aurinkomyrsky

Aurinko tykittää Maata kohden

To, 09/11/2014 - 15:16 By Jari Mäkinen
Purkaus SOHOn näkemänä

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.

Myös vaisu Aurinko voi roihauttaa rajusti

Ke, 03/19/2014 - 18:18 By 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: