Auringonpilkkujakso 25 saavuttanee maksiminsa etuajassa

Auringonpilkkujakson 25 virallinen ennuste kertoo maksimin olevan heinäkuussa 2025. Jakso alkoi 2020 hyvin hitaasti mutta viimeisten kuukausien aikana on tapahtunut voimakasta kehittymistä ja auringonpilkkuja ja muita aktiiviseen kauteen liittyviä ilmiöitä on havaittu jo runsaasti. Yllättävin näistä tapahtumista lienee ensimmäinen X-luokan (X1,5) flarepurkaus heinäkuun 3. päivänä tänä vuonna. 

Auringonpilkkujakso 25 voi olla maksimissaan lokakuussa 2024 ja siten aikaisemmin kuin "virallinen" ennuste. Kuva SpaceWeather.com

Tähän mennessä kootun datan ja SpaceWethr.com sivuston mukaan maksimi on virallista ennustetta aikaisemmin. Paras matemaattinen ratkaisu kertoo sen tapahtuvan jo lokakuussa 2024. Maksimien välinen ero on 8 kuutautta, joka on myös virallisen ennusteen virheraja. Jakson 25 voimakkuus näyttäisi muodostuvan suunnilleen samanlaiseksi kuin edellisen jakson aktiivisuus.

Toteutuessaan aikaisempi aktiivisuusmaksi tuo mukanaan lisääntyvässä määrin aktiivisia alueita, joihin ilmaantuu pilkkuryhmiä, niissä tapahtuu flarepurkauksia ja purkausten voimakkuus kasvaa. Näiden lisäksi lähivuosina tultaneen kokemaan CME-purkauksia, joista osa osuu maapallon magneettikenttään ja aiheuttaa hienoja revontulia sekä magneettisia myrskyjä, satelliittien, sähkölinjojen ja kaasu- ja öljyputkistojen vaurioitumisia. 

Auringonpilkkujakson 12-kuukauden ennuste.

Belgialaisen Royal Observatory of Belgium (Brussels) kokoama ja julkaisema ennusteaineisto (Sunspot Index and Long-term Solar Observations) ei kuitenkaan ulota ennustettaan kuin vuoden 2022 puoliväliin (noin 1 vuosi eteenpäin). Ennusteessa on kyllä suhteellisen suuri epävarmuus, 13 kuukauden tasoitetun auringonpilkkuluvun ennustetaan olevan jotain 30 ja 90 välillä. Tämän ennusteen alaraja alkaa olla jo saavutettu, sillä heinäkuun auringonpilkkuluku oli noin 25 ja tammikuun 2021 tasoitettu auringonpilkkuluku oli 17,3.

Auringon aktiivisuuden ennustaminen on erittäin vaikeaa. Se onnistuu jotenkuten noin viisi vuotta eteenpäin, mutta silloin ennusteen tarkkuus on jo heikko. Parhaiten ennustaminen onnistuu noin 0,5 – 1 vuoden ajanjakson päähän, jolloin osumistarkkuus on vielä suhteellisen hyvä. Lyhytaikaiset (3 ja 27 vrk) ennusteet ovat sitten jo eri juttu ja ne perustuvat Auringon magneettisen rakenteen pitkäaikaisiin ilmiöihin. Nämä rakenteet säilyvät Auringossa tyypillisesti noin puolivuotta. 

Auringon aktiivisuus on kasvussa. Sitä kuvastaa tämä heinäkuun 23. päivänä otettu kuva, jossa Auringossa on yhtäaikaa näkyvissä kuusi auringonpilkkuryhmää. Kuva © Kari A. Kuure.

Revontuliennuste 10. – 13.12.2019

Tähän mennessä Auringossa tänä vuonna on ollut 262 vuorokautta täysin pilkuttomia. Se on 76 % vuoden vuorokausista. Tällä luvulla kuluva vuosi lyö vuoden 2009, jolloin pilkuttomia vuorokausia oli 260, muutaman vuorokauden kuluttua myös vuoden 2008 ennätys 268 vuorokautta on lyötävissä. Prosentuaalisesti tällä hetkellä molemmat viimevuosikymmenen vuodet ovat jääneet kauaksi taakse, sillä niiden prosentit olivat 73 ja 71 (2008 ja 2009). Aurinko on siis syvässä aktiivisuusminimissä!

Lähiavaruuden ja maapallon magneettikentän tilassa ei ole viime aikoina tapahtunut merkittäviä muutoksia. Näin jatkuu myös tulevan kolmen vuorokauden aikana. Energisten elektronien määrä magneettikentässä on vähäinen, joten odotettavissa oleva hyvin rauhallinen jakso.

Ennuste

Yöt 10./11., 11./12. ja 12./13. ovat kaikki hyvin rauhallisia. Maahan kohdistuvia korona-aukkoja ei ole, joten Kp-indeksi pysyttelee lukemien 1 ja 2 välissä. Lukeman 2 indeksi saavuttanee vain iltapäivisin. Himmeitä revontulia aika ajoin on mahdollista nähdä vain Pohjois-Lapissa, mutta sielläkään ne eivät ole todennäköisiä. Muualla revontulista ei nähdä jälkeäkään.

Revontuliennuste 30.11. – 3.12.2019

Auringon aktiivisuus on syvässä minimissä. Auringonpilkuttomia vuorokausia on ollut kuluvana vuonna jo 252, joka on 76 % vuoden vuorokausista. Tämä on jo 3 %-yksikköä enemmän kuin vuonna 2008, jolloin oltiin edellisessä aktiivisuusminimissä.

Tilanne näyttää jatkuvan vielä samanlaisena koko loppuvuoden, auringonpilkuttomia vuorokausia on nyt ollut yhtäjaksoisesti 16 vuorokautena ja suurta muutosta ei ole odotettavissa. Auringon magneettikentän vaihtelu on vähäistä, eikä korona-aukkoja ole kohdistumassa kohti Maata.

Ennuste

Yöt 30./1., 1./2. ja 2./3. ovat kaikki hyvin rauhallisia. Kp-indeksin ennustetaan pysyttelevän lukemien 1 ja 2 välillä. Näin ollen himmeitä revontulia on mahdollisuus nähdä lähinnä Pohjois-Lapissa, mutta satunnaisia repoja voidaan nähdä hieman etelämpänä Lapissa. Sen sijaan muualla Suomessa revontulia ei nähtäne!

Pitkäaikainen revontuliennuste: marraskuu 2016

Auringon aleneva aktiivisuus näkyy auringopilkkuluvun
laskevan asuuntana. Kuva NOAA/SWPC.

Auringon aktiivisuus lähestyy minimiä. Sitä joudutaan kuitenkin vielä odottelemaan muutaman vuoden, mutta selvät merkit tulevasta on jo näkyvissä. 

Auringossa on ollut tähän mennessä tänä vuonna jo 21 pilkutonta vuorokautta (8 %) ja flare-toiminta on ollut vaatimatonta. Voimakkaimmat flare-purkaukset ovat olleet C-luokkaa.  Auringosta lähteneiden CME-purkausten määrä on myös ollut vähäinen ja niiden koko ja nopeuskin ovat olleet tyypillisiä minimille.

Revontulia on kuitenkin nähty kuluneena syksynä kohtuullisen runsaasti. Tämäkin on tyypillistä lähestyvälle minimille. Revontulet ovat aiheutuneet korona-aukoista, joissa aurinkotuulen hiukkastiheys on tavanomaista vähäisempää mutta hiukkasten vauhti on ollut parikin kertaa nopeampaa kuin normaalitilanteessa. Vauhdikas aurinkotuuli törmätessään maapallon magneettikenttään, aiheuttaa siihen häiriötiloja, joiden seurauksena syntyy revontulia.

27 vuorokauden ennuste

Kp-indeksi kertoo maapallon magneettikentän tilan.
Kuva NOAA/SWPC.

Marraskuun alkupuoliskolla on odotettavissa suhteellisen rauhallista. Kp-indeksi pysyttelee alhaisissa lukemissa (ylimmät lukemat 2–3) aina 12. päivään asti. Silloin indeksi lähtee nousuun ja saavuttaa maksimin (arvo 5) seuraavana päivänä. Tämän jälkeen mennään parin vuorokauden ajan alenevan indeksin lukemissa ja minimi (< 2) saavutetaan 16.–18. päivinä.

Marraskuun 19. päivänä indeksin odotetaan jälleen kohoavan jonkin verran (arvoon 3) ja korkeimmillaan se on 20.–24., jolloin maksimi arvo on 6. Tämän jälkeen tilanne hieman rauhoittuu mutta pysyttelee epävakaana.

Revontulia voidaan odottaa silloin kun Kp-indeksin arvo kohoaa havaintopaikalla magneettisen leveyspiirin määrittelemään arvoon. Lapissa ja Pohjois-Suomessa indeksi arvon ollessa 3 (tai jopa alempi) rauhallisia revontulia voi näkyä. Keski-Suomessa indeksin yleensä täytyy olla 3,67 ja aivan etelärannikolla 4,33, jotta revontulia voisi odottaa jonkinlaisella todennäköisyydellä.

Taustaa

Auringon aktiiviset alueet näkyvät kuvassa vaaleampina
alueina. Auringonpilkut esiintyvät aina aktiivisilla
alueilla, mutta kaikissa aktiivisuusaleueilla ei ole pilkkuja.
Kuva © Kari A. Kuure.

