Voimakas magneettinen myrsky laantui

Auringon pinnalla oli kaksi isokokoista aktiivista aluetta,
jotka saivat aikaan ennästysvoimakkaan magneettisen
myrskyn maapallolla.

Kaikki kuvat  SDO, SOHO (NASA) ja [AIA, EVE, ja HMI].

Maapallon magneettikenttä on rauhoittunut lähes viikon kestäneen myrskyämisen jälkeen.  Myrskyisyyteen johtanut kehitys Auringossa alkoi jo elokuun 29 päivänä, jolloin aktiiviset alueet AR12673 ja AR12674 kiertyivät Auringon näkyvälle puolelle. Ensin mainitussa alueessa oli vain yksi pieni pilkku (magneettiselta tyypiltään a (alfa^[1]) ja kooltaan 70 ppm^[2]) ja jälkimmäisessä pari suurempaa pilkkua, tyypiltään b (beeta) ja kokoa 260 ppm.

Maapallon lähiavaruuden avaruussäähän vaikutti Auringon pohjoisnavalta ekvaattorille ulottuva korona-aukko. Aurinkotuulen nopeus oli maksimissaan huikeat 1100 km/s tai jopa hieman enemmän. Kuitenkin kello 16.40 UT aikaan sen nopeus romahti noin 350 km/s. Samaan aikaan aurinkotuulen tiheys kasvoi liki 40 hiukkaseen per cm³ kun sitä enne se oli ollut 5 ppcm³. 

Aurinkotuulen hidastumisen myötä IMF-kentän voimakkuus kasvoi  noin 14 nT kun aikaisemmin se oli ollut noin 6 nT. IMF:n pohjois-etelä-suuntainen komponentti (Bz) saavutti arvon Bt=-10 nT noin kaksi tuntia myöhemmin mutta se vaihtui nopeasti lähes samansuuruiseksi mutta vastakkaiseksi kentäksi. Bz-komponentin voimkkuus laski vielä saman (UT)vuorokauden aikana nollaan.

Elokuun 30 päivänä alue AR12673 oli kooltaan 70 ppm ja tyypiltään alfa. Alueen AR12674 koko oli 260 ppm ja tyypiltään se oli beeta. Alueella havaittiin c1.3, C5.2 ja C1.3 -luokan flarepurkaukset. Tässä vaiheessa alueen aktiivisuus oli jo merkittävä ja lisää flarepurkauksia oli jo odotettavissa.

Aurinkotuulen nopeus pysytteli  noin 370 km/s lähes koko vuorokauden, hiukkastiheyden ollessa noin 6 ppcm³. IMF kentän voimakkuus oli noin 3,5 nT ja Bz-komonentti poikkoili nollan molemmin puolin, maksimi ollessa Bz=-4 nT.

Auringonpilkkuryhmä 2673.

Elokuun 31 päivänä aktiivisen alueen AR12674 koko oli kasvanut 490 ppm (kasvua edellisestä päivästä 230 ppm ja nyt jo paljain silmin näkyvissä^[3] tarkkasilmäisimmille) mutta sen magneettinen rakenne oli edelleen beetta-tyyppiä. AR12673 oli pysynyt kooltaan ja tyypiltään edellispäivän kaltaisena.

Maapallon lähiavaruuden avaruussäähän vaikutti Auringon pohjoisnavalta ekvaattorille ulottuva korona-aukko. Magneettikentässä kehittyi ensimmäinen alimyrsky, Kp-indeksi saavutti maksimiarvon 5 1/3. Kestoa myrskyllä oli noin 9 tuntia, ja rauhattomuutta kesti illan iltayöhön asti.

Aurinkotuulen nopeus kasvoi aamupäivän (UT-aikaa) aikana noin 600 km/s. hiukkastiheys pysytteli  noin 15 ppcm³ mutta aamulla koettiin lyhytkestoinen nousu, jolloin hiukkastiheys saavutti hetkellisesti 125 ppcm³ arvon. Samaan aikaan IMF-kentän voimakkuus kasvoi yhtä lyhytaikaisesti noin 32 nT ja Bz-komponentti poukkoili villisti pohjoisen ja eteläsuunnan välillä maksimiarvon ollessa kummassakin suunnassa noin 20 nT.

Auringonpilkkuryhmä 2673 magneettinen rakenne.

Syyskuun 1 päivänä AR12773 oli kasvanut vain 10 ppm ja oli kooltaan nyt 80 ppm. Sen magneettinen tyyppi oli pysynyt muuttumattomana ja oli alfa-tyyppiä. Alue AR12674 oli kuitenkin edelleen hurjassa kasvussa, koko oli kertynyt edellisestä päivästä 280 ppm ja nyt sitä oli 770 ppm. Koko oli jo niin suuri, että se oli helposti nähtävissä paljain silmin. Magneettinen tyyppi oli edelleen beeta ja alueella havaittiin C2.0 ja C1.4-luokan flarepurkaukset.

Aurinkotuulen nopeus kiihtyi edellisen vuorokauden arvosta, saavuttaen  noin 660 km/s keskinopeuden. Aurinkotuulen hiukkasmäärässä koettiin voimakasta vaihtelua maksimin ollessa noin 20 ppcm³. Lopulta se asettui noin 10 ppcm3. IMF-kentän voimakkuus oli noin 8 nT ja Bz-komponentti jälleen poukkoili etelän ja pohjoisen välillä, maksimi etelänsuuntainen arvo oli Bz=-7,5 nT.

Syyskuun 2 päivänä AR12763 oli muuttumaton kooltaan ja tyypiltään, ainoa muutos oli seitsemän hyvin pienen penumbrattoman pilkun ilmaantuminen pääpilkun eteläpuolelle. Alueen AR12774 koko pysytteli edellispäivän 770 ppm:ssä mutta ryhmä sai viisi uutta pilkkua ja sen tyyppi muuttui beeta–gammaksi. Alueella havaittiin c1.1 ja c1.0-luokan flarepurkaukset.

Aurinkotuulen nopeus asettui noin 600 km/s vauhtiin, joskin siinä oli havaittavissa nopeuden vähentymistä.  Hiukkastiheys oli vuorokauden alkupuolella noin 15 ppcm3 mutta se putosi yllättäen noin 5 ppcm³loppuvuorokauden ajaksi. IMF-kenttä oli rauhoittumaan päin ja sen voimakkuus lasku aamun 8 nT noin 3 nT. BX-komponentti päätyi pukkoilemaan nollan molemmin puolin noin 3 nT voimakuudella.

Auringonpilkkuryhmä 2674.

Syyskuun 3 päivänä alue AR12673 oli hieman pienentynyt (-20 ppm) ja oli kooltaan 60 ppm. Alueen kompleksisuus oli jonkin verran lisääntynyt ja nyt se luokiteltiin beeta-tyypiksi.  Alueella havaittiin C1.1-luokan flarepurkaus. Alue AR12674 puolestaan oli hieman kasvanut, koko nyt sillä oli 810 ppm. Sen magneettinen tyyppi oli säilynyt edellisen päivän kaltaisen ja oli siis beeta–gamma-tyyppiä. Voimakkaita flarepurklauksia ei havaittu.

Aurinkotuulen nopeus laski edelleen ja saavutti noin arvon 500 km/s. Hiukkastiheys kohosi lukemaan 15 ppcm³. IMF-kentän voimakkuusa oli noin 4 nT ja Bz-komponentin vaihtelu oli aikaisempaa rauhallisempaa. Ennen vuorokauden päättymistä se päätyi lukemaan Bz=-4 nT.

Syyskuun 4 päivänä alue AR12673 oli kasvanut merkittävästi. Nyt sen koko oli 130 ppm ja kompleksisuus oli tyyppiä beeta-gamma-delta. Tässä vaiheessa alueen aktiivisuus kasvoi merkittävästi ja vuorokauden aikana havaittiin neljätoista voimakasta flarepurkausta, joukossa seitsemän M-luokan purkausta. Voimakkain flare oli M5.5.  Alueen AR12674 koko kasvoi 930 ppm:aan mutta sen magneettinen rakenne hieman yksinkertaistui beetaksi. Alueella havaittiin vain yksi C1.1-luokan flare.

Auringonpilkkuryhmän 2674 magneettiken rakenne.

Aurinkotuulen nopeus oli maltilliset 500 km/s mutta siinä oli havaittavissa vähäistä kasvua. Hiukkastiheys oli noin 15 ppcm³mutta vuorokauden loppupuolella vaihtelua oli hieman enemmän: maksimiarvo oli 25 ppcm³ja minimi noin 12 ppcm³. Aurinkotuulen tiheyden vaihtelun aikana myös IMF-kentässä oli havaittavissa vaihtelua, maksimi oli noin 8 nT ja minimi noin 3 nT. Bz-komponentti heilahteli voimakkaasti pohjoisen ja etelän välillä maksimin ollessa noin Bz= 8,5 nT ja noin Bz=-7 nT.

Syyskuun 5 päivänä alue AR12673 oli kasvanut voimakkaasti ja se saavutti 680 ppm koon. Näin ollen se oli paljain silmin nähtävissä. Alueen kompleksisuus säilyi beeta-gamma-deltassa ja siinä havaittiin kaksitoista voimakasta flarea. Viisi flare oli M-luokkaa ja voimakkain M4.2 Alue AR12674 piennei hiukan mutta sen koko oli 740 ppm ja näkyi paljain silmin. Magneettinen rakenne oli edelleen beeta ja voimakkaita flarepurkauksia ei havaittu.

Aurinkotuulen nopeus laski liki 600 km/s arvoon noin 470 km/s. Hiukkastiheydessä oli vaihtelua ja vuorokausi päättyi arvoon noin 12 ppcm³. IMF-kenttä oli rauhallinen noin 4 nT voimakkuudella ja Bz-komponetti vaihteli nollan molemmin puolin. Vuorokauden päättyessä kentän suunta kääntyi pohjoiseen ja voimakkuus oli noin 2 nT.

X9.9-luokan flarepurkaus 6.9.2017.

Syyskuun 6 päivänä alue AR12673 oli edelleen kasvanut. Nyt sen koko oli 880 ppm ja magneettinen tyyppi oli edelleen beeta-gamma-delta. Kaikkiaan seitsemän voimakasta falre havaittiin, niiden joukossa kaksi X-luokan flarea, joiden voimakkuudet olivat X2.2 ja X9.3 (katso http://tu-revontulet.blogspot.nl/2017/09/voimakas-flarepurkaus.html). Alue AR12674 pysytteli rauhallisena ja sen koko oli hieman pienentynyt ollen nyt 680 ppm. Flarepurkauksia ei havaittu.

Aurinkotuulen nopeus oli lähes koko vuorokauden noin 450 km/s tuntumassa mutta aivan vuorokauden viimetunteina tuulennopeus kasvoi arvoon 570 km/s. Hiukkastiheys oli noin 7 ppcm³ mutta siinä oli lyhytaikaisia vaihteluita. Vuorokauden loppupuolella hiukkastiheys nousi noin 15 ppcm³. IMF-kentän arvo oli noin 3 nT tuntumassa mutta ennen vuorokauden vaihtumista kentän arvo nousi noin 15 nT. Bz-komponentissa oli havaittavissa sama kehitys, päivällä lukema oli lähellä nollaa hyvin rauhallisesti mutta illan viimeisien tuntien aikana se kohosi arvoon 14 nT ja suunta pohjoiseen.

Syyskuun 7 päivänä molemmat isot pilkkuryhmä olivat kiertyneet lähelle Auringon länsireunaa mutta olivat edelleen hyvin kookkaita. Alue AR12673 oli kerännyt kokoa ollen nyt 960 ppm. Kompleksisuu oli edelleen beeta-gamma-delta ja alue oli hyvin aktiivinen. Kaikkiaan kaksitoista voimakasta flare esiintyi joista voimakkain oli X1.3-luokkaa. Alue AR12674 oli muuttumaton, koko 680 ppm ja tyyppi beeta.

Aurinkotuulen vauhti  näytti hidastuvan vuorokauden aikana mutta illan tulle se kohosi arvoon  700 km/s.  Hiukkastiheys putosi noin 20 ppcm³ arvoon 8 ppcm³. IMF-kenttä oli arvossa 10 nT mutta illan tullen se kohosi voimakkaaseen noin 30 nT arvoon. Bz-komponetti pysytteli nolla tuntumassa kunnes illalla se painui kohti etelää ja saavutti maksimiarvon 32 nT. Näin voimakas eteläsuuntainen kenttä yhdistettynä aurinkotuulen kohtalaisen suureen arvoon merkitsi voimakkaita revontulia 8. päivän aamuyöstä Suomen aikaa. Ursan Taivaanvahdin mukaan näitä onnistuttiin joillakin Suomen paikkakunnilla havaitsemaan.

Syyskuun 8 päivänä alue AR12673 oli ennätys aktiivinen vaikka flarepurkaukset eivät enää X-luokaan yltäneetkään. Flareja havaittiin kaikkiaan kuusitoista ja voimakkain oli M8.1-luokkaa. Koko alueella oli 1000 ppm mutta sen näkymistä paljain silmin vaikeutti viisto havaintokulma Auringon kiekon länsireunalla. Magneettinen tyyppi oli edelleen beeta-gamma-delta. Alueen AR12674 pieneni ja se oli nyt 600 ppm. Myös tämä alue oli jo niin lännessä, että paljain silmin näkyminen oli mahdollista vain kaikkein tarkimman näkökyvyn omaaville havaitsijoille. Alueella ei esiintynyt flarepurkauksia.

Aurinkotuulen nopeus pysytteli hyvin korkeassa noin 750 km/s arvossa. Koettiinpa erittäin lyhytaikainen aurinkotuulen puuska jonka nopeudeksi mitattiin noin 1100 km/s. Aurinkotuulen hiukkastiheys oli noin 5 ppcm³ . IMF-kenttä oli avuorokauden alussa korkea noin 27 nT mutta se heikkeni vuorokauden edistymisen myötä, vuorokauden päättyessä se oli tasainen noin 6 nT voimakkuinen. Bz-komponentti oli lähes koko vuorokauden ajan suunaltaan etelään, tosin lyhyitä pohjoisen sunntaisia piikkejä havaittiin. Vuorokauden päättyessä Bz-komponetti oli lähellä nollaa.

Syyskuun 9 päivänä alue AR12673 oli kiertynyt Auringon länsireunan taakse, vain aivan pieni kaistale alueesta oli vielä näkyvissä. Kokoa alueella oli ennätykselliset 1010 ppm. Alue jatkoi aktiivista toimintaansa ja siellä havaittiin yksitoista flarea, voimakkain oli M3.7. Alue AR12674 yllättäen kääntyi kasvuun. Nyt sen koko oli 650 ppm mutta sen magneettinen tyyppi pysytteli beetana ja flarepurkauksia ei havaittu.

Aurinkotuulen nopeus oli noin 600 km/s mutta se nous vielä ennen vuorokauden päättymistä lukemiin noin 700 km/s. Aurinkotuulen hiukkastiheys oli noin 6 ppcm³ . IMF-kentän voimakkuus oli noin 5 nT ja Bz-komponentti vaihteli pohjoisen ja etelän välillä. Bz.komponentin maksimiarvo oli Bz=5 nT.

Syyskuun 10 päivä. Alue AR12673 on poistunut näkyvistä mutta sen uskotaan pysyttelevän edelleen hyvin aktiivisena. Voimakkaiden flarepurkausten todennäköisyydet ovat korkeat: C 99 %, ; 80 % ja X 50 %. Kokoa alueella on sen verran runsaasti, että se todennäköisesti ilmaantuu näkyville itäreunan takaa parin viikon kuluttua. Alue AR12674 on edelleen Auringon länsireunalla. Alueen koko pienenee ollen nyt 560 ppm ja voimakkaiden flarepurkausten todennäköisyyksinä pidetään c 30 % M 5 % ja X 1 %. Alueen koko tässä vaiheessa on sen verran pieni, että jos uutta kasvua ei ilmaannu, niin se ehtii poistua Auringon pinnalta ennen kuin se ehtii kiertyä uudelleen näkyviin hieman yli kahden viikon kuluttua.

Huomautukset

[1] Auringonpilkkujen ja aktiivisten alueiden magneettiset tyypit ovat:

a (alfa) on yksinapainen

b (beeta) kaksinapaiset erilliset pilkut

g (gamma) kompleksinen alue, jossa on positiivisia (S) ja negatiivisia(N) napoja satunnaisesti siten, että ryhmää ei voi luokitella kaksinapaiseksi

b–g kaksinapainen pilkkuryhmä mutta sen kompleksisuus on sellainen, että suoria vuoviivoja navasta toiseen ei voi piirtää

d (delta) umbrassa vastakkainen napaisuus kuin penubran alueella

b–d ryhmä, jonka napaisuus on beeta-tyyppiä mutta siinä on yksi tai useampia delta-tyypin pilkkuja

b–g–d ryhmä, joka on rakenteeltaan beeta–gamma-tyyppiä mutta siinä on yksi tai useampi delta-tyypin pilkku

g–d ryhmä jolla on gamma-tyypin rakenne mutta siinä on yksi tai useampi delta-tyypin pilkku.

Yli puolet havaituista auringonpilkuista tai ryhmistä ovat tyypiltään joko alfa tai beeta tyyppiä. Kuitenkin suurikokoisimmat ryhmät ovat yleensä kompleksisia. Suurikokoiset kompleksiset pilkkuryhmät ovat yleensä aktiivisia ja suurin osa Auringossa tapahtuvista flare-purkauksista tapahtuu juuri näissä ryhmissä.

[2] Pilkkujen ja pilkkuryhmine koko ilmoitetaan Auringon näkyvän kiekon miljoonasosina (ppm).

[3] Paljain silmin näkymisen raja vaihtelee voimakkaasti havaitsijan näkökyvyn mukaan. Tarkkasilmäisimmät voivat nähdä voimakaskontrastisen pilkun tai pilkkuryhmän Auringon kiekon keskivaiheilla silloin, kun pilkkuryhmän koko on noin 400 ppm. Tavallisen näkökyvyn omaava henkilö voi nähdä pilkun, kun kokoa on noin 700 ppm (kirjallisuuden mukaan). 

Pilkun erottumiseen vaikuttaa myös säätilanne, erityisesti ohuet yläpilvet, joita ei edes pane merkille, ilmamassan kosteus ja hajavalo. Paljain silmin pilkkuja havaitessa pitäisikin käyttää esimerkiksi sopivasta pahvilaatikosta tehtyä katselulaitetta, joka estää hajavalon pääsyn silmiin, himmentää silmiin pääsevää valoa (pupillit laajenevat ja erotuskyky kasvaa) ja estää samalla sokaistumasta vahingossa kirkkaasta auringonvalosta. Itse olen saanut tällaisesta katselulaitteesta hyviä kokemuksia.