Auringon pinnalla on näkyi viime viikolla harvinaislaatuisen kookas ja pitkäikäinen filamentti, eli Auringon pinnan yläpuolella leijuva, magneettikentän paikallaan pitämä pitkä kaasupilvi. Ne ovat hieman Auringon pintaa viileämpää ainetta, ja siksi ne näyttävät tummemmilta.

Kyseessä ovat kaasupurkaukset, jotka Auringon sivulla, sen kiekon ylitse ulottuessaan näkyvät kauniina protuberansseina. Tämä tumma viiru on todennäköisesti ollut myös komea protuberanssikaari Auringon pinnalla, mutta näyttäytyy tasaisen tummana viiruna näin yläpuolelta sitä katsottaessa.

Erityisen hyvin ne näkyvät esimerkiksi vedyn alfa-aallonpituuden sekä äärimmäisen ultravioletin alueella, kuten tässä yllä olevassa kuvassa. Silmin filamentteja ei yleensä näe, vaan niiden havaitsemiseen tarvitaan erikoislaitteita – kuten kuvan 21.10. ottanut SDO-satelliitti ja sen ultraviolettiteleskooppi.

Alla on suurennos kuvasta.

Avaruussää on ollut tämän viikon ajan lievästi aktiivisella puolella ja revontulia on havaittu Keski-Suomea myöten. Tämä johtuu siitä, että Auringossa on harvinaislaatuisen suuri korona-aukko, mistä avaruustuuli pääsee puhaltamaan suoraan avaruuteen ja maapallo on ollut juuri sen suunnassa. 

Koska Auringossa ei ole kuitenkaan ollut erityisen suurta aktiivisuutta, ei varsinaista avaruusmyrskyä ole kuitenkaan syntynyt.

Tähän saattaa olla kuitenkin tulossa nyt muutos, koska Auringon pyöriessä akselinsa ympäri on esiin kääntynyt uusi, kohtalaisen suuri auringonpilkkuryhmä AR2434. Se on kasvamassa koko ajan ja siitä on jo nyt purskahdellut pieniä C-luokan purkauksia. Mitä todennäköisemmin suurempia ja voimakkaampia on vielä tulossa, sillä ryhmän magneettiset ominaisuudet ovat sellaisia, että se lupailee M-luokan roihupurkauksia.

Jos sää pysyy kohtalaisen selkeänä, kannattaa siis taivasta tähyillä – etenkin pohjoisen suuntaan – tulevina öinä. Paras aika revontulille on yleensä ennen puoltayötä, mutta toisinaan aktiivisuus on päällä jo heti pimeän laskeuduttu ja joskus se jatkuu lähes läpi yön, mutta silloin kyseessä on varsin voimakas myrsky, jollaista ei ole nyt luvassa.

Revontuliennusteen voi katsoa kätevästi täältä: Auroras Now!

Aurinkokunnan pienin ja samalla sisin planeetta on juuri nyt hyvin näkyvissä aamutaivaalla. Tai niin hyvin kuin se ylipäätään voi näkyä. 

Vanhan tarinan mukaan planeettaliikkeen salat 1600-luvun alussa selvittänyt Johannes Kepler ei ikinä nähnyt omin silmin Merkuriusta. Tosin hänen näkönsä oli kehno lapsena sairastetun isorokon seurauksena.

Merkurius ei ole taivaalla koskaan kovin kaukana Auringosta, mutta tänä aamuna se oli suurimmassa läntisessä elongaatiossaan eli suomeksi sanottuna kauimpana Auringosta sen länsipuolella.

Etäisyyttä on nyt kulmamitoissa 18 astetta. Koska Aurinko ja kaikki muutkin taivaankappaleet nousevat Suomen leveysasteilta melko loivasti, Merkurius ei näy meiltä koskaan pimeällä taivaalla. Nytkin se ehätti vaivoin puidenlatvojen yläpuolelle ennen kuin lähestyvä aamunkoitto valaisi taivaan niin, ettei planeetta enää erotu.

Lähipäivinä Merkurius alkaa taas lähestyä Aurinkoa – toki vain näennäisesti – mutta samalla se kirkastuu. Sitä kannattaa siis väijyä tulevana viikonloppuna ja vielä ensi viikollakin, jos vain sää on suosiollinen.

Havaintopaikka on syytä valita siten, että näkymä idän suuntaan on mahdollisimman esteetön. Merihorisontti tai isohkon järven länsiranta olisi ihanteellisin. 

Vaikka Merkurius on melkein yhtä kirkas kuin taivaan kirkkaimmat tähdet, vaalenevalta taivaalta sitä voi olla vaikea erottaa. Apuna kannattaa käyttää kiikaria. Merkuriuksesta yläoikealle loistelevat edelleen Jupiter ja Mars, jotka ovat lähellä toisiaan, sekä kaikkein kirkkaimpana Venus. 

Tänään keskiviikkona, 23. syyskuuta, taivaanpallolla hiljakseen liikkuva Aurinko siirtyy kello 11.21 pohjoiselta pallonpuoliskolta eteläiselle. Tästä eteenpäin yöt ovat täällä pohjoisessa päivää pitempiä. Ensi yö on jotakuinkin saman mittainen, 12 tuntia, kaikkialla maailmassa, ja samoin aika auringonnoususta auringonlaskuun on 12 tuntia kaikkialla planeettamme pinnalla.

Maapallon pyörimisakseli on 23° 26′ 21,48″ kallellaan planeettamme ratatasoon nähden, joten maapallon liikkuessa radallaan vaeltaa Aurinko tähtitaivaan suhteen ylös ja alas siten, että syys- ja kevätpäiväntasausten aikaan se on täsmälleen päiväntasaajan kohdalla.

Näin Aurinko paistaa tänään päiväntasaajalla suoraan taivaan laelta ja sijaitsee – jos sen loisteelta tähdet näkyisivät – Neitsyen tähdistössä. Talvella Aurinko painuu (täältä pohjoisesta katsottuna) alas etelään aina Kauriin kääntöpiirin kohdalle, ja kesällä se nousee Kravun kääntöpiirille. Kääntöpiirit ovat saaneet nimensä niistä tähdistöistä, joiden suunnassa Aurinko oli antiikin aikana zeniitissä eli täsmälleen taivaanlaella.

Vaikka laskennallisesti päivä onkin huomenna jo yötä lyhyempi, käytännössä päivä tulee lyhyemmäksi vasta parin vuorokauden kuluttua: ilmakehän ansiosta Aurinko näyttää olevan hieman todellista ylempänä, joten päivä on vielä tovin yötä pitempi. Viralliset auringonnousu- ja -laskuajat kerrotaan myös Auringon yläreunan mukaan, mikä sekin tekee päivästä hieman pitemmän.

Ja koska päivän ja yön pituuksien ero riippuu vielä leveysasteestakin, laskee Aurinko päiväntasaajalla kohtisuoraan taivaanrantaan nähden ja napa-alueilla se liikkuu lähes horisontin suuntaisesti. Siten päivän ja yön pituuksien ero on pienimmillään päiväntasaajalla ja suurimmillaan navoilla.

Jos ilmakehää ei olisi ja Aurinko näkyisi pistemäisenä kuten tähdet, sekä yön että päivän pituus olisi päiväntasauksen aikaan tasan 12 tuntia.

Aurinkokunnan sisintä planeettaa yli neljä vuotta kiertänyt MESSENGER-luotain teki monen muun asian ohella mittauksia myös Merkuriuksen pyörimisliikkeestä. Se ei suinkaan ole tasaista, vaan siinä on säännöllistä vaihtelua 88 vuorokautta kestävän kierroksen aikana.

Merkurius on muodoltaan aavistuksen pitkulainen, joten Auringon vetovoima vuoroin hidastaa ja vuoroin nopeuttaa planeetan pyörimisliikettä sen mukaan, missä kohtaa soikeaa rataansa se liikkuu.

Pyörimistä ja siinä esiintyviä vaihteluita on tutkittu aiemminkin Maasta käsin, mutta nyt saatiin ensimmäisen kerran tarkkoja, planeetan kiertoradalta tehtyjä mittauksia. Niiden avulla on voitu selvittää Merkuriuksen sisäistä rakennetta. 

