinnos avaruussäästä samaan aikaan:

Kyllä se siitä...

Markus Hotakainen

Päivä on jo toista tuntia pidempi kuin talvipäivänseisauksen aikaan ja Aurinko kipuaa taivaalla kolme astetta – eli kuusi kertaa oman halkaisijansa verran – korkeammalle. Vielä se ei kuitenkaan jaksa keskipäivälläkään lämmittää. Kevättä kohti ollaan silti menossa, vaikka ankarassa pakkassäässä ei siltä tuntuisikaan. 

Gaian laukaisu Timo Prustin kokemana

Gaia nousee lentoon
Gaia nousee lentoon
ESA-blogi

Gaian tieteellinen johtaja on suomalainen Timo Prusti, joka kertoo seuraavassa tekstissä kokemuksistaan laukaisun aikaan Kouroussa. Hän esiintyi ESAn suorassa webbilähetyksessä ja oli mukana useissa TV-ohjelmissa heti laukaisun jälkeen, mutta hän ennätti kirjoittaa myös tämä tekstin eilen juuri ennen paluutaan Eurooppaan.

Gaia laukaistiin 19. joulukuuta 2013 kello 9:12:19 UTC. Koko viikon oli ollut useita sadekuuroja, ja sama epävakaa sää jatkui myös laukaisupäivänä, jolloin aikaisin aamulla kuuden maissa paikallisaikaa Kouroussa pyyhkivät useat kuurot laukaisualueen ylitse.

Taivas kuitenkin selkeni juuri ennen laukaisua, ja Gaia nousi matkaan hyvien tähtien merkeissä, sillä laukaisun aikaan aamulla taivaalla ei ollut juuri lainkaan pilviä.

Tänään 20. joulukuuta tätä kirjoitettaessa on taas sadellut, eikä Gaian laukaisusta olisi nähty kuin ehkä 10 sekuntia ennenkuin raketti olisi kadonnut pilviin.

Ennen laukaisua

Kaksi viikkoa Kouroussa on ollut hyvin intensiivistä aikaa. Gaia oli syksyn ajan laukaisukeskuksen S1-rakennuksessa, jossa satelliitit voivat olla niin kauan kun tankkeja ei olla täytetty. Siellä tehtiin myös viimeinen aurinkosuojan avaustesti lokakuussa, kun edellisen kerran olin paikan päällä.

Kun tulin uudelleen paikalle, oli Gaia jo tankattu ja siirretty S5-rakennukseen. Sojuz-kantoraketin yli vaihe Fregat, joka oli itse asiassa alun perin tarkoitettu toiselle satelliitille, oli jo odottamassa S3-rakennuksessa Gaiaa myös tankattuna.

S3 on tila, joka on tarkoitettu kaikkein herkimmin räjähtävien polttoaineiden käsittelyyn. Fregatin vieressä oli jo odottamassa Gaiaa varten erityisesti valmistettu raketin nokkakartio. Koska Gaia täytti melko tarkkaan koko nokkatilan, jouduimme tekemään erikoisen nokkakartion, mistä oli varmuuden vuoksi "kaiverrettu" hieman tilaa lisää reunoista, koska laukaisussa satelliitin ja seinien välissä täytyy olla riittävästi tilaa myös värähtelyille.

Gaia siirrettiin S3-rakennukseen, asetettiin Fregatin päälle ja koko nokkaosa pistettiin nokkakartion sisälle.

Lauantaina 14. joulukuuta Sojuz-raketti vietiin kiskoja pitkin laukaisualustalle. Toimenpide alkoi aamulla kuudelta, kun kokoonpanohallin ovet avattiin ja muutaman tunnin päästä vaakasuorassa rautatievaunun päällä ollut raketti oli siirretty ja nostettu pystyyn. Se oli mielenkiintoinen tapahtuma, etenkin kun sain seurata sitä aivan vierestä.

Samana iltana tuli jo nokkaosa, jossa siis Gaia ja Fregat olivat päällekkäin nokkakartion sisällä. Kahdeksan aikaan illalla venäläinen Soyuzin laukaisusta vastannut henkilökunta ruuvasi käsin nokkaosan kiinni Sojuziin 102 pultilla – he eivät käyttäneen mitään pneumaattisia koneita. Viimeisen kiristyksen teki yksi henkilö, jotta ruuvit ovat samalla voimalla kiinnitettyjä.

Sunnuntaista keskiviikkoon oli rauhallisempaa, koska suurin osa ajasta käytettiin miljoonan ja yhden asian tarkastamiseen.

Gaia lähtee matkaan!

Lähtölaskenta alkoi 13 tuntia ennen laukaisua. Niinpä ESAn insinöörikollegat ja Gaian rakentaneet Astriumin insinöörit istuivat tuoleihinsa Kouroun laukaisukeskuksen lähtövalvontarakennuksen Jupiterin kontrollihuoneessa keskiviikon iltapäivällä kello viiden aikaan. Itse seurasin heidän istumisiaan kun olin samana yönä valmistelemassa Arianespacen suoraa televisiolähetystä laukaisusta. Opettelin toimittaja Joshua Jampolin kanssa TV-maailman kikkoja, jotta pystyin suorittamaan tehtäväni englanninkielisen selostuksen tieteellisenä tukena.

Torstaiaamuna aikaisin ennen laukaisua kaikki olivat pirteitä. Tämä taisi johtua adrenaliinista. Päivä nousi klo 6:12:19 paikallista aikaa, kun seurasin laukaisua Jupiter rakennuksen parvekkeelta. Kuin Aurinko olisi noussut lännestä, mutta pian pystyi huomaamaan, että kyseessä olikin Auringon sijaan kirkkaasti loistanut Sojuz VS06, jonka kärjessä oli Gaia.

Itään päin suuntautunut laukaisu kaartui komeasti parvekkeen yli ja kohti oikean Auringon nousua idän puolella. Ensimmäinen vaihe lopetti toimintansa juuri oikeaan aikaan, jolloin neljä apurakettia irrotettiin raketista. Aamuauringossa ne sitten tuikkivat kuin pienet, alaspäin putoavat tähdet, kun samaan aikaan loppuosa raketista jatkoi kiihdytystä ylöspäin.

Arianespacen osuus Gaian saamisessa avaruuteen on laukaisu, mukaan lukien Fregatin osuus. Gaia tarvitsi kaksi Fregatin moottorin polttoa, joista ensimmäisellä Gaia saatiin ympyräradalle Maan ympärillä ja toisella se sysättiin kohti Lagrangen pistettä L2 vievälle radalle. Tuo piste on Gaian operointipaikka.

42 minuuttia laukaisun jälkeen Fregat oli tehnyt tehtävänsä ja irrottautui Gaiasta. Gaia oli vapaa ja Arianespace otti aplodit vastaan onnistuneesta laukaisusta.

Meillä oli kuitenkin vielä runsaasti töitä, sillä nyt oli Gaian vuoro toimia. Noin tunti ja vartti laukaisun jälkeen Gaian aurinkosuoja, eli "hame", avattiin ja puolitoista tuntia laukaisun jälkeen tiesimme, että Gaia oli saatu havaintokuntoon. Hame oli avautunut.

Tänään 20. joulukuuta olemme tehneet niin sanotun kakkospäivän operaation, missä hienosäädimme rataa kohti L2 pistettä Gaian omilla raketeilla. Tämä onnistui yhtä täsmällisesti kuin kaikki muutkin tähän asti tehdyt operaatiot Gaialla.

Sen jälkeen Gaia käännettiin 45 asteen kulmaan Aurinkoa kohti, eli olemme nyt operaatioasennossa ja vauhdilla menossa 1,5 miljoonan kilometrin päässä olevan L2-pisteen ymparillä olevalle radalle.

Kiitokset kaikille, jotka ovat tehneet mahdolliseksi tämän joulun parhaan lahjan – Gaian!

Timo Prusti

Lue myös Tiedetuubin Gaia-juttuja ja laukaisuseurantaa osoitteessa www.tiedetuubi.fi/gaia

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 8
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin aurinko RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved