Auringosta tuulee

8.1.2015

Aurinkotutkijoiden kulta-aika on meneillään: Auringon aktiivisuus oli poikkeuksellisen suurta 1900-luvulla, mutta on nyt nopeassa laskussa. Miten auringonpilkut, magneettimyrskyt ja avaruusilmasto ovat muuttuneet ja mikä on Auringon aktiivisuuden vaikutus maapallon ilmastoon? Näitä kysymyksiä selvitetään uuden tutkimuksen huippuyksikön voimin.

Avaruusfysiikan professori Kalevi Mursula Oulun yliopistosta johtaa Auringon pitkäaikaisen muutoksen ja vaikutusten tutkimuksen (ReSoLVE) huippuyksikköä.

"Tarkoituksemme on selvittää perin pohjin, mitä muutoksia Auringon toiminnassa on tapahtunut viimeisten 100-150 vuoden aikana ja mitä vaikutuksia sillä on ollut aurinkotuulelle sekä Maan magneettisen myrskyisyyden kehitykselle. Selvitämme myös kuinka pitkälle voidaan ennustaa, mitä Auringossa tapahtuu tulevaisuudessa", Mursula kiteyttää.

ReSoLVE -huippututkimusyksikön viidessä tutkimusryhmässä työskentelee yhteensä 35 henkeä Oulun yliopistosta, Aalto-yliopistosta ja Ilmatieteen laitokselta.

 

Ajankohtainen Aurinko

 

Aurinkotutkimus on aina ajankohtaista, mutta juuri nyt enemmän kuin koskaan ennen.

"Aurinko tarjoaa nyt omaa showtaan. Meneillään oleva Auringon aktiivisuuden sykli numero 24 jää aiempia paljon pienemmäksi, mikä kertoo Auringon pitkäaikaisesta muutoksesta. Aktiivisuus on nyt laskussa, ja tiedämme, että sähkömagneettisia purkauksia eli aurinkomyrskyjä esiintyy tällöin vähemmän. Silti erittäin voimakkaitakin myrskyjä voi esiintyä myös matalan aktiivisuuden aikaan", Mursula sanoo.

Satelliitit ja sähkönjakeluverkosto ovat tätä nykyä varsin hyvin suojattuja Auringon sähkömagneettisia myrskyjä vastaan, mutta voimakkaimmat aurinkomyrskyt voivat aiheuttaa huomattavia vahinkoja tietoliikenteelle ja sähkönjakeluun. Vuonna 2012 Maa vältti täpärästi voimakkaan aurinkomyrskyn, joka olisi kohdalle osuessaan voinut olla katastrofaalinen.

Auringon roihupurkaukset eli fläärit lähettävät avaruuteen suurienergisiä hiukkasia ja sähkömagneettista säteilyä ultravioletti-, röntgen- ja gammataajuuksilla.

"Aktiivisuus on keskittynyt tiettyihin alueisiin Auringossa, ja flääriennusteet osuvat oikeaan jopa 80 prosentin todennäköisyydellä."

Auringon ja avaruusilmaston lisäksi myös maapallon ilmasto puhuttaa myös avaruuden ja Auringon tutkijoita.

"Auringon aktiivisuuden ja maapallon ilmaston välinen vuorovaikutus on yhä puutteellisesti tunnettu. Aurinkotutkimus on tärkeää myös ilmastonmuutoksen ennustamisen kannalta", Kalevi Mursula painottaa.

 

Mitattua ja arkistoitua dataa

"Meillä on erittäin monipuolista mitattua tietoa Auringon toiminnasta 1960-luvulta saakka. Maapallon magneettisuuden mittaukset alkoivat 1830-luvulla. Pyrimme parantamaan Maan ja Auringon sähkömagneettisen vuorovaikutuksen tuntemusta, jolloin voimme kalibroida Auringon magneettista toimintaa yli 150 vuoden taakse", Mursula kertoo.

