Suomalaistutkijat löysivät uutta tietoa aurinkomyrskyistä

Paikalliset muutokset magneettiympäristössä ovat tutkijoiden mukaan jääneet tähän saakka laajalti tutkimatta havaintoverkon magnetometrimittariston harvalukuisuuden vuoksi.

Nykyisin aurinkomyrskyjä, eli geomagneettisia myrskyjä, rekisteröidään keskimäärin 400 kilometrin välein sijaitsevilla magnetometri-mittareilla.

Lue myös: Auringossa tapahtunut voimakkaita roihupurkauksia: Nasa nappasi kuvan hurjasta ilmiöstä

Aurinkomyrskyjä synnyttää aurinkotuuli

Aurinkomyrskyjen aiheuttajia ovat aurinkotuulen nopeat virtaukset, jolloin Maan revontulialueen ionosfäärissä kulkee suuria sähkövirtoja. Virtojen käyttäytymistä myrskyjen aikana ei tutkijoiden mukaan edelleenkään täysin ymmärretä.

Aurinkomyrskyt näkyvät myös revontulina.

Tutkijat Oulun yliopiston Sodankylän geofysiikan observatoriosta (SGO) ja ionosfäärifysiikan ryhmästä tarkastelivat avaruusmyrskyjen aikaisia paikallisia revontulialueen magneettikentän häiriöitä historiallisen datan ja työlään tutkimusmenetelmän avulla.

Lue myös: Tuonelan tasangolla on pakkasta 235 astetta ja ilma jäätyy taivaalta alas

Suuria alueellisia eroja vaikutuksissa

Uudessa tutkimuksessa tarkasteltiin tietoja voimakkaasta aurinkomyrskystä joulukuussa 1977 silloin toimineen ja nykyistä tiheämmän Scandinavian Magnetometer Array (SMA) verkon kaikilta Pohjoismaiden 32 mittausasemalta, joiden data oli pääosin tutkimatta.

Datan tutkiminen oli työlästä, sillä vuonna 1977 Maan magneettikentän muutokset tallentuivat magnetometrien piirtäminä värähtelyinä filminauhoille, tiedotteessa kerrotaan.

Koskematonta, pientä filminauhaa lähes 50 vuoden takaa oli yhteensä lähes 40 kilometriä.

Tutkijat valokuvasivat sitä käsityönä ruutu ruudulta useita kymmeniä metrejä uutta tutkimusta varten, ja kuvat digitoitiin. Digitoituja arvoja ja modernia magneettista dataa käyttäen löydettiin selviä alueellisia eroja aurinkomyrskyn voimakkuudessa.

– Yleensä nykyään tarkastellaan koko Maan revontulialuetta yhtenäisenä kokonaisuutena. Me kuitenkin kartoitimme yli 30 mittarin avulla yhden aurinkomyrskyn vaikutukset Jäämereltä Perämerelle, väitöskirjatutkija Otto Kärhä kertoo tiedotteessa.

Lue myös: Mitä ihmettä Auringossa tapahtuu? Osa pinnasta irtaantui jättiläismäiseksi pyörteeksi

Vuonna 1859 aurinko häikäisi jopa suljettuja silmiä

Suurten geomagneettisten myrskyjen harvinaisuus rajoittaa tutkijoiden mukaan niiden tutkimista, ja paikalliset vaikutukset ovat jääneet kuvailujen varaan.

Mittaushistorian suurin aurinkomyrsky oli Carrington vuonna 1859. Silloisten kuvausten mukaan Aurinko kirkastui ja häikäisi jopa suljettuja silmiä.

Carrington-aurinkomyrsky aiheutti kipinöitä lennätinlinjoihin ja tulipaloja.

Nykyisin tämän kokoluokan magneettisen myrskyn seuraukset olisivat tuhoisia sähköverkoille ja tietoliikenneyhteyksille, myös satelliiteille.

Lue myös: Nasa tarkkailee outoa anomaliaa Maan magneettikentässä: Muodostaa ongelmallisen kuopan avaruuteen

Uuden tutkimuksen valossa Carrington-luokan aurinkomyrskyn paikalliset vaihtelut voisivat tutkijoiden selvityksen perusteella olla jopa 150 nT (nanotesla)/10 km. 

Ero vertautuu pieneen tuulahdukseen Muoniossa ja magneettiseen pyörremyskyyn 140 kilometrin päässä Sodankylässä.

– Sellaisen aurinkomyrskyn iskiessä liian harva magnetometriverkko voi johtaa paikallisten magneettihäiriöiden ja niihin varautumisen aliarviointiin, professori SGO:n johtaja Eija Tanskanen arvioi tiedotteessa.

Lue myös: Tutkijat löysivät merkkejä ilmiöstä, joka tänä päivänä tuhoaisi sähköverkkomme

Historiallisen suuri myrsky mahdollinen lähitulevaisuudessa

Tutkijat eri puolilla maailmaa ovat melko yksimielisiä siitä, että lähitulevaisuudessa maapallolle saattaa hyvinkin iskeä historiallisen suuri aurinkomyrsky.

Uuden tutkimuksen historiallinen data paljasti revontulivyöhykkeellä magneettikentän rakenteita, joita ei nykyisellä mittariverkolla pystytä havainnollistamaan.

– Tiheämpi magnetometriverkosto auttaisi ymmärtämään magneettikentän monimutkaista rakennetta aurinkomyrskyjen aikana. Sen avulla voitaisiin varoittaa paikallisesti aurinkomyrskyjen liikkumisesta, ja turvata paremmin magneettisille häiriöille altista infrastruktuuria, Tanskanen toteaa.

– Myös esimerkiksi lentoliikennettä voitaisiin varoittaa alueellisemmin voimakkaista magneettisista pilvistä ja myrskyistä.

Lue myös: Nasa julkaisi kuvan: Aurinko "hymyilee"