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.
