Iso aukko Auringossa saa aikaan revontulia viikonloppuna

Aurinko SDO-satelliitin kuvaamana 31.8.2019
Jari Mäkinen

Aurinkoa ympäröivässä kuuman kaasun kehässä, koronassa, on parhaillaan iso, jotakuinkin maapallon suunnassa oleva aukko. Sen kautta ulos avaruuteen Auringosta purkautuu tavallista enemmän ja nopeammin sähköisesti varattuja hiukkasia, joiden odotetaan saavan aikaan kauniita revontulia nyt viikonloppuna. 

Todennäköisesti myös eteläisessä Suomessa nähdään revontulia taivaalla. Myös säätilanne näyttää lupaavalta, sillä taivas on todennäköisesti varsin pilvetön lähes koko maassa.

Tavallista voimakkaamman aurinkotuulen odotetaan saapuvan Maahan nyt lauantaina illansuussa. Jo nyt hiukkasvuota avaruudessa mittaavat satelliitit ovat havainneet lukemien nousevan, mutta varsinainen geomagneettinen myrsky alkanee vasta illalla.

Aurinkotuulen nopeus ylittänee 700 km/s ja sen tuloksena on heikko G1-luokan (tai mahdollisesti kohtalainen G2-luokan) magneettinen myrsky. Tätä kirjoitettaessa lauantaina puolelta päivin on aurinkotuulen nopeus jo 699 km/s ja protonitiheys 4,8 protonia kuutiosenttimetrissä.

Ilmatieteen laitoksen avaruussääennuste toteaakin, että "viikonloppuna on hyvä mahdollisuus nähdä revontulia suuressa osassa Suomea, ehkä jopa koko maassa".

Jo viime yönä revontulia nähtiin eteläisessäkin osassa maata, joten tästä on hyvä kiriä paremmaksi.

Myös sunnuntain ja maanantain välisenä yönä kannattaa katsella taivaalle – todennäköisyys revontulten näkymiseen silloinkin on kohtalainen.

Ensi yö on sopiva taivaan tarkkailuun myös siksi, että tänään vietetään Suomen luonnon päivää ja sen tiimoilta kehotetaan mahdollisimman monia viettämään ensi yö taivasalla. Mikäpä olisi parempaa tekemistä teltan kanssa luonnon helmassa ollessa kuin on revontulten ihailu!

Auringosta puhaltaa – alkaako revontulikausi tänään?

Aurinko SDO-satelliitin kuvaamana 5.8.2019
Jari Mäkinen

Tänään iltapäivällä Auringosta tulevan, Maahan osuvan hiukkasvirran voimakkuus kääntyi nousuun: pieni avaruusmyrsky on alkanut. Saattaa olla, että tänä yönä nähdään revontulia!

Tätä on tapahtunut luonnollisesti tässä kesänkin aikana, mutta koska yöt ovat olleet täällä pohjoisella pallonpuolella valoisia, ei heikkoja revontulia ole voinut nähdä. Eteläpuolella maapalloa revontulia on voitu havaita tässä meidän kesäkuukausienkin aikana.

NOAA ennustaa 55% todennäköisyyttä pienelle, G1-luokan geomagneettiselle myrskylle. 

Ilmatieteen laitos toteaa myös avaruussääennusteessaan, että revontulten näkemisen todennäköisyys on kohtalainen tänään maanantaina ja huomenna tiistaina. Keskiviikkona todennäköisyys laskee pieneksi. 

Tällä kerralla ennuste koskee Suomen etelä- ja keskiosia, koska pohjoisessa on vielä hieman liian valoisaa. Paras aika revontulten katsomiseen on keskiyön aikaan heti kun on tarpeeksi pimeää.

Aurinkotuuli puhaltaa nyt Auringossa olevasta korona-aukosta, mutta varsinaista purkausta ei Auringossa ole tapahtunut aikoihin. Keskustähtemme pinta on parhaillaan pilkuton, kun uusi auringonpikkujakso on vähitellen alkamassa.

Otsikkokuvana on SDO-tutkimussatelliitin ottama kuva Auringosta tänään. Korona-aukkoja on näkyvissä jopa useampia.

Taas uusi suomalaissatelliitti: Sunstorm lähetetään tarkkailemaan aurinkomyrskyjä

Sunstorm avaruudessa
Jari Mäkinen

Suomalaiset startup-yritykset Isaware ja Reaktor Space Lab tekevät uudenlaista teknologiaa avaruussään ennustamiseen. Euroopan avaruusjärjestön tilaama ainutlaatuinen tutkimuslaite ja sitä varten mittatilauksena tehty nanosatelliitti lähetetään avaruuteen hieman yli vuoden kuluttua.

Hanke on nyt ajankohtainen, koska tämä kokonaan suomalaisvoimin tehtävä mittalaite läpäisi Euroopan avaruusjärjestön tekemän tiukan katselmuksen tiistaina.

Kyseessä on laite, joka havaitsee Auringosta tulevia voimakkaita roihupurkauksia ennen näkemättömällä tarkkuudella röntgensäteiden aallonpituusalueella. Purkaukset näkyvät röntgenalueella hyvin ja havaintojen avulla voidaan ennustaa varsin tarkasti purkausten mahdollisesti maapalloon osuvia avaruusmyrskyjä.

Tarkat tiedot mahdollisesti vaarallisista aurinkopurkauksista voivat ihmishenkien turvaamisen lisäksi säästää miljardeja euroja, kun avaruusmyrskyihin voidaan varautua ennalta; kun niistä saadaan ennakkovaroitus, voidaan myrskyn haittavaikutuksia  nykyajan automatisoidussa yhteiskunnassa vähentää.

Avaruusmyrskyt häiritsevät ja saattavat katkaista radioliikennettä, sekoittaa satelliittipaikannuslaitteita, kuormittaa sähkönsiirtoverkkoa, nopeuttaa öljy- ja kaasuputkien korroosiota sekä aiheuttaa kohonnutta riskiä mm. lentoliikenteessä̈ ja avaruusmatkailussa. Pahimmillaan avaruusmyrskyt voivat jopa tuhota verkkoyhteyksiä̈, elektroniikkaa ja satelliitteja.

Suomalaissatelliitin mukaan laitettava Sunstorm-mittalaite on  tieteelliseen tarkkuuteen pystyvä, avaruuskäyttöön soveltuva miniatyrisoitu röntgenspektrometri.

Laitteen avulla osoitetaan tekniikan toimivan avaruudessa, minkä jälkeen samaan teknologiaan perustuva laitteita voidaan asentaa tuleviin, operationaalisiin avaruussääsatelliitteihin.

Sunstorm-mittalaite on alumiinipintainen. Satelliitin runko on musta.

Sunstorm-mittalaite on alumiinipintainen laatikko etualalla. Satelliitin runko on musta kappale taustalla. Paksu johto menee testilaitteistoon, eikä sitä ole lopullisessa satelliitissa.
-

“Instrumentti on täysin käyttövalmis konsepti tulevaisuuden avaruussäämonitorialustoille”, toteaa tohtori Juhani Huovelin, Isaware:n hallituksen puheenjohtaja.

Instrumenttia suunnitellaankin jo käytettäväksi Euroopan avaruusjärjestön ja Yhdysvaltain avaruussääpalvelusta vastaavan NOAA:n uusissa avaruussäämissioissa.

Pienikokoinen ja edullinen nanosatelliitti sopii erinomaisesti nopeaan ja kustannustehokkaaseen teknologiatestaamiseen. Noin kenkälaatikon kokoinen, niin sanottu kahden yksikön CubeSat  perustuu Reaktor Space Labin nyt avaruudessa olevaan Hello World -satelliittiin ja sen perusteella kehitettyyn, myös ESA:n tilaamaan W-Cube -satelliittiin.

“Yhteiskunnan nojatessa enemmän ja enemmän paikannuspalveluihin ja tietoliikenteeseen avaruussään ilmiöiden ennustaminen on tärkeämpää kuin koskaan ennen. Tässä kehityksessä Suomella on avainasema ja mahdollisuus olla maailman johtava avaruussäätoimija.”, kertoo Reaktor Space Labin toimitusjohtaja Tuomas Tikka.

Noin 800 000 euroa kokonaisuudessaan maksavan hankkeen rahoittajina toimivat Euroopan avaruusjärjestö ESA sekä Business Finland.

Hanke tuo vastaisuudessa sijoituksia takaisin paitsi parantuneina avaruussääennusteina, niin myös kaupallisesti: myös muita mittalaitteita voidaan lennättää avaruuteen nopeasti ja edullisesti mm. suomalaistekoisin nanosatelliitein. Sunstorm-konseptia voidaan myös käyttää  uuden sukupolven hajautettuna instrumenttiverkostona.

16.5. pidetyn tilaisuuden puhujat: (vasemmalta) Juha-Pekka Luntama, Janne Kuhno, Juhani Huovelin, Kimmo Kanto ja Ari-Matti Harri.

16.5. pidetyn tilaisuuden puhujat: (vasemmalta) Juha-Pekka Luntama, Janne Kuhno, Juhani Huovelin, Kimmo Kanto ja Ari-Matti Harri.
-

Aurinko on elämänantajamme ja myös suuri uhka

Elämä maapallolla ei olisi mahdollista ilman Aurinkoa, sillä lähes kaikki energiamme on peräisin suorasti tai epäsuorasti siitä.

Hyvin aktiiviseksi äityvä Aurinko voi olla myös uhka, koska se saa aikaan voimakkaita avaruusmyrskyjä ja geomagneettisia häiriöitä.

"Tekninen yhteiskuntamme on aiempaa haavoittuvampi avaruusmyrskyille", totesi Euroopan avaruusjärjestön Avaruusturvallisuusohjelman avaruussääpalvelun vetäjä Juha-Pekka Luntama torstaina 16.5. pidetyssä Sunstorm -esittelytilaisuudessa.

"Myrskyille emme voi mitään, mutta aiempaa tarkempi ja parempi Auringon tarkkailu auttavat meitä varautumaan paremmin avaruusmyrskyihin."

Auringon aktiivisuuden odotetaan lisääntyvän vuoden 2019 aikana ja saavuttavan seuraavan huippunsa noin vuonna 2024.

Auringon koronan massapurkaukset, eli suuret hiukkasryöpyt Auringon koronasta aiheuttavat häiriöitä ja voivat vaurioittaa elektroniikkaa, lamauttaen teknisiä järjestelmiä pahimmillaan hyvin laajoilla alueilla.

Vuonna 1989 tapahtunut aurinkomyrsky esti miljoonien kanadalaisten sähkönsaannin keskellä talvea.

Mitatun historian voimakkain avaruussäämyrsky oli ns. Carringtonin myrsky vuonna 1859, jolloin muun muassa Yhdysvaltain eteläosissa lennättimien johdot kipunoivat ja lennätintoimistoja syttyi palamaan. Revontulet näkyivät Karibialla asti.

Jos vastaavanlainen avaruusmyrsky pääsisi yllättämään nyt, olisi massiivisia vaikutuksia, joiden kustannukset nousisivat varovaistenkin arvioiden mukaan satoihin miljardeihin euroihin.

Siksi Euroopan avaruusjärjestö suunnittelee uutta satelliittia, joka sijoitettaisiin avaruuteen niin sanottuun Lagrangen viidenteen tasapainopisteeseen, mistä se pystyy näkemään "sivusta" Auringosta kohti Maata tulevia hiukkaspilviä sekä voisi havaita Auringon pintaa ennen, kuin se Auringon pyöriessä kääntyy kohti meitä. Näin saisimme ennakkotietoa mahdollisesti vaarallista aktiivisuusalueista Auringon pinnalla.

Eräs satelliitin havaintolaitteista on Sunstorm, joka pystyisi analysoimaan roihupurkauksiksi kutsuttujen magneettisten räjähdysten yhteydessä syntyviä röntgenpulsseja lähes kirurgisen tarkasti. Näitä purkauksia voidaan havainnoida vain avaruudessa olevalla mittalaitteella.

ESA, Nasa ja muut avaruusjärjestöt ovat jo pitkään kehitelleet teknologioita Auringon röntgensäteilyn havaitsemiseen. ESA:n vertailussa suomalainen röntgeninstrumentti oli selkeä voittaja ja vuoden 2017 lopulla Euroopan Avaruusjärjestö käynnisti konseptille yhden historian nopeimmista avaruusinstrumentin kehitysprojekteista.

Tuloksena oli Sunstorm 1, jonka kehitti suomalainen teollisuustiimi Isawaren johdolla vain 16 kuukauden aikana. Instrumentti on tarkoitus laukaista avaruuteen Reaktor Space Labin tekemällä nanosatelliitilla vuonna 2021.

Teollisuustiimiin kuuluvat Isaware, Aboa Space Research Oy, Oxford Instruments Technologies sekä Talvioja Consulting.

Suomi on muutenkin voimakkaasti mukana paitsi avaruussään tutkimuksessa, niin myös sen konkreettisessa seurannassa. Ilmatieteen laitos johtaa kansainvälistä, kansainvälisen siviili-ilmailujärjestä ICAO:n tilaamaa PECASUS-avaruussääpalvelukeskusta. "Se edistää avaruussään rutiininomaista ennustamista ja valvontaa", kuvailee Ari-Matti Harri, PECASUS-konsortion koordinattori. 

Sen avulla liikenneilmailu voi varautua avaruussään mahdollisiin vaaroihin, jotka ovat olennaisia etenkin lähellä napa-alueita. Voimakkaiden geomagneettisten myrskyjen aikaan lentomiehistöt voivat päättää lentää matalammalla tai muuttaa reittiä. jotta koneen miehistöön ja matkustajiin kohdistuisi vähemmän avaruudesta tulevaa säteilyä.

Seppo Korpela ja Janne Kuhno esittelevät Sunstromia.

Seppo Korpela ja Janne Kuhno esittelevät Sunstromia; toukokuun alussa instrumentin toiminnallinen testimalli ja satelliitin mallikappale liitettiin ensimmäisen kerran yhteen. Laitteet on tehty ennätyksellisen nopeasti.
-

"Uusi avaruus" on suuri mahdollisuus Suomelle

Sen jälkeen, kun ensimmäiset suomalaistekoiset satelliitit lähetettiin avaruuteen kevätkesällä 2017, on Maata kiertämään lähetetty kaikkiaan kuusi satelliittia. Rakenteilla on useita,  ja nyt esitelty aurinkotutkimussatelliitti on viimeisin lisä tähän listaan.

"Suomalainen avaruusala voi nykyisin hyvin ja uusia yrityksiä sekä innovaatioita syntyy koko ajan", iloitsi Business Finlandin avaruusasioista vastaava johtaja Kimmo Kanto tilaisuudessa.

