auringonpilkku

Magneettinen häkki voi estää Auringon purkauksia

Ma, 02/26/2018 - 10:27 By Markus Hotakainen

Auringossa kuohuu kaiken aikaa, kun mutkikas magneettikenttä myllertää sähköisesti varautunutta plasmaa. Voimakkaiden flare-purkausten yhteydessä avaruuteen sinkoutuu valtaisia hiukkaspilviä – mutta ei aina.

Solar Dynamics Observatory -luotaimen avulla on nyt päästy jäljille siitä, miksi rajuistakaan räjähdyksistä ei ole aina seurauksena koronan massapurkausta, joka sopivaan suuntaan lähtiessään osuu Maahan ja sen magneettikenttään aiheuttaen esimerkiksi kirkkaita revontulia.

Tahar Amarin johdolla on tutkittu 24. lokakuuta 2014 tapahtunutta flare-purkausta ja sen jälkimaininkeja, jotka eivät yllättäen olleet kovin kummoiset. Tuolloin Auringon pinnalla oli Jupiterin kokoinen, kahden viimeisimmän aktiivisuusjakson laajin pilkkuryhmä.

Siihen liittyi hyvin monimuotoisia magneettikenttiä ja voimakasta aktiivisuutta. Lopulta alueella tapahtui kaikkein rajuimpaan eli X-luokkaan kuuluva flare-purkaus, mutta sitä ei seurannut koronan massapurkaus, vaikka sellainen tuntui ilmeiseltä.

SDO-luotaimen tekemät havainnot tuolloin vallinneista magneettikentistä yhdistettiin malleihin, jotka kuvaavat Auringon kaasukehän ulko-osan eli koronan magneettikenttiä. Näin saatiin mallinnettua magneettikentissä tapahtuneita muutoksia juuri ennen voimakasta flare-purkausta.

Mallin mukaan Auringon pinnalla kiemurrellut ja tiiviiksi kietoutunut magneettinen "köysi", jollaisten tiedetään liittyvän koronan massapurkauksiin, jäi vangiksi sen yläpuolella olevien magneettikentän voimaviivojen muodostamaan "häkkiin".

Magneettinen häkki käytännössä esti koronan massapurkauksen synnyn. Flare-purkausta edeltävien tuntien aikana auringonpilkun pyörimisliike kieputti köysimäistä rakennetta yhä tiukemmaksi, mikä teki siitä hyvin epävakaan ja räjähdysalttiin. Lopulta purkaus tapahtuikin, mutta "köysi" ei päässyt irtautumaan pinnasta, sillä sen energia ei riittänyt "häkin" murtamiseen.

Mallinnuksen avulla tutkijat pystyivät myös päättelemään, että mikäli häkki olisi ollut hiemankin heikompi, flare olisi saanut aikaan voimakkaan koronan massapurkauksen.

"Pystyimme seuraamaan aktiivisen alueen kehitystä, ennnustamaan purkauksen todennäköisyyden ja laskemaan maksimienergian, joka purkauksessa voi vapautua", Amari toteaa.

Mallista toivotaan työkalua, jolla pystytään ennustamaan Auringon purkauksiin liittyviä ilmiöitä ja niiden vaikutuksia Maan läheisyydessä vallitsevaan avaruussäähän.

Tutkimuksesta kerrottiin NASAn uutissivuilla ja se on julkaistu Nature-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuvat: Tahar Amari et al./Center for Theoretical Physics/École Polytechnique/NASA Goddard/Joy Ng

Iso auringonpilkku ja Maa

To, 04/14/2016 - 11:22 By Markus Hotakainen
Auringonpilkku ja Maa

Keskellä Aurinkoa on parhaillaan iso auringonpilkku, joka päihittää läpimitassa Maan halkaisijan mennen tullen.

Päivän kuvaPilkun kohdalla kaasu – tai plasma, jos tarkkoja ollaan – on 1 500 astetta ympäristöään viileämpää. Lämpötilan paikallinen lasku noin 4 000 celsiusasteeseen johtuu Auringon magneettikentästä. 

Pilkun kohdalla kentän voimaviivat läpäisevät "pinnan", jolloin pystysuorat virtaukset hidastuvat. Ne kuljettavat kuuman plasman mukana pinnalle energiaa, jonka havaitsemme valona ja lämpönä. Kun virtauksen vauhti hiipuu, pinnalle noussut plasma ehtii jäähtyä tavallista enemmän ennen kuin lähtee taas vajoamaan syvyyksiin.

Isojen auringonpilkkujen ja -pilkkuryhmien yhteydessä esiintyy usein flare-purkauksia, jotka aiheuttavat koronan massapurkauksia, valtavia avaruuteen sinkoutuvia hiukkaspilviä. Kun sellainen osuu Maan magneettikenttään, voi seurauksena olla kirkkaita revontulia.

Kuva: SDO/HMI

Suuri purkaus Auringossa: avaruusmyrsky saapumassa Maahan

Ma, 12/28/2015 - 22:38 By Jari Mäkinen
AR2473 purkautuu

Päivitys tiistaina klo 15:20
Revontulia saattaa näkyä jo huomenna keskiviikkola illalla: lue uusi juttumme aiheesta.

----

Auringossa tapahtui tänään iltapäivällä Suomen aikaa suurehko purkaus, kun kookas auringonpilkkuryhmä AR2473 heräsi henkiin usean päivän hiljaiselon jälkeen. Se synnytti hitaan, mutta voimakkaan M1,9 -luokkaan kuuluvan roihun, joka on otsikkokuvana NASAn SDO-aurinkotutkimussatelliitin havaitsemana.

Purkaus sysäsi jotakuinkin maapallon suuntaan sähköisesti varatusta kaasusta koostuvan pilven, joka saavuttaa Maan jotakuinkin uudenvuodenaattona. Se saattaa siis saada aikaan suurehkon revontulimyrskyn, joka olisikin miellyttävä lisä ilotulitusraketeille – olettaen, että taivas on näkyvissä.

Tarkempia arvioita avaruusmyrskyn voimakkuudesta ja sen näkymisestä eri puolilla planeettaa saadaan lähipäivinä.

Siinä missä kaasulta kestää pari päivää taivaltaa avaruuden halki, oli purkauksesta lähtenyt valo ja ultraviolettisäteily lähes saman tien näkyvissä. Satelliitit havaitsivat sen iskeytymisen ilmakehän yläosiin ja sen, kuinka se ionisoi siellä olevia atomeita sekä molekyylejä. Tämä sai aikaan radioliikenteen häiriintymistä maapallon päiväpuolella. Erityisesti radioliikenne, joka käytti alle 20 MHz:n taajuuksia (radioamatöörit, laivat ja lentoliikenne) Etelä-Amerikassa, Afrikassa ja Atlantin eteläosissa kärsivät yhteyksien pätkimisestä.

AR2374 on havaintojen mukaan edelleen epästabiili ja se tuottaa todennäköisesti lisää purkauksia lähiaikoina. Yhdysvaltain avaruussäätä arvioivan, NOAA:n ennustuskeskuksen mukaan keskivoimakkaiden M-luokan purkausten todennäköisyys on 55% ja voimakkaimpien X-luokan purkausten 10%.

Kuten alla oleva SOHO-satelliitin ottama kuva näyttää, on Aurinko tällä haavaa muutoin varsin rauhallinen:

Palaamme varmasti asiaan viikon kuluessa.

Auringossa roihahti (kuten odotettua)

Ma, 08/24/2015 - 17:17 By Jari Mäkinen

Päivän kuvaKuten 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

Nyt AR2205 tekee Auringon aktiiviseksi

La, 11/08/2014 - 19:02 By 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

Ke, 10/22/2014 - 19:38 By Jari Mäkinen
Aurinko 22.10.2014 SDO-satelliitin kuvaamana

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.