avaruusmyrsky

Avaruusmyrsky jäi suutariksi

To, 12/31/2015 - 11:46 Jari Mäkinen

Aivan kuten ennusteet lupasivat, iskeytyi 28. joulukuuta Auringosta lähtenyt massapurkaus Maahan viime yönä, mutta se jäi ennusteita vaisummaksi. Se saapui myös hieman myöhemmin kuin oletettiin, "vasta" kello 2.30 Suomen aikaa viime yönä. Aurinkotuulta avaruudessa nuuskiva ACE-satelliitti havaitsi sen jo hieman aiemmin, klo 2.02. Varsinaiset merkit geomagneettisesta myrskystä saatiin noin klo 2.50.

Kuten otsikkokuvassa oleva kaavio näyttää, oli massapurkaus jakautunut selvästi kahteen osaan matkallaan planeettainvälisessä avaruudessa, ja Maa osui näiden kahden kerääntymän väliin.

Geomagneettinen häiriö oli siis ennakoitua pienempi, mutta se saa aikaan parhaillaan Kanadan ja Alaskan päällä hienoja revontulia. Viime yönä taivaan valoja olisi näkynyt Suomessakin Keski-Suomea myöten, jos taivas olisi ollut selkeä. Tilanne ei kuitenkaan ollut mitenkään poikkeuksellinen.

Samalla massapurkauksen aiheuttanut auringonpilkkuryhmä AR2473 on hajoamassa ja menettää voimaansa. Se ei tuottanut enempää suurehkoja purkauksia.

Ennuste revontulten näkymiselle ensi yönä on kuitenkin edelleen kohtalaisen hyvä, koska massapurkauksen mentyä ohi maapalloon kohdistunee Auringon koronan aukoista tulevaa nopeahkoa aurinkotuulta, joka lisää revontuliaktiivisuutta ainakin Suomen pohjois- ja keskiosissa.

Ilmatieteen laitoksen revontuliennusteen mukaan kohtalaisen hyvät revontuliajat siis jatkunevat vielä viikonloppuna ja ensi viikollakin.

Massapurkauksen eteneminen

Koronan massapurkaus on Auringosta avaruuteen sinkoutuva magnetoitunut kaasupilvi. Se etenee yleensä ympäröivää aurinkotuulta nopeammin, jolloin sen eteen kasautuu kokoon puristuneesta tavallisesta aurinkotuulesta muodostuva vaippa. Purkauksen ohittaessa maapallon havaitaan ensin tämä vaippa ja vasta sen jälkeen varsinainen purkauspilvi, josta käytetään joskus nimityksiä heite tai ejekta.

Aurinkotuulimittauksissa vaippa näyttäytyy tyypillisesti suurempana tiheytenä ja nopeasti vaihtelevana magneettikenttänä, kun taas heitteessä magneettikenttä muuttuu usein hitaasti ja sileästi. Magneettikenttä on avaruussään kannalta erittäin tärkeä, koska sen suunta ratkaisee, miten tehokkaasti aurinkotuulen hiukkaset pääsevät vuotamaan maapallon magneettikentän sisään, missä ne aiheuttavat mm. revontulia. Etelään osoittavan magneettikentän (mittauksissa negatiivinen Bz) vaikutus on vahva, pohjoiseen osoittavan (positiivinen Bz) heikko.

Piirros näyttää miten aurinkotuuli osuu Maahan ja kuinka Maan magneettikenttä suoraa meitä. Kuva näyttää myös miten napa-alueille tulee hiukkasia, jotka saavata aikaan revontulia. Maa ja Aurinko eivät ole tässä oikeassa koko- ja etäisyyssuhteessa!

Revontuliennuste

Tällä hetkellä (klo 10) Maahan asti on saapunut vasta vaippaa, ja magneettikentän suunta heittelehtii. Ensimmäisen iskun aikaan se sattui olemaan pohjoissuuntainen, mikä yhdessä odotettua hitaamman nopeuden kanssa selittää heikon vaikutuksen.

Kun varsinainen ejekta saapuu, sen magneettikentän suunnan perusteella voidaan ryhtyä tekemään tarkempia arvioita lähituntien aktiivisuudesta, koska heitteessä magneettikentän suunta pysyy usein jokseenkin vakaana tunteja. Sitä ei siis voida määrittää etähavainnoin, vaan vasta heitteen saavuttua suoralla satelliittimittauksella. Siksi vaikutuksen voimakkuuden arvioiminen aiemmin etukäteen on hyvin epävarmaa.

Uutisen loppuosa on kopioitu lähes sellaisenaan Ilmatieteen laitoksen avaruussääennusteesta.

Avaruusmyrsky sai lentoliikenteen Ruotsissa sekaisin – voimakkaita revontulia odotettavissa Suomeen

Ke, 11/04/2015 - 18:59 Jari Mäkinen
SAS:n kone kentällä Arlandassa

Tänään ollut avaruusmyrsky sai lentoliikenteen Ruotsissa kokonaan sekaisin tänään iltapäivällä, kertoo Expressen. Sähkömagneettisen häiriön vuoksi lentoliikennettä seuraavaan tutkaverkkoon tuli vika, joka vähensi ensin 25% kapasiteetista ja sitten enemmän. Lopulta klo 16:30 paikallista aikaa (17:30 Suomen aikaa) Ruotsin ilmailuviranomainen piti asiasta kriisikokouksen ja koko liikenne seisahtui noin klo 17 paikallista aikaa.

Ruotsin ilmailuhallinnon Swedavian mukaan tilanne on kuitenkin ohi, mutta lennoissa on edelleen myöhästymisiä. 

Käynnissä on parhaillaan voimakas magneettinen myrsky ja esimerkiksi Suomessa olevat magnetometrit ovat punaisella. Aurinkotuulen nopeus on juuri nyt varsin suuri ja niin sanottu K-indeksi (joka ilmaisee sähkömagneettisen myrskyn voimakkuutta) on varsin koholla.

Jo aiemmin päivällä Ilmatieteen laitos ennusti tälle illalle revontulia näkyväksi, ja niitä on näkynyt jo eilen useilla paikoilla eteläisessäkin Suomessa. 

Auringosta saapui nopean aurinkotuulen rintama Maahan toissa päivänä, ja sen mukana magneettikenttään on tullut paljon korkeaenergiaisia hiukkasia. Näiden odotetaan aiheuttavan geomagneettisia häiriöitä on odotettavissa ainakin tämän päivän ja huomisen aikana. 

Juuri nyt ennusteet lupaavatkin koko maahan revontulia täksi illaksi ja Maan pohjoisnavan ympärillä oleva ns. revontuliovaali on NOAA:n ennusteen mukaan juuri Suomen päällä parhaimmillaan noin klo 23 Suomen aikaa (kuva alla). Silloin etelässäkin olisi revontulia ja pohjoisessa hyvinkin voimakkaita – silmät kannattaa pitää auki koko illan ajan, sillä alimyrskyt saattavat tulla koska tahansa!

Auringossa on parhaillaan jotakuinkin kohti Maata aukko koronassa ja lisäksi sen pinnalla oleva pilkkuryhmä AR2445 on ollut hyvin aktiivinen.

Seuraamme tilannetta illan kuluessa.

Päivitys klo 19:27Sodankylän geofysiikan observatorion kamerat näyttävät taivaan olevan siellä jo täynnä revontulia.

Päivitys klo 20:20: Magneettikentän häiriöisyys on laskussa, mutta samalla esim. Keski-Suomessa olevassa Hankasalmen observatorion kokotaivaankuvassa näkyy jo jo revontulia.

Päivitys 23:28: Etelässä taivaan valot näyttävät jäävän vähiin, mutta Lapissa leimuaa kunnolla.

Entistä tarkempia avaruussääennusteita

Pe, 06/12/2015 - 18:36 Markus Hotakainen

Marraskuun 9. päivänä vuonna 1989 Auringossa tapahtui purkaus, jossa vapautui energiaa saman verran kuin päivätähtemme säteilee sekunnin kymmenyksessä. Seuraavana päivänä sattui samanlainen, mutta vielä voimakkaampi koronan massapurkaus. Avaruuteen sinkoutui miljardeja tonneja sähköisesti varattuja hiukkasia, jotka liikkuivat miljoonien kilometrien tuntinopeudella kohti Maata.

13. maaliskuuta hiukkaspilvi iskeytyi Maan magneettikenttään ja sai aikaan kirkkaita revontulia. Yötaivaalla tanssineiden valoverhojen taustalla oli kuitenkin tuhoisa myrsky. Maan ilmakehään syöksyvät varatut hiukkaset saivat aikaan sähkövirtoja, jotka laukoivat Pohjois-Amerikassa sähköverkkojen suojareleitä. 

Miljoonat taloudet jäivät ilman sähköä kiristyvässä pakkasessa. Ihmiset heräsivät aamulla vilpoisissa kodeissa ja vaikka 80-luvun lopulla sivilisaatiomme ei vielä ollut niin riippuvainen tietotekniikasta kuin nykyisin, kylmyys ja pimeys muistuttivat siitä, miten haavoittuvainen ihmiskunta on.

Sähköjä pätkinyt avaruusmyrsky ei ollut laatuaan ensimmäinen eikä viimeinen. Auringonpurkausten seuraukset ovat kuitenkin kaiken aikaa vakavampia. Sähköverkkojen lisäksi ne vaikuttavat gps-järjestelmiin, jotka ovat keskeisiä monien yhteiskunnan toimintojen kannalta.

Ongelmana on se, että tällaisia myrskyjä on melkein mahdoton ennustaa. Kun Auringossa tapahtuu purkaus, tieto siitä saapuu Maahan alle yhdeksässä minuutissa: sen verran valolta kestää taittaa noin 150 miljoonan kilometrin matka Auringosta Maahan.

Avaruuteen sinkoutuneet hiukkaset etenevät huimalla nopeudella, mutta silti paljon valoa hitaammin. Kuten vuoden 1989 myrskyssä, hiukkaspilvi on Maan etäisyydellä vasta joitakin päiviä myöhemmin. Sitä osataan siis odottaa.

 

 

Vaikeus onkin siinä, että jokainen Maan läheltä pyyhkäisevä hiukkaspilvi ei aiheuta voimakasta avaruusmyrskyä. Seuraukset riippuvat siitä, miten pilven magneettikenttä on suuntautunut suhteessa Maan magneettikenttään. 

Jos kenttien suunnat ovat otolliset, ne kytkeytyvät toisiinsa ja "avaavat oven", jonka läpi hiukkaset pääsevät Maata muutoin suojaavan magnetosfäärin sisään.

Hiukkaspilven mukana kulkeutuvan magneettikentän suunta voidaan määrittää satelliittien avulla, mutta vasta pilven ollessa melko lähellä Maata. Varoitusaikaa jää korkeintaan tunnin verran.

Lontoon Imperial Collegen tutkijaryhmä on kehittänyt Neel Savanin johdolla menetelmän, jolla avaruusmyrskyt pystytään ennustamaan jopa 24 tuntia etukäteen. Siinä ajassa tulevaan myräkkään ehditään varautua.

Aiemmin avaruusmyrskyennusteet perustuivat havaintoihin hiukkaspilven magneettikentän suunnasta sen lähtiessä Auringosta. Suunta kuitenkin muuttuu miljoonien kilometrien mittaisen matkan aikana, mutta sitä ei ole pystytty arvioimaan.

Savanin menetelmässä pilvestä tehdään satelliittien ja luotainten avulla havaintoja pitkin matkaa, ja mittausten perusteella mallinnetaan magneettikentän suunnassa tapahtuvia muutoksia. Mallia on testattu kahdeksalla aiemmalla hiukkaspurkauksella, joiden ominaisuudet ja seuraukset maapallolla tunnetaan. 

Tulokset ovat olleet lupaavia ja menetelmästä odotetaan toimivaa työkalua tuhoisien avaruusmyrskyjen ennustamisessa. Jos jatkotutkimukset osoittavat sen luotettavaksi, sitä aletaan käyttää sekä Yhdysvalloissa että Isossa-Britanniassa entistä tarkempien ennusteiden laatimiseen.

Uudesta menetelmästä kerrottiin Lontoon Imperial Collegen uutissivuilla ja tutkimus julkaistiin Space Weather -tiedelehdessä (maksullinen) 9. kesäkuuta.

Kuva: NASA