Huipputeknologia kuten satelliittihavainnot sekä kehittyneet mallinnusmenetelmät yhdistettynä pitkiin geomagneettisiin havaintosarjoihin tuottavat tarkempaa tietoa Auringon aktiivisuuden muutoksista kuin koskaan aikaisemmin.

Mittauksia edeltävään aikaan päästään epäsuorasti käsiksi, kun käyttöön otetaan luonnon arkistot. Puiden vuosirenkaisiin eli lustoihin varastoituneet hiilen isotoopit ja muut kosmiset isotoopit kertovat kosmisen säteilyn määrän vaihteluista. Pitkien lustosarjojen avulla voidaan Auringon aktiivisuutta rekonstruoida jopa tuhansien vuosien taakse.

 

Auringon aktiivisuus vaikuttaa Maan ilmastoon

Jo kauan on tiedetty, että Auringon lähettämä ultraviolettisäteily ylläpitää ilmakehän otsonikerrosta ja vaihteleva UV-säteily aiheuttaa siinä muutoksia. UV-säteilyn määrä taas vaihtelee auringonpilkkujen mukaan.

Viime vuosina on osoitettu, että myös ilmakehään syöksyvät energeettiset hiukkaset voivat aiheuttaa otsonikatoa. UV-säteily kohdistuu eniten päiväntasaajan ympäristöön, mutta hiukkaset pommittavat lähempänä napa-alueita.

Hiukkasten aiheuttamat muutokset otsonikerroksessa näyttävät vaikuttavan pohjoisten alueiden talvisäähän. "Karkea yleistys on, että kun hiukkasia on paljon, talvisää on lämmin ja sateinen Keski- ja Pohjois-Euroopassa ja kuiva Etelä-Euroopassa", Mursula sanoo.

Hiukkasten määrä vaihtelee aurinkotuulen ominaisuuksien mukaan, saavuttaen maksiminsa Auringon syklin laskevalla kaudella. Tämä on uusi mekanismi, jolla Auringon magneettinen toiminta vaikuttaa ilmastoon.

"Kun pohjoisella pallonpuoliskolla vietettiin Pienen Jääkauden aikaa, auringonpilkkuja esiintyi vähän. Tätä pilkkujen aallonpohjaa kutsutaan Maunderin minimiksi (1645-1715). Pienen Jääkauden aikana Euroopan keskilämpötila oli 2-3 astetta nykyistä alhaisempi ja nälkävuosia oli Suomessakin."

Nyt olemme jälleen menossa kohti auringonpilkkujen aallonpohjaa. Tällä on todennäköisesti merkittävä vaikutus ilmastoonkin.

"ReSoLVE -huippututkimusyksikössä tutkimme maapallon ilmastoa vain rajallisesti, lähinnä mainittujen hiukkasvaikutusten osalta, mutta tuloksemme antavat uutta tietoa ilmastotutkijoille laajemmin", Kalevi Mursula sanoo.


Teksti: Satu Räsänen 
Henkilökuva: Juha Sarkkinen
Muut kuvat: Pixmac.fi

 

Aurinkosanastoa

Auringonpilkku on voimakas paikallinen magneettikenttä Auringon pinnalla. Pilkun lämpötila on alhaisempi kuin Auringon pintalämpötila, minkä vuoksi se näyttää tummalta kirkkaampaa taustaa vasten.

Auringonpilkkujen runsaus vaihtelee keskimäärin 11 vuoden jaksoissa. Auringon magneettikentän suunta vaihtuu pilkkusyklistä toiseen, joten magneettikenttä vaihtuu 22 vuoden jaksoissa.

Mitä enemmän pilkkuja Auringon pinnalla on, sitä aktiivisempi Aurinko on.

Aurinkotuuli on sähköisesti varautuneiden ionien hiukkasvirta Auringosta poispäin.

Auringon aktiivisuus on keskittynyt tiettyihin alueisiin. Fläärejä eli soihtupurkauksia esiintyy samoilla alueilla kuin auringonpilkkuja.

Research on Solar Long-term Variability and Effects (ReSoLVE): http://www.spaceclimate.fi/resolve/index.html

Viimeksi muokattu 20.2.2015
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »