Ainutlaatuinen havaintosarja paljastaa: Auringon radiokirkastumat sykkivät kuin sydän

Aalto-yliopiston Metsähovin radiotutkimusasemalla Aurinkoa on tutkittu 40 vuoden ajan. Tutkijoiden käytössä on ainutlaatuinen, katkeamaton havaintosarja, jonka avulla he voivat tutkia meitä lähimpänä olevan tähtemme elämää. Aurinko antaa meille elämän ja se voi myös sekoittaa elämämme, sillä aurinkomyrskyn osuessa kohdalle monet nyky-yhteiskunnalle tärkeät järjestelmät häiriintyvät.  Mahdollisen aurinkomyrskyn aiheuttamat ongelmat koetaan niin vakaviksi, että aurinkomyrsky on sisällytetty sisäministeriön kansalliseen riskiarvioon yhdeksi meitä uhkaavista riskeistä.

Aurinkomyrskyjen ennustaminen on vaikeaa, sillä ilmiöön liittyy monta muuttuvaa tekijää. Auringon aktiivisuus vaihtelee yhdentoista vuoden sykleissä, minkä perusteella voidaan arvioida, milloin Aurinko on aktiivisimmillaan. Myös aurinkomyrskyn suunnalla on väliä. Vain suoraan maapalloon suuntautuva myrsky olisi tuhoisa. Tuhon laajuutta eivät tutkijatkaan osaa ennustaa.

”Voimme vain spekuloida, mitä se tarkoittaisi muun muassa satelliiteille ja langattomalle viestinnälle. Vuonna 2015 hyvin vahva aurinkomyrsky sekoitti Ruotsin lentoliikennetutkan niin, että lentoliikenne piti keskeyttää hetkeksi”, kertoo Metsähovin aurinkohavainnoista vastaava laboratorioinsinööri Juha Kallunki.

Havaintodatan määrä kasvanut räjähdysmäisesti

Aurinkoa voi tutkia monella eri tapaa. Osa tutkijoista keskittyy yksittäisten lyhytkestoisten tapahtumien tutkimiseen, ja osa tutkii Auringon käyttäytymistä pitkien aikasarjojen perusteella. Havaintodatan määrä on kasvanut räjähdysmäisesti viimeisien vuosikymmenien aikana tutkimuslaitteiden kehittyessä. Yhden radioteleskoopin sijaan Aurinkoa voidaan nykyään tutkia samanaikaisesti usealla radioteleskoopilla, jolloin saavutetaan parempi resoluutio. Yhä pienempien Auringon rakenteiden tutkiminen on mahdollista. Tutkijat pystyvät myös analysoimaan tarkemmin Auringossa tapahtuvia nopeita fysikaalisia ilmiöitä.

Aurinkopilkkuja on tutkittu kaukoputkella satojen vuosien ajan. Metsähovin 14-metrisellä radioteleskoopilla havaittujen Auringon radiokarttojen avulla on nähty, että silmin nähdyt pilkut eivät kerro koko totuutta Auringon aktiivisuudesta. Auringon radiokartoissa, erityisesti Auringon ollessa aktiivinen, nähdään radiokirkastumia, jotka näkyvät lämpiminä alueina kartoissa. Usein ne ovat samassa kohdissa aurinkopilkkujen kanssa. Metsähovissa tehtyjen radiohavaintojen perusteella on havaittu, että radiokirkastumat sykkivät tasaisin väliajoin. Aurinko pumppaa syvältä sisältään kuumaa plasmaa radiokirkastumiin muutaman minuutin tai tunnin syklillä.

Ensimmäiset Auringon radiokartat tehtiin Metsähovissa syyskuussa 1978. Pohjoisen sijaintimme ansioista Aurinkoa voi havainnoida kesäisin jopa 16 tuntia yhtäjaksoisesti. Radioalueen havaintoja voidaan tehdä myös pilvisellä säällä.

Kuvassa oikealla ensimmäinen julkaistu Auringon radiokartta syyskuulta 1978. Auringon radiokartta on radioteleskoopilla eli radiotaajuuksilla havaittu Auringon pinnan yksityiskohtainen tarkkuuskartta, josta voidaan nähdä yksityiskohtaisia rakenteita. Käyttämällä radiotaajuudella (37 GHz) ei havaita kuitenkaan Auringon pintaa, ns. fotosfääriä, vaan muutama tuhannen kilometrin korkeudella oleva kromosfääri. Radiotaajuuksilla havaitaan siis hieman suurempi Aurinko kuin kaukoputkella.

Lisätietoja:

Juha Kallunki
Laboratorioinsinööri
Metsähovin radiotutkimusasema, Aalto-yliopisto
email: juha.kallunki@aalto.fi
puh. 029-4424852