Pitkäaikainen ennuste perustuu Auringon aktiivisten alueiden pitkään ikään, jolloin sama alue voi kiertää monta kertaa Auringon ympäri ennen katoamistaan. Näin ollen, jos revontulia on jonakin yönä näkynyt, niitä voi näkyä myös 27 vuorokauden kuluttua. Asia ei kuitenkaan ole näin yksinkertainen: aktiivisuusalueen voimakkuus ei ole pysyvä, vaan se voi voimistua ja aikanaan se myös heikkenee ja katoaa. Lisäksi uusia aktiivisuusalueita syntyy ja ne voi vahvistaa jo heikentynyttä vanhempaa aktiivisuusaluetta.

Auringossa pysyviä korona-aukkoja on magneettisilla navoilla. Aktiivisuus minimin lähestyessä nämä korona-aukot yleensä laajenevat ja ulottavat aika-ajoin lonkeroita alemmille leveysasteille ja jopa ekvaattorille asti (ja sen ylikin).  Silloin tällöin korona-aukko syntyy myös keskileveyksillä tai jopa ekvaattorilla. Korona-aukon reuna-alueilla voi olla tihentyneen aurinkotuulen alueita, joissa hiukkasten nopeudet ovat yleensä alempia kuin aurinkotuulella keskimäärin.

Korona-aukko ”perii” syntyalueensa magneettikentän suunnan, ja tällä suunnalla on merkitystä revontulien esiintymisen ja voimakkuuden kanssa. Lisäksi Auringon magneettiselta ekvaattorilta lähtee ”avoin” magneettikenttä (IMF), joka taipuu spiraaliksi Auringon pyörimisliikkeen vaikutuksesta. 

Ekvaattorilta lähtevä kenttä myös aaltoilee voimakkaasti etenkin korona-aukkojen vaikutuksesta ja se näkyy maapallolla lähiavaruuden IMF-kentän suunnan vaihteluna. Erityisen merkityksellinen on magneettikentän pohjois-eteläsuuntaisella komponentilla (Bz), jonka täytyy olla etelään, jotta Keski- ja Etelä-Suomessa revontulia voisi nähdä. Lapissa Bz-komponentin suunta vaikuttaa lähinnä revontulien kirkkauteen.

Bz-komponentin eteläsuunta helpottaa aurinkotuulen hiukkasten pääsyä maapallon magnetosfääriin. Vastaavasti suunnan ollessa pohjoiseen, maapallon magnetopausi ohjaa tulevat hiukkaset magnetosfäärin ohi.

Bz-komponentin suunnan ennustettavuus on huono, etenkin normaalin aurinkotuulitilanteen vallitessa. Silloin kentän suunta voi vaihdella alle tunnin jaksoissa satunnaisesti. Korona-aukon vaikutuksesta Bz-komponentin suunta voi pysytellä pitkiä aikoja samana vaikka voimakkuudessa voi esiintyä vaihtelua.

Auringon aktiivisilla alueilla esiintyy flare- eli roihupurkauksia. Niiden määrä ja voimakkuus noudattelee Auringon aktiivisuus- (auringonpilkku-)jaksoa siten, että niitä esiintyy runsaimmin ja ne ovat voimakkaimpia aktiivisuusmaksin ohittamisen jälkeen. Flare-purkaus synnyttää nopeita protoneita, jotka saavuttavat maapallon noin 20 minuutissa ja aiheuttaa ionosfääriin voimakkaan häiriötilan. Tämä kuuluu (ja näkyy) radioliikenteen häiriöinä etenkin keskipitkillä radioaalloilla.

Auringosta lähteynyt CME-pilvi näkyy koronagrafissa
Auringon ympärillä olevana pilvenä. Kirkas kohde on
Venus-planeetta. Kuva Nasa/SDO.

Flare-purkauksiin liittyy myös koronamassapurkaukset (CME). Vaikka suoranaista osoitusta flare- ja CME-purkausten välillä ei olekaan, niin todellisuudessa CME-purkauksia esiintyy silloin, kun flare-purkauksia on runsaasti. Myös CME-purkausten massiivisuus näyttää olevan kytkeytyneenä Auringon aktiivisuuden tilaan: aktiivisuusmaksimin jälkeen tapahtuvat CME-purkaukset ovat runsaslukuisempia ja massiivisempia kuin muulloin. Lisäksi CME-purkauksia syntyy juuri samoilla alueilla kuin missä flare-purkauksia esiintyy.

CME-purkaus on Auringon pinnalta magneettisen silmukan vaikutuksesta nouseva plasmapilvi, jonka nopeus ja massiivisuus riippuvat purkauspaikan sen hetkisetä tilasta. Avaruudessa CME-pilvi noudattaa IMF-kentän voimaviivoja edetessään pois Auringosta.

Avaruudessa pilvi laajenee, joten pilven vaikutusalue esimerkiksi maapallon kohdalla on suhteellisen laaja. Pilven laajenemisesta johtuen purkauspaikalla ei ole aivan niin suurta merkitystä kuin saattaisi kuvitella. Yleensä ja melko varmasti CME-pilvi päätyy maapallon lähiavaruuteen, jos sen syntypaikka on sijainnut noin 60° Auringon keskimeridiaanin länsipuolella (oikealla puolella) lähellä ekvaattoria. Pilven laajeneminen kuitenkin parantaa pilven osumistarkkuutta, vaikka syntypaikka ei olisikaan juuri mainitulla kohdalla.

CME-pilvi ”perii” myös syntypaikkansa magneettikentän suunnan. Aivan tarkasti sitä ei voi ennakoida, sillä aktiivisuusalueen magneettikentän suunta on yleensä vastakkainen Auringon vallitsevalle kentälle, samoin kuin mitä tilanne on auringonpilkkujen tapauksessa.

Revontuliennusteita laadittaessa otetaan huomioon kaikki edellä kerrotut asiat. Lisäksi vaaditaan jonkinlaista kokemusta ja hieman seurantaa kuinka ennusteet toteutuvat.  Usein ennuste toteutuu, mutta yleensä aina jonkin verran eritavalla kuin mitä ennusteessa on kerrottu. Valitettavan usein ennusteen laatija myös epäonnistuu, revontulien näkyvyyteen ja voimakkuuteen vaikuttaa liian monta muuttuvaa tekijää, jotta ennuste voisi olla hyvin tarkka joka kerta. Mutta huonokin ennuste on varmasti parempi kuin ei ennustetta lainkaan. 

Auringon aktiivisuus hiipumassa

Auringon aktiivisuusennuste kahdella eri menetelmällä.
Kuva SILSO.

Ensimmäiset merkit Auringon aktiivisuusminimistä ovat olleet näkyvissä jo hieman pidempään. Silti vasta kesäkuussa Auringon pilkkujen päivittäinen määrän vaihtelu saavutti nollatason: peräti 11 vuorokautena pilkkuja ei esiintynyt lainkaan!

Kesäkuun alussa oli neljä pilkutonta vuorokautta ja kesäkuun viimeisen viikon aikana seitsemän. Jatkossa pilkuttomia vuorokausia tulee lisää aina aktiivisuusminimiin asti. Edellinen minimi oli vuosien 2008 ja 2009 vuodenvaihteen tietämillä. Silloin vuonna 2009 oli 260 pilkutonta vuorokautta.

Tulevan minimin ajankohtaa eivät nykyiset ennusteet kerro. Ilmeisesti edellisen minimin viivästyminen noin 1,5 vuodella ensimmäisistä ennusteista opetti tutkijoille, että kovin pitkiä ennusteita nykyisillä menetelmillä ei kannata tehdä.

Nykyisin pyritään mallintamaan Auringon toimintaa noin 12 kuukautta eteenpäin. Näiden ennusteiden mukaan Auringon aktiivisuus laskee edelleen. Extrapoloimalla (=arvaus) nykyistä aktiivisuuden suuntaa ja ”virallisia” ennusteita, päästään arvioon, että aktiivisuusminimi olisi vuonna 2019. Näin tulee tapahtumaan, jos aktiivisuuden väheneminen tapahtuisi edellisen jakson 23 mukaisena. Tässä vaiheessa arvioin minimin ajankohtaa aika suurella haarukalla ja uskon sen tapahtuvan vuosina 2018–2020.

Auringon aktiivisuuden vähetessä, vähenevät myös flare- ja CME-purkaukset. Tämä tarkoittaa myös sitä, että maapalon läheisyyteen ajautuu vähemmän ja pienempiä CME-pilviä ja tästä puolestaan seuraa maapallon magneettisten myrskyjen määrällinen väheneminen. Näin ollen myös revontulet harvinaistuvat.

Revontulet eivät kuitenkaan aivan välttämättä katoa täysin. Tästä pitää huolen Auringon aktiivisuusminimin aikana esiintyvät laajat korona-aukot. Kun ne kohdistuvat maapalloon, saavat ne aikaa magneettista rauhattomuutta, joka voi näkyä ainakin kohtalaisina revontulina. Näin ollen revontulibongarit voivat olettaa edelleenkin näkevänsä taivaantulia vaikkakin harvemmin ja näyttävyydeltään heikompina.