S2-luokan säteilymyrsky

Tammikuun 29. päivän aamuna, kello 3.54 UTC, alkoi pilkkuryhmässä AR 13559 voimakas flarepurkaus, joka saavutti maksimin M6.83 kello 4.38 UTC. Tämä sama pilkkuryhmä on aikaisemminkin tuottanut M-luokan purkauksia, joten tämän kertainen purkaus ei tullut yllätyksenä. Voimakkuudeltaan se oli kuitenkin aikaisempia putkauksia voimakkaampi.

Kaaviossa on M6.82-luokan flarepurkausen aikaansaama säteilymäärän kasvu röntgensäteilyn aallonpituudella. Kuva NOOA/SWPC/SpaceWeatherLive.com.

 

Purkauksen jälkipuolella kehittyi S2-luokan aurinkomyrsky (protonipurkaus), joka puolestaan alle 30 minuutissa aiheutti maapallon ionosfääriin voimakkaan ionisaation ja sitä tietä radionliikenteen ongelmia erityisesti Etelämantereella ja Intian valtameren ja Tyynenmeren eteläosissa. Protonivuo Auringosta alkoi kohota kello 5 UTC aikaan ja se saavutti jopa tuhatkertaisen tiheyden 29. päivän aikana 10 MeV energiatasolla GOES-satelliitin mittauksissa. 50 MeV:n energiatasolla vuo kasvoi kymmenkertaiseksi ja 100 MeV tasolla moninkertaiseksi. Näillä korkeimmilla mitatuilla energiatasoilla maksimi saavutettiin heti kohta purkauksen alettua ja ne laantuivat päivän aikana tavanomaisiin lukemiin.

Tällaisissa protonipurkauksissa on kyse siitä, että Auringon magneettikentän ollessa paikallisesti sekasortoisessa tilassa flarepurkauksen jäljeltä, tapahtuu protonien liikenopeuden ja energiatasojen voimakasta kasvua magneettikenttien kiihdyttäessä sähkövarauksellisia hiukkasia. Protonit poistuvat Auringosta lähes valonnopeudella joka suuntaan ja osa niistä saavuttaa maapallon noin 20 – 30 minuutin kuluessa.

Energiset protonit kohottavat ionosfäärin ionisaatiota tuomallaan lisäenergialla, jolloin koko ionosfäärin rakenne muuttuu väliaikaisesti. Radio-aaltoja heijastavat kerrokset muuttuvat tai katoavat lähes kokonaan, jolloin radioliikenne vaikeutuu erityisesti VHF-aallonpituuksilla. Saapuvat energiset protonit voivat aiheuttaa myös satelliiteille ongelmia tai jopa rikkoa niitä. Satelliiteissa käytettävät elektroniset komponentit ovat kyllä kovennettuja kestämään tällaista hiukkasäteilyä ja niiden suojaukset ovat aivan eriluokkaa kuin maanpinnalle tarkoitetun elektroniikan, mutta siitä huolimatta rikkoontumisia tapahtuu.

Hiukkassäteily kasvaa myös troposfäärissä, jonka yläosassa lentävien lentokoneiden henkilökuntaan ja matkustajiin kohdistuu säteilyä. Annokset eivät ole erityisen suuria (vastaavat annokseltaan tavallista röntgenkuvausta) mutta erityisesti lentävälle henkilökunnalle toistuessaan voi tuottaa terveysongelmia ennemmin tai myöhemmin. Lentoyhtiöt yleensä seuraavatkin henkilökuntansa saamaa säteilyannosta ja tietyn rajan jälkeen henkilöt joutuvat lomailemaan ennen kuin voivat jatkaa lentotehtävissä. Matkustajiin kohdistuu tietysti myös sama säteilyannos, mutta kertatapahtumana ongelmia ei ilmaannu.

Maanpinnalle säteilymyrskyn vaikutukset eivät ulotu, ellei satunnaisia sekundäärisiä hiukkaskuuroja oteta huomioon. Hiukkaskuurot syntyvät erittäin energisten protonien törmätessä ilmakehään ja synnyttäessä törmäyksellään sekundaarisia alkeishiukkasia. Silloin tällöin tällaisen kapea-alaisen kuuron osuessa kohdalle, se voi näkyä digitaalisten kameroiden kuvissa ylimääräisenä viiruna.

 

Aurinkomyrsky ei näkynyt

Öille 30./31.3. ja 31.3./1.4. odotettu aurinkomyrsky ei ollut aivan niin voimakas kuin odotettiin. Meillä Suomessa ensimmäisen yön revontulet jäivät suurelta osin näkymättä, koska CME-pilven saapuminen maapallon magneettikentän vaikutuspiiriin viivästyi hieman ennustetusta. Viivästyminen ei ollut kovin suurta mutta sen verran kuitenkin, että aamuhämärän vaalenevalla taivaalla ei revontulia näkynyt. Taivaanvahtiin tehtiin vain kolme raporttia nähdyistä revontulista kyseisinä öinä.

Muualla sentään nähtiin revontulia. Esimerkiksi Abiskossa, Ruotsin pohjoisimmassa osassa nähtiin aivan hienot revontulet ensimmäisenä yönä. Samaan aikaan hieman etelämpänä ja idempänä sijaitsevassa Sodankylässä ei revontulia näkynyt. Tämä johtuu siitä, että revontuliovaali kulkee Suomen Lapin yli hieman koillisen – lounaan suunnassa. Hieman aikaisemmin 30. päivän iltana Lapissa oli ilmeisesti jotain revontulia näkynyt.

Space Weather.con sivusto puolestaan kertoi revontulihavaintoja tehdyn laajalti Yhdysvalloissa, jopa niinkin etelässä kuin Coloradossa ja Nebraskassa. Kyseiset osavaltiot sijaitsevat suunnilleen Espanjan leveydellä. Sama sivusto julkaisi tiedotteessaan myös hienon kuvan punaisista revontulista Wyomingista. Nettisivulta löytyy myös muita hienoja revontulikuvia sivulta https://spaceweathergallery.com/ .

Mikä sitten vaikutti siihen, että näkyneet revontulet eivät Suomessa olleet niin kirkkaita kuin odotettiin. Se pääsyys tulikin kerrottua jo aikaisemmin, niiden ajoittuminen oli Suomen kohdalla hieman väärä. Toki avaruussäästä löytyy muitakin selittäviä tekijöitä:

Kaaviossa on aurinkotuulen tiheys maalisuun 31. päivän aikana. Törmännyt CME-pilvi nosti hiukkastiheyden moninkertaiseksi edeltäneeseen tilanteeseen verrattuna, mutta se tapahtui noin kello 2 UTC aikaa ja kello 5 Suomen kesäaikaa. CME-pilvi jatkoi kulkuaan ja noin kolme tuntia myöhemmin se oli ohittanut maapallon, jolloin hiukkastiheys laski merkittävästi ja seuraavaan yöhön mennessä se oli jo lähes normaali.

CME-pilven saavuttaessa maapallon radan, samaan aikaan IMF-kentän suunta vaihtui etelästä pohjoiseksi. Vaikka CME-pilvessä oli mukana oma magneettikenttä, niin se oli aika sekasortoinen syystä, että juuri ennen saapumista siihen oli yhdistynyt myöhemmin lähtenyt mutta hieman nopeammin liikkunut CME-pilvi omine magneettikenttineen. Sekava kettä ei kääntänyt IMF-kentän suuntaa muutoin kuin lyhytaikaisesti revontulet mahdollistavaksi eteläsuuntaiseksi ja kentän voimakkuus vaihteli suuresti lyhyellä periodilla. Näin tapahtui 31. päivän aikana, jolloin läntisellä pallonpuoliskolla oli yö. Samainen IMF-kenttä pysytteli toisenkin yön ajan kohti pohjoista, joten tämänkin yön revontulet jäivät näkymättä. Abiskossakin sää näyttää olleen pilvinen.

Itsekin, monien muiden revontuliharrastajien ohella, petyin näkemättä jääneeseen aurinkomyrskyyn. Tämä saattoi olla kevätkauden viimeinen tilaisuus nähdä todella hienot revontulet, sillä näitä ei aivan joka kuukausia tapahdu.

Tilanne lähiavaruudessa ei kuitenkaan vielä ole ohi, joten voi olla, että vielä muutaman lähiyön ja -viikon aikana nähdään hienoja revontulia. Teen revontuliennusteita huhtikuun loppuun asti ennen kesätaukoa ja sitten syksyllä jatketaan.

Kari A K