"Elinkeinoministeriö on tunnistanut digitaalisuuden ja uuden teknologian luomat uuden kasvun mahdollisuudet, ja avaruussovellukset ovat olennainen osa tätä. Suomen voimassa olevat sitoumukset Euroopan avaruusjärjestön ohjelmiin ovat pitkäkestoisia ja nykyinen rahoitustaso kattaa näiden käynnissä olevien ohjelmien kustannukset vuoteen 2023 asti."

"Alan voimakkaan kasvun ja vaikuttavuuden vuoksi toivomme, että tähän saataisiin tasokorotus, joka mahdollistaisi Suomen osallistumisen uusiin New Space -toimintaa tukeviin ohjelmiin ESA:n ministerikokouksessa marraskuun lopussa.”

Vuonna 2016 perustettu Reaktor Space Lab on laajentanut toimintaansa voimakkaasti ja tekee parhaillaan kolmea satelliittia.

Samana vuonna perustettu Isaware puolestaan on osoittanut, että avaruustutkimuksessa kerätty tietotaito voi tuoda kiinnostavia sovelluksia maanpäällisissä käyttötarkoituksissa. Yhtiö kehittää neuroverkkoja ja koneoppimista hyödyntäviä ratkaisuja mm. turvallisuusalan, pelastustoimen ja ihmisvirtojen seurannan tarpeisiin, joiden juuret ovat tieteellisen tiedon käsittelyssä.

Revontulihälytys – AR2734 röyhtäisi kohti meitä

Revontulia Tromssassa 3.3.2019
Jari Mäkinen

Aurinko on parhaillaan varsin rauhallinen, lähes pilkuton, mutta sen pinnalla on silti pieni, mutta yllättävän aktiivinen pilkkuryhmä nimeltä AR2734. Se purkautunut ja Maata kohden sinkoutunut varattujen hiukkasten pilvi saanee aikaan revontulia lähipäivinä.

Mitään hurjaa näytelmää ei todennäköisesti ole tulossa, mutta revontulten todennäköisyys on selvästi koholla ja yllätyksiä saattaa tulla. Myös eteläisessä Suomessa kannattaa olla varuillaan kauniiden taivasmaisemien varalta.

AR2734 purkautui ensimmäisen kerran 8. maaliskuuta, ja tästä tullut koronan massapurkaus menee hyvin läheltä ja kenties osittain osuu maapalloon koska tahansa. Se saattaa saada aikaan revontulia jo tänään, mahdollisesti myös parina seuraavana iltana ja yönä.

Amerikkalaisen NOAAn ennuste lupaa 55% todennäköisyyttä kohtalaiselle G1-luokan geomagneettiselle myrskylle.

Myös Ilmatieteen laitoksen Avaruussääennuste sanoo, että "koronan massapurkauksen odotetaan saavuttavan Maan tänään tai huomenaamulla. On mahdollista, että osuma synnyttää lieviä geomagneettisia myrskyjä. Tämän vuoksi revontulten todennäköisyys on kohtalainen. Ennusteeseen liittyy epävarmuuksia tarkan saapumisajankohdan sekä vaikutuksen voimakkuuden suhteen."

Auringon aktiivisuusalue AR2734 SDO:n kuvaamana

AR2734 (yllä SDO-luotaimen kuvaamana) purkautui uudelleen eilen 10.3. ja tästä ulos avaruuteen singahtanut pilvi saanee aikaan hieman kohonnutta revontuliaktiivisuutta myös lähipäivinä.

Ilmatieteen laitos toteaa tiedotteessaan kuitenkin, ettei avaruussäähän merkittävästi vaikuttavia muita tekijöitä esiinny tällä hetkellä, "joten massapurkauksen mentyä ohi avaruussää palaa takaisin tavanomaiseen tilaan."

Kannattaa muistaa, että Lapissa ja muualla pohjoisessa revontulia näkyy yleensä myös silloin, kun avaruussäätilanne on yleisesti ottaen rauhallinen. Esimerkiksi otsikkokuvassa on Norjan Tromssassa toissa viikonloppuna näkyneitä upeita revontulia.

Revontulihälytys: taivaallinen näytelmä näkyvissä koko maassa tänä yönä

Revontulia Otaniemessä
Jari Mäkinen

Sunnuntain ja maanantain välisenä yönä kannattaa kuikuilla taivaalle, missä suinkin vain on selkeää: ennusteiden mukaan revontulia saattaa näkyä koko maassa.

Geomagneettista aktiivisuutta ilmaisevat mittarit heittävät nyt alkuillasta häränpyllyä jo Lapissa ja todennäköisyys sille, että näin käy pian koko Suomessa on varsin suuri.

Illan ja alkuyön aikana kannattaa siis mennä ulos ja katsella taivaalle.

Juttua on päivitetty klo 23.15: Revontulia näkyy eteläistä Suomea myöten.

Tuorein Revontulet ja avaruussää -ennuste lupaa tosiaankin hyvää ensi yölle: "Magneettinen aktiivisuus alkaa todennäköisesti kohota sunnuntaina. Paras todennäköisyys revontulien havaitsemiseen on maanantain vastaisena yönä."

Vaikka Aurinko on nyt aktiivisuuskiertonsa minimivaiheessa, ei se ole suinkaan täysin toimeton. Koronassa oleva aukko saa aikaan sen, että siitä ulos syöksyvä ja Maahan osuva nopea aurinkotuuli aiheuttaa häiriöitä Maan magnetosfäärissä ja synnyttää siten revontulimyrskyn.

Revontulten näkymisen todennäköisyys – jopa eteläisessä Suomessa – on suurin nyt sunnuntain ja maanantain välisenä yönä.

SDO-luotaimen eilen ottama kuva näyttää mistä on kyse: Aurinkoa ympäröivässä koronassa on iso aukko, joka päästää hiukkasvirran vapaasti ulospäin ja edelleen osumaan maapalloon.


Jyväskylän luona Hankasalmen observatoriossa taivas oli illalla jo täynnä revontulia. Niiden näkymisestä eteläistä Suomea myöten raportoidaan koko ajan, ja ne ovat jopa niin kirkkaita, että niitä voi kuvata kännykällä käsivaralta!

Otsikkokuvassa on revontulia kuvattuna Otaniemestä sunnuntaina illalla. Kuva: Petri Niemelä.

Lapin puut kertovat vuosirenkaissaan, miten ajanlaskumme ajan rajuin aurinkomyrsky iski Suomeen

Toimitus

Se oli valtava tapaus, jonka vaikutuksia nähtiin varmasti ympäri maapallon. Jättimäinen aurinkomyrsky iski Maahan keväällä vuonna 774, ja jos vastaavaa tapahtuisi nyt, olisivat vaikutuksen dramaattisia: satelliitit sekoaisivat, sähköverkot löisivät kipinää, avaruuslentäjät joutuisivat tulemaan pikapikaa turvaan ja revontulet loimuaisivat taivaalla tropiikkia myöden.

Maan magneettikenttä ohjaa aurinkomyrskyjen hiukkaset maan ilmakehään pääosin arktisten alueiden kautta. Ilmiön näkyvin seuraus ovat revontulet.

Tarpeeksi suurienergiset hiukkaset voivat tuottaa ilmakehässä ydinreaktioiden kautta myös hiilen radioaktiivista isotooppia eli radiohiiltä (14C). Radiohiili liittyy osaksi ilmakehän hiilidioksidia ja päätyy yhteyttämisen kautta puun vuosirenkaisiin eli vuosilustoihin.

Hiljattain Japanissa havaittiin, että puun vuosilustoissa näkyy poikkeuksellinen radiohiilipitoisuuden nousu vuonna 775. Helsingin yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) tutkijat keksivät, että lähempänä magneettista pohjoisnapaa tapaus näkyisi vielä paremmin puissa.

Siispä tutkijat katsoivat kohti Lappia ja ottivat mukaan kollegoita Oulun yliopistosta. Tutkimuksesta uutisoitiin jo keväällä 2017 myös täällä Tiedetuubissa, mutta nyt sen perusteella syntynyt artikkeli julkaistiin Nature Communications -julkaisusarjassa.

Luken kokoama vuodentarkka puun kasvunvaihtelun kronologia, eli lustokalenteri, teki tutkimuksen varsin helpoksi. Sellaisenaan säilyneiden runkojen lustosarja kattaa viimeiset 7600 vuotta. Puut on nostettu sukeltaen pienistä pohjoisen järvistä, joista Luke on kerännyt ja taltioinut näytteitä 1990-luvulta saakka.

"Puu on menneisyyden muistitukki", toteaa Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorion johtaja Markku Oinonen Luonnontieteellisestä keskusmuseosta Luomuksesta.

Puun vuosirenkaista on hänen johtamissaan hankkeissa viime vuosina tuotettu runsaasti isotooppimäärityksiä, joiden avulla on voitu selvittää moninaisia tapahtumia historiassa.

Radiohiilitieto saadaan puusta siten, että kunkin vuoden aikana kasvanut puumateriaali vuollaan erillisiksi näytteiksi, joista otetaan ensin selluloosa talteen, Se poltetaan ja jätökset pelkistetään kemiallisesti puhtaaksi hiileksi, josta radiohiilen osuus pystytään määrittämään.

Nyt julkaistussa tutkimuksessa tätä ajanmääritystyötä tekivät Luonnonvarakeskuksen Rovaniemen laboratorio ja Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorio sekä Kiihdytinlaboratorio.

Vahvin signaali arktisilla alueilla

"Näemme vuoden 775 tienoolla voimakkaimman radiohiilisignaalin juuri Lapin puiden vuosirenkaissa, ja pienimmän matalilla leveysasteilla", kertoo hankkeessa mukana ollut tohtorikoulutettava Joonas Uusitalo.

Tutkimuksessa havaittu radiohiilisignaalin vaihtelu eri leveysasteilla ja lyhyt kesto viittaavat vahvasti Aurinkoon ilmiön alkulähteenä – vastaavaa ei muu taivaallinen ilmiö, kuten vaikkapa supernova, gammapurkaus tai komeetta saisi aikaan.

Radiohiilipitoisuudet määritettiin useiden vuosien ajalta sekä ensimmäistä kertaa kunkin vuoden sisäisesti kevät- ja kesäpuusta. Tulosten tulkinnassa hyödynnettiin Oulun yliopiston tutkijoiden kehittämää teoreettista mallia radiohiilen synnystä.

Näiden tulosten mukaan aurinkopurkaus tapahtui jo kevään 774 aikana.

"Kyseessä on voimakkain tunnettu aurinkomyrsky. Jos vastaava tapahtuisi nyt, se johtaisi dramaattisiin seurauksiin, kuten nykyaikaisten navigaatio- ja viestintäsatelliittien vaurioihin ja astronauttien kuolemiin avaruudessa, hehkuttaa professori Ilja Usoskin Oulun yliopistosta.

Aivan näin dramaattisia eivät vaikutukset kuitenkaan olisi, koska myrskyn tulo pystytään nyt ennustamaan ja sen mukaisesti satelliittien operointia voidaan muuttaa sekä avaruuslentäjät kutsua palaamaan hätpikaa alas Maan kamaralle turvaan. Suurimmat vaikutukset olisivat todennäköisisti sähköverkoissa, joihin avaruusmyrsky alkaa indusoida sähköä. Siis sen sijaan, että voimalaitokset tuottavat sähköä ja verkko kuluttaisi sitä, kävisi juuri päinvastoin: sähköverkkoon alkaisi muodostua sähköä, jota verkosta alkaisi tunkea kohti voimalaitoksia. Siinä voisi käydä köpelösti.

Vakavien seurausten vuoksi on tärkeää arvioida aurinkomyrskyjen voimakkuutta ja mahdollista esiintymistiheyttä. Professorin mukaan näin voimakkaat aurinkomyrskyt ovat onneksi hyvin harvinaisia, niiden esiintymistiheys on yksi useiden tuhansien vuosien aikana. Vastaava voi kuitenkin tapahtua milloin tahansa.

Lähes yhtä voimakkaita aurinkomyrskyjä tapahtuu paljon useammin, mutta onneksi maapallo ei ole osunut sellaisen kohdalle sitten vuoden 1859. Silloin Maahan osui tuorein todella voimakas geomagneettinen myrsky. Toissa vuonna vastaava meni läheltä ohitsemme avaruudessa.

"Lapin puut tarjoavat erittäin herkän 'välineen' tutkia menneisyyden aurinkomyrskyjä", professori Usoskin toteaa. Arktiselta alueelta saatu vahva signaali korostaa pohjoisen puista kootun vuosilustokalenterin merkitystä Auringon aiemman käyttäytymisen tutkimuksessa.

Tarkkoja ajankohtia menneisyyden tapahtumille

"Tavoitteenamme on edelleen laajentaa vuosirengastutkimusta alkuaineanalyysien ja tiheysmittausten suuntaan", Oinonen kaavailee.

"Tällöin pystymme tuottamaan ainutlaatuisia sormenjälkiä puun vuosirenkaissa näkyvien ilmiöiden ajankohdista, kuten tulivuorten purkauksista, metsäpaloista ja saasteista."

Nyt julkaistu tutkimus on tehty Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorion ja Luonnonvarakeskuksen konsortiohankkeena ja mukana on ollut Oulun yliopiston, Sodankylän geofysiikan observatorion, ja Pietarin Ioffe-instituutin tutkijoita.

*

Juttu on Helsingin yliopiston tiedote

edioituna ja täydennettynä.

Lisää tarkkuutta avaruussääennusteisiin

Markus Hotakainen

Sään ennustaminen on haastavaa, mutta avaruussään ennustaminen on vielä haastavampaa. Uudella menetelmällä ennusteet saattavat kuitenkin parantua.

Avaruussää eli sähköiset ja magneettiset olosuhteet Maan lähistöllä kytkeytyy Auringon aktiivisuuteen. Voimakkaissa flare- eli roihupurkauksissa avaruuteen sinkoutuu valtaisia plasmapilviä, joiden sähköiset hiukkaset vaikuttavat Maan magneettikentän ominaisuuksiin. Näkyvimpänä merkkinä näistä geomagneettisista myrskyistä ovat revontulet.

Avaruudessa kiitävien plasmapilvien lisäksi Maan magneettikenttään vaikuttaa jatkuvasti puhaltava aurinkotuuli. Myös se koostuu sähköisesti varatuista hiukkasista, mutta niiden muodostama puhuri on huomattavasti heikompi kuin suurten purkausten aiheuttamat myrskyt.

Pahimmillaan geomagneettiset myrskyt voivat vaurioittaa satelliitteja ja aiheuttaa maanpinnalla laajoja sähkökatkoksia. Siksi niiden ennustaminen lyhyelläkin aikavälillä olisi tärkeää.

Reik Donner Potsdamin ilmastovaikutusten tutkimusinstituutista on ryhmineen kehittänyt uuden menetelmän, jonka avulla magneettikenttää koskevien mittausten perusteella pystytään laatimaan tarkempia ja pitävämpiä ennusteita lähiaikojen geomagneettisista myrskyistä.

Menetelmä perustuu voimakkaassa epätasapainossa olevien järjestelmien analyysiin. Maan magneettikenttä on tällainen järjestelmä, sillä voimakkuudeltaan vaihteleva aurinkotuuli suistaa sen pois tasapainosta. Silloin magneettikentässä voi tapahtua hyvin äkillisiä muutoksia ja rauhallinen tilanne voi äityä hetkessä rajuksi myrskyksi.

Menetelmän perustana on Dst-indeksi (Disturbance storm-time), joka kertoo Maan magneettikentän voimakkuuden keskimääräisen poikkeaman normaaliarvosta. Poikkeamat syntyvät Auringosta tulevien hiukkasten heikentäessä Maan magneettikenttää.

Kun tutkijat tarkastelivat kahta 2000-luvun alussa esiintynyttä geomagneettista myrskyä suhteessa niitä edeltäneisiin flare-purkauksiin, Dst-indeksin arvoista löytyi säännönmukaisuuksia, joiden avulla geomagneettisia myrskyjä koskevia ennusteita voidaan toivon mukaan parantaa.

Tutkijoiden kehittämän ”toistuvuuskaavion” avulla voidaan ennakoida magneettikentän käyttäytymistä ja geomagneettisten myrskyjen syntyä mutta se auttaa myös tunnistamaan erilaiset magneettikentän vaihteluun liittyvät ilmiöt – kaikki muutokset kun eivät saa aikaan voimakasta geomagneettista myrskyä.

Uudesta menetelmästä kerrottiin American Institute of Physics -sivustolla ja tutkimus on julkaistu Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science -tiedelehdessä.

Kuva: NASA/SDO

Revontulihälytys! Nyt kannattaa katsella taivaalle.

Jari Mäkinen

Avaruussäätilanne on juuri nyt hyvin epävakaa ja taivaalla on mahdollisuus nähdä revontulia tänään ja huomenna. Taivas on jo hyvin valoisa, mutta jos tulet äityvät oikein voimakkaiksi, ne puskevat kyllä näkyviin keväiseltä taivaaltakin.

Auringosta planeettainväliseen avaruuteen purskahtanut varattujen hiukkasten pilvi iskeytyi Maan magnetosfääriin viime yönä Suomen aikaa.

Se sai aikaan varsin voimakkaan G2-luokan geomagneettisen myrskyn ja upeita revontulia Pohjois-Amerikan taivaalle – mukana oli myös hyvin harvinaisia, suuria energioita vaativia sähkönsinisiä revontulia.

Aurinkotuuli alkoi voimistua kello 03 Suomen aikaa perjantain vastaisena yönä. Erityisesti aurinkotuulen magneettikenttä kasvoi perjantaiaamun aikana voimakkaaksi.

Syynä tähän on Auringon koronan aukosta (ks. kuva alla) lähtenyt nopeampi aurinkotuulen virtaus, joka on puristanut kokoon edellään olevaa hitaampaa aurinkotuulta ja sen magneettikenttää.

Ilmatieteen laitoksen avaruussääennuste kertoo, että aurinkotuulen voimistuminen alkoi sen verran myöhään aamuyöllä, ettei se ehtinyt enää aiheuttaa Suomessa merkittävää avaruussäätä.

Sen sijaan Suomessakin mittalaitteilla voitiin havaita magneettisen myrskyn nouseminen.

Koska Suomessa oli keskipäivä, magneettiset häiriöt jäivät meillä vähän pienemmiksi (Nurmijärven paikallinen K-indeksi 5). Jos tämä magneettinen myrsky olisi sattunut keskiyöllä Suomen aikaa, koko maassa olisi todennäköisesti nähty revontulia.

Aurinkotuulen magneettikenttä on alkanut jo hiljalleen heikentyä, mutta aurinkotuulen nopeus on kasvanut odotettua suuremmaksi (kirjoitushetkellä noin 570 km/s).

Tämän perusteella lauantain vastaisena yönä on kohtalainen todennäköisyys uudelle magneettiselle myrskylle. Se jäänee maailmanlaajuisesti mitattuna perjantaipäivän myrskyä heikommaksi, mutta jos se sattuu ilta- tai keskiyöllä Suomen aikaa, on hyvä mahdollisuus nähdä revontulia suuressa osassa maata (pilvisyyden salliessa).

Sen vuoksi Ilmatieteen laitos korotti revontulten todennäköisyyden lauantain vastaisen yön osalta kohtalaiseksi.

Samaa ennustaa Yhdysvalloissa avaruussäätä mittaava ja ennustava NOAA. Heidän ennusteensa mukaan koko Suomi voisi olla käytännössä jo nyt yön aikana revontuliovaalin alla.

Kannattaa siis katsella taivaalle. Tätä kirjoitettaessa jo Pohjois-Suomen mittatiedot kertovat revontulten olevan taivaalla. 

Ja ennuste siis lupaa parempaa mahdollisuutta huomiselle, joten taivaalle tähyämistä kannattaa jatkaa huomennakin (jos sää vain suinkin sallii).

Revontulihälytys: tänä yönä kannattaa katsella taivaalle

Aurinko SDO-satelliitin kuvaamana 10.4.2018
Jari Mäkinen

Illat ovat jo kovin valoisia, ja mitä pitemmälle kevääseen mennään, sitä vähemmän pimeätä yötaivasta on näkyvissä. Tämä tarkoittaa myös sitä, että yhä harvemmin taivaalla näkee revontulia – vaikka avaruussää olisikin myrskyisä. Nyt menossa oleva pieni revontulipyrähdys saattaakin olla viimeinen kerta, kun tulia voi Suomessa nähdä ennen syksyä.

Ilmatieteen laitoksen avaruussäätiedotteen mukaan aurinkotuulen nopea virtaus on saavuttanut Maan.

Hiukkasvirtaa tarkkaileva ACE-satelliitti kertoo tosiaan näin tapahtuneen. Aurinkoa monitoroiva SDO-satelliitti näyttää myös syyn tähän: otsikkokuvanakin oleva tuore otos Auringosta paljastaa jälleen yhden korona-aukon, mistä purkautuu hiukkasia juuri maapallon suuntaan.

Tämä kaikki tarkoittaa sitä, että revontulten todennäköisyys on hieman koholla. 

Auringon koronan aukosta lähtevä nopeampi virtaus saavutti Maan hieman odotettua aikaisemmin tiistain vastaisena yönä ja aiheutti pientä geomagneettista aktiivisuutta (Kp 4).

Aurinkotuulen nopeus pysynee tavallista korkeampana noin viiden vuorokauden ajan, minkä ansiosta revontulten todennäköisyys on koholla erityisesti Suomen pohjois- ja keskiosissa. 

Myös NOAA:n avaruussääennusteen mukaan ensi yönä on 55 prosentin mahdollisuus G1-luokan geomagneettiselle myrskylle.

Siis: ensi yönä katseen taivaalle, sillä revontulet saattavat sekoittua kauniisti kevätillan auringonlaskun (tai .nousun) kajastukseen!

Kartta: NOAA 
NOAA:n kartan mukaan revontulia saattaa olla jopa vihreän viivan rajaaman alueen yläpuolella. Siis jopa eteläisessä Suomessa on mahdollisuus revontuliin.

Revontulihälytys: revontulia näkyvissä nyt lähes koko Suomessa

Jari Mäkinen

Ympäri Suomen tulee parhaillaan havaintoja revontulista – missä vain pilvet eivät peitä taivasta. Jos taivas vähänkin siis näkyy, kannattaa nyt hakeutua ulos taivaan tulia katsomaan!

HUOM: Uutinen julkaistiin sunnuntaina 19.3.2018 illalla. Ilmatieteen laitoksen avaruussääpalvelun 19.3. julkaistun tiedotteen mukaan nopea aurinkotuuli jatkuu ja revontulien todennäköisyys hieman koholla myös alkuviikosta.

*

Silminnäkijähavaintojen lisäksi mittalaitteiden tekemät havainnot sekä ennusteet kertovat selvästi, että revontuliaktiivisuus on nyt koholla ja aktiivinen alue peittää käytännössä koko Suomen eteläosia myöten.

NOAA:n revontuliovaaliennuste, joka on otsikkokuvassa, näyttää asian selvästi, kuten myös Ilmatieteen laitoksen avaruussääsivulla olevat mittaukset.

Avaruussääsivun ennuste sinällään ei siis ole osunut oikeaan, sillä G1-luokan myrsky on nyt meneillään.

Jo vajaan viikon ajan koholla ollut revontuliaktiivisuus johtuu Auringossa olevasta ns. korona-aukosta, mistä aurinkotuuli pääsee puhaltamaan lähes suoraan kohti maapalloa. Lisäksi Maan magneettikenttä on ollut tilassa, joka on auttanut varattujen hiukkasten pääsyä ilmakehän yläosiin.

Aukko on siirtymässä syrjään, joten tilanne on vähitellen rauhoittumassa.

Jos ulkona on pilvistä tai liikaa valosaastetta, niin nyt tunnelmaan voi päästä myös alla olevalla, 14.3. Ruotsin Abiskossa kuvatun videon avulla.

Otsikkokuva: NOAA / Video: Oliver Wright

Tilaa aihepiirin avaruussää RSS-syöte