Uusien mittausten mukaan Merkurius pyörähtää akselinsa ympäri noin yhdeksän sekuntia nopeammin kuin aiemmin oli laskettu. "Ero ei ole suuri, ainoastaan miljoonasosia, mutta se oli odottamaton", toteaa tutkimusryhmään kuulunut Jean-Luc Margot.

Vanhastaan on tiedetty, että Merkurius pyörähtää akselinsa ympäri kolmesti samassa ajassa kuin se tekee kaksi kierrosta Auringon ympäri. Planeetan pyörimisliike ei kuitenkaan ole näin yksinkertaista. Yhdeksän sekunnin ero aiempaan pyörähdysajan arvoon verrattuna johtuu tutkijoiden mukaan todennäköisesti Jupiterista.

Jättiläisplaneetan vetovoima saa Merkuriuksen etäisyyden Auringosta vaihtelemaan hieman, jolloin Auringon vetovoiman vaikutus on eri aikoina aavistuksen erilainen. Uuden tutkimuksen mukaan Jupiter aiheuttaa Merkuriuksen pyörimisliikkeen vaihteluissa esiintyvän 12 vuoden jakson. Sen vuoksi tuore mittaus sen pyörähdysajasta poikkeaa aikaisemmasta arvosta.

Teorialle toivotaan varmistusta seuraavalta Merkurius-luotaimelta. Euroopan avaruusjärjestön BepiColombo laukaistaan kohti planeettaa vuonna 2017.

Uuden tutkimuksen mukaan Merkuriuksen pyörimisliike jätättää sen kiertoradan äärilaidalla niin paljon, että täysi pyörähdys jää liki puoli kilometriä vajaaksi. Kun planeetta lähestyy Aurinkoa, pyörimisliike nopeutuu ja Merkurius kuroo syntyneen eron umpeen.

Erotus on noin kaksi kertaa suurempi kuin sen pitäisi olla, mikäli Merkurius olisi kauttaaltaan kiinteä. Havainto varmistaa aiemman arvelun siitä, että planeetan ulompi ydin on nestemäinen. Jos se pitää paikkansa, Merkuriuksen sisus ja ulkokerrokset eivät välttämättä pyöri samaan tahtiin, joten Auringon vetovoima voi vaikuttaa huomattavan paljon planeetan kuorikerroksen ja vaipan liikkeeseen.

Tutkimuksesta kerrottiin AGU:n (American Geophysical Union) sivuilla ja se on julkaistu Geophysical Research Letters -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/DLR

Syksy on aamusumujen aikaa. Siinä missä kesäistä taivasta koristaa usein iltapäiväkuuron väistyessä kirkasvärinen sateenkaari, syysaamuna kannattaa kurkistella taivaalle sumukaaren toivossa.

Sumukaari syntyy samalla tavalla kuin sateenkaari – eli auringonvalon taittuessa ja heijastuessa vesipisaroissa – mutta se on harvinaisempi ilmestys, sillä auringonpaiste ja sumu eivät ole kovin yleinen eivätkä etenkään pitkäikäinen yhdistelmä. 

Sumukaari näkyy sateenkaaren tavoin Auringon vastapisteen ympärillä. Sateenkaaren värit ovat sitä kirkkaammat mitä isommissa pisaroissa valo taittuu ja heijastuu. Sama sääntö pätee myös toiseen suuntaan: pisaroiden koon pienentyessä värit haalistuvat. 

Sumu muodostuu sateen tavoin vesipisaroista, mutta ilmassa leijuvat pisarat ovat usein niin pieniä – läpimitaltaan alle 0,05 millimetriä – että sumukaari on yleensä pilvenvalkoinen. Toisinaan voi nähdä kaaren toisessa reunassa korkeintaan aavistuksen sinertävästä ja toisessa reunassa punaisesta väristä. 

Oivalliset olosuhteet sumukaaren näkymiseen ovat korkeahkolla paikalla, jolta avautuu näkymä sumun verhoamaan, alempana olevaan maisemaan. Tietysti edellytyksenä on myös selän takaa tuleva auringonpaiste. Onnenkantamoinenkaan ei ole haitaksi, sillä Aurinko saa sumun katoamaan nopeasti: on oltava oikealla paikalla oikeaan aikaan.

Kuten eilisessä jutussamme Auringossa nyt olevasta suuresta pilkkuryhmästä oletettiin, on tämä nimeltään AR2403 oleva ryhmä jatkanut kasvamistaan ja muuttunut edelleen aktiivisemmaksi. Kuvana tänään onkin aivan tuore otos: siinä on tänään maanantaina aamulla tapahtunut luokkaan M5.6 kuulunut flare.

Kuvassa on lisäksi piirrettynä Auringon magneettiset voimaviivat sellaisina kuin simulaatio ne piirtää. Kuten näkyy, ei Auringolla ole samanlaista, kaunista ja tasaista magneettikenttää kuten esimerkiksi maapallolla, vaan se on varsinainen sykkerö magneettisia voimaviivoja ja niiden solmukohtina ovat auringonpikkuryhmät, eli Auringon pinnalla olevat aktiivisuusalueet. 

Kun niistä roihahtaa kaasua ylös, tuo sähköisesti varautunut kuuma kaasu, eli plasma, liikkuu magneettisten voimaviivojen mukaisesti normaalisti ylös ja sitten takaisin alas. Mutta kun purkaus on voimakas ja pilkkuryhmä hyvin aktiivinen, ryöpsähtää kaasu ulos magneettikentän ohjaamalta tieltään ja toisinaan voimaviivat napsahtavat irti ja avoimiksi ylös ja ulos avaruuteen.

SIlloin kun tällainen Auringosta pakeneva purkaus osuu kohti maapalloa, niin se saa aikaan geomagneettisen häiriön. Se siis saa Maan magneettikentän muuttumaan ja mukautumaan tähän ulkoiseen plasmahyökkäykseen, jolloin osa tästä kaasusta pääsee syöksymään alas kohti maapalloa napa-alueiden luona. Siksi suurin osa häiriöistä ja samalla revontulet näkyvät juuri pohjoisessa ja etelässä – tosin kuten juuri viime viikolla kerroimme, vaikuttaa avaruussää myös päiväntasaaja-alueella.

Nyt tapahtuneesta purkauksesta odotetaan geomagneettista myrskyä huomisillaksi. Kannattaa siis jatkaa taivaan tuijottelua tästäkin syystä lähipäivien iltoina. Ja lisää röyhähdyksiä Auringosta on varmasti vielä tulossa, sillä AR2403 jatkaa aktiivista toimintaansa ja sitä on seuraamassa pari muuta pikkuryhmää, jotka ovat kääntymässä kohti Maata Auringon pyöriessä.

Kuva: NASA / SDO

Aurinko on ollut viime aikoina jälleen varsin hiljainen, mutta nyt sen kohti Maata näkyvälle puolelle on tullut jälleen yksi kohtalaisen suuri auringonpilkkuryhmä. Aurinkotutkijoiden jargonilla ryhmän nimi on AR2403 ja se on tuottanut jo useita purkauksia, viimeisen eilen. Purkauksista neljä luokiteltiin keskivoimakkaaseen M-luokkaan.

AR2403 on paitsi tullut näkyviin Auringon pyöriessä, niin se on myös kasvanut koko ajan. Sen pinta-ala on nelinkertaistunut sitten perjantain ja sen halkaisija on nyt noin 130 000 km. Se on siis noin kymmenen kertaa Maan halkaisijan kokoinen.

Sen magneettiset ominaisuudet ovat sellaiset, että ryhmä todennäköisesti tulee röyhäyttelemään avaruuteen vielä lisää protuberansseja, kenties jopa voimakkaimpia X-luokan purkauksia. Jo nyt sen tuottamat purkaukset saavat aikaan sen, että tänään sunnuntaina illalla on kohonnut todennäköisyys revontulille.

Amerikkalainen avaruussäätä tarkkaileva NOAA ennustaa 70% todennäköisyydellä pientä avaruusmyrskyä korkeille leveysasteille, siis Lapin tietämille, mutta hyvällä onnella aktiivisuus on ennustettua voimakkaampaa ja leviää myös etelämmäksi. Paras aika katsoa näkyykö taivalla mitään on keskiyön aikaan – olettaen tietysti, että on selkeää.

Suomessa parhaiten ja ajantasaisimmin tietoa avaruussäästä ja revontulien näkymisen todennäköisyydestä saa Ilmatieteen laitoksen Auroras Now -palvelusta ja avaruussääennusteesta (joka tätä kirjoitettaessa on vähän vanhentunut).

Otsikkokuva: ESA / SOHO
Kuva oikealla: NASA / SDO

Vastuuta välttelevä ihmiskunta on etsinyt syytä ilmastonmuutokselle milloin mistäkin. Yhtenä mahdollisena tekijänä on pidetty Auringon aktiivisuuden muutoksia. Vahvimpana "todisteena" on vuosien 1645 ja 1715 välillä vallinnut Maunderin minimi, jolloin Aurinko oli käytännössä pilkuton ja talvet täällä maapallolla hyvin kylmiä.

Sen jälkeen Auringon aktiivisuus on kaiken aikaa kasvanut ja nyt elämme "modernia suurmaksimia". Siksi myös ilmasto on lämmennyt teollisesta vallankumouksesta lähtien. 

Uusi tutkimus vie pohjan tältä käsitykseltä. Auringon aktiivisuutta on seurattu jo 1600-luvulta lähtien, joten kyseessä on pisin tieteellinen havaintosarja. 1800-luvun puolivälistä on ollut käytössä Rudolf Wolfin kehittämä ja hänen nimeään kantava auringonpilkkuluku "Wolf Sunspot Number" eli WSN.  

Woldin auringonpilkkuluvussa lasketaan sekä auringonpilkkujen että pilkkuryhmien määrät. Vanhempien havaintojen vertailussa ongelmana on, että entisaikain kaukoputkilla jäivät pienet pilkut havaitsematta. Siksi vuonna 1998 kehitettiin uusi pilkkuryhmäluku, "Group Sunspot Number" eli GSN, jossa lasketaan ainoastaan auringonpilkkuryhmien määrä.

Ongelmana on ollut se, että nämä kaksi lukua eivät mene nätisti yksiin. Ennen vuotta 1885 ja vuoden 1945 tietämissä ne poikkeavat toisistaan huomattavasti. Lisäksi pilkkuryhmäluvun perusteella Auringon aktiivisuus on kasvanut tasaisesti viimeisten kahden vuosisadan ajan. 

Galileo Galilei tunnetaan lukuisista tähtitieteellisistä löydöistään. Pienellä kaukoputkellaan hän mullisti maailmankuvan erottamalla Kuun pinnalla kraattereita, Jupiterin ympäriltä kuita ja Venukselta vaiheet. Auringossakin näkyi pilkkuja, mutta niitä Galilei ei välttämättä havainnut ensimmäisenä.

Saksalainen jesuiittapappi Christoph Scheiner teki samoihin aikoihin piirroksia Auringosta ja kirjasi niihin tummia täpliä. Hän julkaisi havaintojaan vuonna 1630 ilmestyneessä kirjassaan Rosa Ursina, jonka yksi aukeama on päivän kuvanamme.

Alkuun Scheiner arveli täplien olevan Aurinkoa kiertäviä kappaleita, mutta asettui sitten samalle kannalle kuin Galilei: pilkut ovat Auringon pinnan ilmiöitä. Muuten Scheiner ja Galilei olivat eri linjoilla, sillä katolisen kirkon pappi ei hyväksynyt aurinkokeskistä maailmanmallia. Miesten välillä oli myös kiistaa siitä, kumpi oli löytänyt auringonpilkut. 

1600-luvun puolivälin paikkeilla Auringon aktiivisuus hiipui ja hiljaisuutta jatkui 1700-luvun puolelle. Kun tämän Maunderin minimiksi kutsutun jakson aikana ei pilkkuja juuri näkynyt, havaintoja kertyi hyvin vähän, ja Scheinerin julkaisema kirja säilyi keskeisenä tietolähteenä. Tuoreehko tutkimus viittaa siihen, että Aurinko on jälleen hiljenemässä.

Kuva: University of Oklahoma