21.1.2019

Tiedettä taivaankannen taiteesta

Aeronomian dosentti Esa Turunen Oulun yliopistosta vieraili Ulvilan lukiossa marraskuussa 2018 pitämässä Suomen Akatemian Tietobreikin. Tutkijavieraamme aloitti opintonsa yliopistossa teoreettisella fysiikalla, kun ei saanut lukion fysiikasta tarpeekseen. Kaavat tuli opetella ulkoa, mutta niitä ei sen kummemmin selitetty. Tämä jäi kutkuttelemaan Turusta hänen lukioaikojensa jälkeen. Tie kävikin yliopistoon töihin ja tutkijaksi. Turunen on Oulun yliopiston listoilla, mutta työskentelee Sodankylässä geofysiikan observatoriossa. Hän tutkii työryhmineen nykyisin yläilmakehää 70-90 kilometriä maankamaralta. Turunen ja kollegat tutkivat revontulia ja niiden vaikutusta ilmastoon.

Turunen esittää kysymyksen “Muuttaako avaruussää ilmastoa?”, joka on yksi niistä asioista, joita hänen tiiminsä tutkivat revontulien kautta. Revontulia tutkitaan satelliitein, maanpäällisten tutkien ja lasersäteiden avulla. Turusen omaa erikoisalaa ovat maanpäälliset tutkat.

Miksi juuri revontulet?

Revontulien syntyperä on mietityttänyt suomalaisia heti ensimmäisten aikalaisten muuttaessa erämaahan. Muinaisessa suomalaisessa mytologiassa revontulien synty selittyy revontuliketun hännänheilautuksesta. Ilmiön tutkimiselle on omistettu monta tuhatta tuntia alkaen Selim Lemströmin empiirisistä tutkimuksista revontulten parissa. Lemström yritti todistaa revontulien syntyvän ilman sähköisien ominaisuuksien vaikutuksesta. Hän onnistuikin rakentamaan Sodankylään oman laitteensa tutkimuksia varten. Hän tuli tietämättään rakentamaan ukkosenjohdattimen, eikä suinkaan revontulia selittävää laitetta. Lemström kuitenkin toimi pioneerina revontulitutkimuksen parissa kansainväliselläkin spektrillä.

Turunen puhui meille siitä, miten meidän pitäisi ymmärtää asioita. Turusen mukaan ymmärtäminen ei ole pelkästään teoreettista ymmärtämistä vaan meillä pitää olla myös empiiristä dataa asioista, jotta voisimme ymmärtää sen. Turunen laukoo tässä samassa myös elämän kolme peruskysymystä: “Keitä me olemme?”, “Mistä me olemme?” ja “Minne me olemme menossa?” Näitä kysymyksiä on jo pohdittu monen suuren filosofin ja tiedemiehen toimesta kautta aikain. Nämä kysymykset ovat yhä tänäkin päivänä vahvasti esillä tieteissä ja ne ohjaavat tieteitä ja niiden tutkimuksia.

 Mitä revontulien avulla saadaan selville?

Esityksensä aluksi Turunen näyttää jo hieman ikääntynyttä tietokonesimulaatiota revontulista ja heittää ilmoille mielenkiintoisen mahdollisuuden nuorille kuulijoille. Hän kertoo jokaisen olevan kykeneviä lähettämään satelliitin kuvaamaan niitä, sillä revontulia kuvaavaa satelliittia ei kuulemma vielä ole. Turunen selittää revontulien synnyn yksinkertaisesti: ”Revontulivalo on valoemissio virittyneistä happiatomeista ja ionisoituneista typpimolekyyleistä yläilmakehässä.”

Turunen otti puheeksi myös maapallon ja sen kohtalon. Hän luonnehti maapalloa isoksi avaruusalukseksi ja meitä sen matkustajiksi. Meidän tehtävämme on pitää alusta kunnossa ja se tekee meille samoin. Turunen kyllä tiedostaa sen faktan, että tämä pallo ei tule pysymään elinkelpoisena loputtomiin näissä olosuhteissa, ja siksi hänen mielestään on tärkeää etsiä uutta asuinpaikkaa ihmiskunnalle tai vaihtoehtoisesti siirtää nykyinen alus muualle.

Turunen selitti meille, miten revontulet liittyvät uuden, elinkelpoisen planeetan löytämiseen. Revontulien väristä voi nimittäin havainnoida onko planeetalla happea. Mikäli revontulet ovat väriltään vihreitä taikka punaisia, on planeetalla silloin happea. Muuten, voimakkaiden revontulten yhteydessä ilmakehään syntyvä ylimääräinen pariton typpi ja pariton vety tuhoavat katalyyttisesti yläilmakehän otsonia, ja tämä on syy miksi revontulia kannattaa tutkia ilmakehän luonnollisia vaihteluita tutkittaessa.

Lopuksi Turunen toivoo meidän jatkavan asioiden ihmettelyä ja selvittelyä. Hän painottaa lopussa erityisesti, että yksin sooloilemalla ei saa yleensä yhtä hyvin asioita aikaan kuin yhteisvoimin.

Kirjoittajat: Kalle Heinikangas ja Teemu Willman
Kuvat: Mikko Hokkanen

Viimeksi muokattu 21.1.2019

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi