Taivaan elävät valot

Julkaistu
Oikeasti maapallo on aurinkoon nähden paljon, paljon pienempi! Kuva: NASA Public Domain.
Oikeasti maapallo on aurinkoon nähden paljon, paljon pienempi! Kuva: NASA Public Domain.

Joulua on värittänyt revontulten loimu siellä, missä on riittänyt näkyvyyttä ylöspäin. Kas, kun revontulten näyttämö on paljon pilviä ylempänä, aina ilmakehämme ulkorajalla asti. Arkipäivässämme tuntemastamme ilmakehästä ei tosin enää ole kyse, niin harvaa siellä on aine. Kaasukehäämme se kuitenkin luetaan.

Avaruussää on käsitteenä hauska. Se ei tarkoita alemman ilmakehän sääjärjestelmien tapaisten ilmakehän osasten tutkimusta, muttei myöskään avaruuden ilmiöiden vaikutusta totuttuihin säätiloihimme, vaan sittenkin jotain muuta. Kyse on ilmiöistä, jotka ovat sidoksissa aurinkotuulen ja maapallon magneettikentän kohtaamiseen ja keskinäiseen vuorovaikutukseen.

Auringon aktiivisuus vaihtelee, mistä kertovat esim. auringonpilkut. Auringosta meille tulee valo, lämpö ja sitä kautta koko tuntemamme elämä. Esimerkiksi valo on kuitenkin vain pienen pieni osa sähkömagneettisen säteilyn koko spektristä. Sähkömagneettinen säteily on aihe, johon kannattaa tutustua tai joka kannattaa kerrata. Pitää myös muistaa, että sähkömagneettinen säteily koostuu kvanttiteorian mukaan fotoneista. Jos revontulet eivät olisi myös valoa ihmissilmälle, emme niitä näkisi. Emmekä näe, jos muuta valoa on liikaa peittämässä ne näkyvistä.

Revontulet ovat ainoastaan näkyvä osa monimutkaisesta plasmaisen aurinkotuulen ja maapallon magneettikentän kohtaamisesta. Aurinko siis tuskin lähettää meille – ja vain meille tänne maapallolle – suurta määrää varattuja hiukkasia (protoneja ja elektroneja) vain aiheuttaakseen meidän taivaallemme revontulia. Aurinkotuulen plasmassa atomit ovat ionisoituneet eli menettäneet elektroneja. Sähköisesti varattujen hiukkasten oma liike myös aiheuttaa sähkömagneettisia kenttiä eivätkä hiukkaset siis pelkästään mene sinne, minne maapallon magneettikentän magneettiset voimaviivat niitä vievät.

Revontulien esiintymisvyöhyke. Kuva: NASA
Revontulien tyypillinen esiintymisvyöhyke pohjoisella pallonpuoliskolla. Kuvassa on virheellisyyttä, mutta oleellista on huomata, että revontulia esiintyy tyypillisesti tietyllä vyöhykkeellä.
Kuva: NASA

Voitaneen sanoa, että etenkin magneettisten myrskyjen aikana nämä varattujen hiukkasten virrat ja niiden aiheuttamat sähkömagneettisen kentän vaihtelut tekevät induktion avulla ikään kuin uutta sähköä, joka vaikkapa kulkee siellä missä ihmisen tekemä sähkökin – lisänä kuormittamassa sähköverkon muuntajia. Siis sitä tarpeeksi suurta auringonpurkausta odotellessa…

Magneettisten myrskyjen vaikutukset ovat moninaiset ja tutkimuksen alla, kuten revontuletkin. Suomi vieläpä on tutkimuksen kärkimaita ja jo vanhastaan. Helsingin Kaisaniemessä Vuorikatu 24:ssä sijaitseva tontti, jolla Ilmatieteen laitos ei enää sijaitse, on itsensä Venäjän tsaarin määräyksellä varattu ikuisiksi ajoiksi maamagneettiselle tutkimukselle. Nyt siellä on Kotimaisten kielten keskus, samassa talossa, missä minäkin työskentelin ainakin 17 vuotta.

Mutta revontuliin. Kun auringonsäteilyn hiukkaset törmäävät yläilmakehän vaikkapa typpi- ja happiatomeihin, nämä virittyvät. Viritystilan purkautuessa syntyy valoa, jonka aallonpituus eli väri riippuu siitä, onko törmätty happeen vai typpeen ja millä nopeudella. Revontulet voisivat oikein tuotteistettuina ja tietysti ennustettuina olla Suomelle myös matkailuvaltti. Bongataanhan sitä nyt tyhmempiäkin asioita. Mutta ainakin voimme itse niistä nauttia. Kunhan vain yöt olisivat selkeitä.

 

Tutkija Minna Palmroth kertoo aiheesta:

 

Lisää tietoa aiheesta:

http://fi.wikipedia.org/wiki/Avaruuss%C3%A4%C3%A4

http://ilmatieteenlaitos.fi/avaruussaa  (avaruussää tällä hetkellä)

http://fi.wikipedia.org/wiki/Plasma

http://fi.wikipedia.org/wiki/Aurinkotuuli

https://www.ursa.fi/ursa/jaostot/revontulet/ennusteet.html

 

Kuvien linkit:

http://fi.wikipedia.org/wiki/Aurinkotuuli#mediaviewer/File:Magnetosphere_rendition.jpg

http://www.google.fi/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fc2.staticflickr.com%2F4%2F3165%2F2849896588_fe971014a7_z.jpg%253Fzz%253D1&imgrefurl=https%3A%2F%2Fwww.flickr.com%2Fphotos%2F11304375%40N07%2F2849896588%2F&h=640&w=611&tbnid=p4GVo9H_470BYM%3A&zoom=1&docid=c7yk4gKL4H80qM&hl=fi&ei=II-eVKWNIaa7ygPTuYGoCw&tbm=isch&ved=0CE4QMygnMCc&iact=rc&uact=3&dur=585&page=3&start=35&ndsp=21

 

9 vastausta artikkeliin “Taivaan elävät valot”

  1. Kuva kaksi Revontulten tyypillisestä esiintymisvyöhykkeestä on, vuodelta 1944 olevana, hieman harhaanjohtava sillä
    magneettinen pohjoisnapa on kuvan ajankohdasta tähänpäivään mennessä vaeltanut huomattavasti lähemmäs maantieteellistä pohjoisnapaa, ellei ehkä ihan vielä jopa ohittanut sitä siirtyen siperian puolelle, mikä muuttaa vyöhykkeiden sijaintia huomattavasti. Samalla magneettikentän intensiteetin on mitattu heikentyneen vajaalla kymmenyksellä mikä mahdollisesti on laajentanut revontulien esiintymisaluetta kuvassa esitetystä?

    1. Huomaan, ettei vastaukseni ole vielä näkynytkään täällä, vaikka olen sellaisen jo ainakin yrittänyt antaa. Kuva on todellakin asiatarkkuuspohjaisesti huono, ja kelpuutin sen liian vähäisen etsinnän jälkeen ns. kuvituskuvaksi revontulien tyypillisestä esiintymisaluueesta. On tietty ongelma löytää hyviä kuvia, joita on automaattisesti lupa käyttää myös kaupallisessa levityksessä (Foreca on liikeyritys).

      1. Juu, no,ei kuvassa itsessään mitään vikaa ole, sehän on varsin pätevä esittämään revontulien esiintymisalueen laajuutta Dipolinavan ympärillä, esiintymisen havaittuja prosenttiosuuksia myöten.. =)

  2. Magneettinen pohjoisnapa on todellakin nyt Alaskan kohdilla, melko lähellä pohjoisnapaa ja se on myös heikentynyt. Viime vuonna ESA (Euroopan avaruusjärjestö) lähetti Swarm-satelliitit tutkimaan maan magneettisuutta. Tästä videosta n. 1 minuutin kohdalla näkee missä napa on nyt: https://www.youtube.com/watch?v=1OgRpLaeZBo#t=73

    Harmi että suomalaista avaruusteknologiaa ei paljoa tuoda esille, sillä noissa Swarm-satelliiteissa on myös suomalaista tekniikkaa. Patria on rakentanut satelliittien virranjakoyksiköt Tampereella. Joten kiitokset Tampereelle viimeisimmistä napatiedoista :)

    1. Pienenä tarkistuksena sanoisin, että maapallon magneettinen napa (North/South Magnetic Pole; N/SMP) on piste, jossa magneettikenttävektori maanpinnalla on kohtisuorassa. Revontulet syntyvät kuitenkin 100 km korkeudella ja siitä ylöspäin. Siellä niiden liikkeisiin ja ryhmittymiseen magneettikentässä vaikuttaa maapallon magneettinen dipolinapa (http://www.geomag.bgs.ac.uk/education/poles.html), joka sijaitsee suunnilleen Grönlannin luoteisrannikolla. NMP on todella nopeassa liikkeessä kohti pohjoista, mutta navan liike määräytyy magneettikentän ominaisuuksista lähellä napaa. Nämä kentän piirteet eivät enää näy revontulien esiintymiskorkeuksilla, vaan siellä revontulia aiheuttavat hiukkaset ryhmittyvät dipolinavan ympärille revontulivyöhykkeelle. Dipolinapakin liikkuu, mutta huomattavasti hitaammin kuin NMP. Föhrin Kuva 2 on muuten virheellisesti piirretty Vestinen alkuperäiskuvasta (v. 1944) Kuvassa revontulien esiintymisalueiden symmetriakeskuksen tulisi olla maan magneettikentän dipolinapa, nyt se on vähän vinossa.

      1. Hyvä tarkennus, joskin termit menivät heman sekavasti. Maapallon Geomagneettinen napa tosiaan sijaitsee hieman Grönlannista luoteeseen ja liikkuu varsin hitaasti, kun taas Dipolinapa eli Maan magneettikentän napa, joka aurinkotuulen hiukkasvirtaa ohjaa alas aiheuttaen revontulia ympärillään, on keskimääräisesti liikkunut lähelle pohjoisnapaa.
        Kuvan otsikkossa puhutaan revontulien havaitusta esiintymisalueesta Geomagneettisen navan ympärillä mikä ilmeisesti on väärä termi koskapa revontulet keskittyvät tosiaan Dipolinavan ympärille. Navansijainti kuvassa ei tosiaan vastaa Geomagneettisen navan sijaintia vuonna 1944 mutta Dipolinavan sijaintia tuolloin melko hyvin.

        1. Tässäpä tuli esitettyä mutua faktana eli korjataanpa, revontulet siis esiintyvät kehämäisillä alueilla Geomagneettisen navan ympärillä ei magneettikentän Dipolinavan ympärillä, pahoitteluni edellisestä.

  3. Juha F kirjoitti: ”Helsingin Kaisaniemessä Vuorikatu 24:ssä sijaitseva tontti, jolla Ilmatieteen laitos ei enää sijaitse, on itsensä Venäjän tsaarin määräyksellä varattu ikuisiksi ajoiksi maamagneettiselle tutkimukselle.” Tämä on vanha legenda, joka ei täysin pidä paikkaansa. Keisari Nikolai I allekirjoitti Helsingin yliopistoon perustettavan Magneettisen observatorion perustamisdokumentin maaliskuussa 1838. Magneettisesta observatoriosta kehittyi monien organisatoristen vaiheiden kautta nykyinen Ilmatieteen laitos. Keisari ei määrännyt mihin observatorio Helsingissä rakennetaan, vaan sen teki kaupungin maistraatti. Ensin paikaksi kaavailtiin Tähtitorninmäkeä, mihin se olisi sopinutkin, mutta kaupungin porvarit pelkäsivät salaperäisen magnetismin aihuittavan satamassa tulipalovaaran ja valittivat päätöksestä. Valitus hyväksyttiin ja paikaksi määrättiin Kaisaniemen puistosta tontti, jolle annettiin käyttöoikeus niin kauaksi aikaa, kun laitos tekee magneettisia mittauksia, ei siis ikuiseksi ajaksi. (Lisätietoja: Seppinen: Ilmatieteen laitos 1838-1988; Nevanlinna: Kaisaniemestä Kumpulaan (2005) (https://helda.helsinki.fi/handle/10138/27404)

    1. Levitin siis legendaa, jonka olen itsekin kritiikittömästi omaksunut. Tässä on hyvä esimerkki siitä, kuinka joitain asioita ”aina vain sanotaan”, kunnes ei enää ajattele, että onko se sittenkään juuri näin. Minun olisi pitänyt jo ajat sitten ottaa paremmin selvää tästä asiasta, koska asiasta kirjoittamisen kriteerit ovat tällaisessa blogissakin toiset kuin kuulopuheiden levittämisen edelleen suullisena perimätietona.

Kommentit on suljettu.

Forecan blogissa on käytössä kommenttien esimoderointi eli blogin ylläpitäjän on hyväksyttävä kommentti ennen kuin se näkyy blogissa. Kommentteja käydään läpi toimistotyöajan puitteissa.

Blogin keskusteluun voi osallistua asiallisilla, aiheeseen liittyvillä ja toisia kunnioittavilla kommenteilla. Viestejä voidaan jättää julkaisematta ylläpidon harkinnan mukaan, esimerkiksi jos viesti on loukkaava, ei liity blogin aiheeseen, sisältää selkeää tahallista provosointia tai on muutoin asiaton.