auringonpilkut

Ulkonäkö pettää: rauhalliselta vaikuttava Aurinko on kaikkea muuta kuin vaisu

Viime päivinä Aurinko on ollut täysin pilkuton ja se on näyttänyt varsin vaisulta, mutta totuus on täysin päinvastainen: korona-aukoista puhaltanut aurinkotuuli on pitänyt avaruussään myrskyisänä ja näkyviin on tulossa suurelta vaikuttava pilkkuryhmä.

Yllä oleva video on Aurinkoa koko ajan tarkkailevan Solar Dynamics Obervatory -satelliitin kuvaama. Lauantaina Auringon Maahan näkymättömältä puolelta roihahti näkyviin suuri purkaus, joka on kääntynyt tuoreimmissa kuvissa jo pilkistämään Auringon itäreunalle (kuvissa vasemmalle puolelle). Aurinko pyörii koko ajan akselinsa ympäri, ja siten nyt "takana" olevat aktiivisuusalueet tulevat vähitellen näkyviin myös Maasta katsottuna, ja kiertyvät vähitellen kohti länttä (oikeaa puolta) kadoten noin kahden viikon kuluttua. 

Samalla aktiivisuusalueet kehittyvät. Ne saattavat olla vielä kasvamassa, jolloin ne laajenevat ja muuttuvat aktiivisemmiksi, niihin tulee pilkkuja ja niistä roiskuu kaasua avaruuteen magneettisten voimaviivojen ohjaamana. Tai ryhmät ovat jo vanhoja ja hiipuvat. Tästä tulossa olevasta ryhmästä on vaikea mennä vielä sanomaan mitään, mutta se vaikuttaa aktiiviselta.

Siitä saattaa tulla myös sellaisia purkauksia, jotka saavat aikaan maapallolla revontulia. Täällä pohjoisessa kesäyöt ovat niin valoisia, ettei revontulia voi havaita silmin, mutta eteläisellä pallonpuolella on nyt erinomainen aika nähdä revontulia. 


Aurinko tänään SDO:n kuvaamana. Tulossa oleva pilkkuryhmä näkyy vasemmalla.

 

Heittoisaa avarussäätä juuri nyt

Maata kiertävät satelliitit tuntevat avaruusmyrskyt joka tapauksessa. Avaruussäässä olevat häiriöt eivät vaadi myöskään suuria ja näyttäviä auringonpurkauksia, sillä viime päivinä avaruussää on ollut "huono" ja geomagneettinen aktiivisuus on ollut koholla, vaikka Auringon Maahan näkyvä puoli on ollut pilkuton. Syynä ovat olleet niin sanotut korona-aukot, eli alueet, joiden kohdalla magneettikenttä on sellainen, että Auringosta tuleva hiukkasvirta pääsee puhaltamaan suoraan avaruuteen. 

Tuo nopea aurinkotuuli on osunut Maahan nyt juhannuksen tienoilla ja saanut aikaan myös geomagneettisia myrskyjä. Aurinkotuulen tiheys ja magneettikenttä viittaavat myös siihen, että tilanne jatkuu vielä lähipäivinä – ellei nyt esiin kääntyvä pilkkuryhmä vaikuta osaltaan tilanteeseen.

Muun muassa satelliittioperaattorit seuraavat koko ajan avaruussään kehittymistä, koska avaruusmyrskyt voivat olla vaarallisia satelliiteille. Tulevaisuudessa avaruussääennusteet ovat yhä merkittävämpiä myös maanpäällisille toimille.

Video ja kuva: NASA / SDO

Auringon aktiivisuus ei ole vain avaruuden asia

Ti, 12/01/2015 - 07:03 Markus Hotakainen
Auringon flarepurkaus

Avaruusaikaa on kestänyt noin 50 vuotta, ja Auringon toiminta on ollut poikkeuksellisen aktiivista lähes koko tämän ajan. Viime vuosina Auringon aktiivisuus on kuitenkin ollut hyvin erilaista kuin aiemmin koko avaruusaikana.

"Auringon toiminta on merkittävästi hiljentynyt, sen aiempi suuri aktiivisuus on loppunut, ja on palattu noin sata vuotta sitten ilmenneelle aktiivisuuden tasolle", kertoo professori Kalevi Mursula Aurinkoa tutkivasta huippuyksiköstä ReSoLVEsta. 

ReSoLVE (Research on SOlar Long-term Variability and Effects) on viiden tutkimusryhmän kokonaisuus, jota johtaa Mursula Oulun yliopistosta. Mukana ovat myös Aalto-yliopiston tietotekniikan laitos ja Ilmatieteen laitos. Huippuyksikköasema on myönnetty vuosille 2014–2019.

Koska vuosisata sitten ei ollut vielä mahdollisuutta tutkia Aurinkoa monipuolisesti, sen tämänhetkisessä toiminnassa on ominaisuuksia, joita ei vielä ymmärretä. Sen vuoksi erilaisten ilmiöiden ennustaminen on kovin vaikeaa.

"Auringon aktiivisuusilmiöt aiheutuvat lämmön siirtymisestä. Auringon ulko-osissa esiintyy dynamomekanismi: se on kuin kiehuva kattila liikkuvine ja lämpöä siirtävine kuplineen, ja tämä tekee koko alueen turbulenttiseksi", toteaa dosentti Maarit Käpylä Aalto-yliopiston tietotekniikan laitokselta. Käpylä on laskennallista astrofysiikkaa ja data-analyysiä tekevän DYNAMO-tiimin vetäjä.

"Dynamon tutkiminen on avainasemassa, jotta etenkin Auringon pitkän aikavälin käyttäytymistä ja sen muutoksia voidaan ymmärtää. Tähän tutkimukseen ainoa sopiva työkalu on tietokonemallinnus, joka on samalla ryhmämme päätoimenkuva."

Auringon pitkäaikaisen toiminnan tuntemus auttaa ymmärtämään esimerkiksi auringonpurkausten syntyä ja kehittymistä. Avaruussäätä eli Auringon lyhytaikaista aktiivisuutta seurataan jatkuvasti, ja sen avulla voidaankin jollain tarkkuudella ennustaa purkausten etenemistä.

"Auringonpurkausten vaikutusta avaruudessa voidaan verrata tulivuorenpurkauksen vaikutuksiin lentoliikenteessä. Avaruuslennot ja avaruuskävelyt kannattaa toteuttaa silloin, kun auringonpurkausten todennäköisyys on pieni", Mursula sanoo. 

Auringon tuottama hiukkassäteily eli aurinkotuuli vaikuttaa Maan magneettikenttään, jossa on jatkuvaa häiriöisyyttä. Suurimmat häiriöt Maan lähiavaruudessa aiheutuvat paitsi koronan massapurkauksista, joissa aurinkotuulen tiheys kasvaa ja magneettikentän rakenne muuttuu, myös roihu- eli flarepurkausten tuottamista energeettisimmistä aurinkohiukkasista. 

Niiden vaikutuksia on kuitenkin vielä vaikea ennustaa, kuten Ruotsin lentoliikenteen pysäyttänyt purkaus osoitti.

Auringolla on 10–11-vuotinen sykli, johon liittyy auringonpilkkujen jaksottainen lisääntyminen ja katoaminen. Syklin hiipuvalla kaudella, kun pilkut alkavat vähentyä, aurinkotuulessa esiintyy nopeita virtauksia, jotka kiihdyttävät tehokkaasti hiukkasia Maan magneettikentässä. 

Nämä hiukkaset pommittavat yläilmakehää, millä on havaittu olevan vaikutusta pohjoisten alueiden tärkeimpään ilmastorakenteeseen, Pohjois-Atlantin oskillaatioon. 

Hiukkaspommitus suosii oskillaation positiivista vaihetta, jolloin paine-erot ovat suuria ja pohjoiselle pallonpuoliskolle tulee kosteita ja lämpimiä talvia. 

Negatiivisessa vaiheessa talvet ovat kuivempia ja kylmempiä. Hiukkasten vaikutus on suurinta revontulialueella: taustalla on Maan magneettikentän rakenne.

"Suoria satelliittihavaintoja Auringon säteilymäärästä on vain vajaan 40 vuoden ajalta. Jos Aurinkoa tutkitaan maanpinnalta käsin, ilmakehä absorboi säteilyä ja tekee tutkimuksesta epätarkkaa", Mursula kertoo.

"Auringonpilkkuja on tarkkailtu jo 400 vuoden ajan, mutta pilkkujen ja säteilymäärän suhteen pitkäaikaista kehitystä ei tunneta hyvin. Tästä syystä säteilymäärän arviossa on suurta epävarmuutta. Lisäksi auringonpilkkujen runsaudesta 200–400 vuotta sitten on suurta erimielisyyttä."

Uutinen perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen.

Kuva: NASA

Auringonpilkkupiirroksia 1600-luvulta

Su, 08/09/2015 - 09:02 Markus Hotakainen

Päivän kuva

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