Revontuliennuste 7. – 10.1.2020

Tammikuun 4. ja 5. päivien iltoina näkyi (Suomen, Ruotsin ja Norjan) Lapissa ennakoimattoman kirkkaita revontulia muutaman tunnin ajan. Niiden ilmaantuminen selittyi sillä, että planeettojen välisen avaruuden magneettikentän suunta kääntyi etelään, jolloin IMF-kentän ja maapallon magneettikentän voimaviivat olivat vastakkaiset ja siitä aiheutui ns. uudelleen kytkentä.

Tapahtuma tarjosi hitaan aurinkotuulen varatuille hiukkasille pääsyn maapallon magneettikenttään. Maapallon kiertoradalla oleva Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) -satelliitti valokuvasi uv-valon aallonpituudella protoni-revontulia tuntien ajan. Protoni-revontulet osoittivat magneettikentän repeämän olemassa olon. Maanpinnalle näkyneet vihreät revontulet olivat edelleenkin energisten elektronien aikaansaamia. Kokonaisuutena tilanne ei siis ollut kovinkaan tyypillinen Auringon aktiivisuusminimille, vaan muistutti aktiivisemman kauden magneettisen häiriötilan ja revontulien syntyä.

Ennuste

Yö 7./8. on rauhallinen. Kp-indeksi pysyttelee lukeman 2 alapuolella, joten revontulia voi olla näkyvissä lähinnä Lapissa. Muualla revontulia tuskin nähtäneen.

Yö 8./9. on jonkin verran aktiivisempi. Kp-indeksin ennustetaan kohoavan lukemaan 3 aamuyöstä, jolloin revontulet olisivat mahdollisia Lapin lisäksi myös Pohjois-Suomessa. Pohjois-Suomessa revontulien näkyminen on todennäköisintä aamun varhaisina tunteina.

Yö 9./10. on jälleen rauhallinen ensimmäisen yön tapaan. Revontulia voi näkyä Lapissa, mutta muualla niiden mahdollisuus on hyvin pieni.

Revontulia Marsissa

NASAn Maven-luotain teki ultraviolettivalon aallonpituudella havaintoja Marsin ilmakehästä. Floridan Embry-Riddle -ilmailuyliopiston tutkijoiden Edwin Mierkiewicz’n ja Andrèa Hughes’in mukaan^[1] kyse on revontulista (tai revontulien kaltaisesta ilmiöstä). Marsin revontulet ovat yleisiä eteläisen pallonpuoliskon kesän aikana ja ne näkyvät päiväaikaan uv-valon aallonpituudella. Tutkimuksen tarkoituksena ei kuitenkaan ollut tutkia Marsin revontulia, vaan veden haihtumista Marsista.

Marsin ilmakehä näkyvässä valossa (vasemmalla) ja uv-revontulien valossa (keskellä ja oikealla). Kuva Embry-Riddle Aeronautical University/LASP, CU Boulder.

Tutkijan mukaan ilmiö syntyy aurinkotuulen protonien törmätessä Marsia ympäröivään vetypilveen. Vetypilvi on peräisin vedestä, joka on haihtunut Marsin pinnalta ja joka on yläilmakehässä pilkkoutunut vedyksi ja hapeksi uv-säteilyn vaikutuksesta. Törmäävät protonit iskevät irti vetyatomien elektronit, jotka rekombinoituvat uudelleen protonien kanssa ja vapautuva energia emittoituu uv-valon aallonpituudella.

Havainto on mielenkiintoinen, koska Marsilla ei ole koko planeetan kattavaa magneettikenttää ja tästä syystä perinteinen revontulien syntytapa ei toimi. Maapallolla näkyvän valon revontulet syntyvät energisten elektronien vaikutuksesta magneettisten napa-alueiden ympäristössä, koska magneettikenttä konvergoi, eli keskittää avaruudesta tulevat elektronit suhteellisen pienelle alueelle. Elektroni virittävät happimolekyylien elektronit ylemmille (energisimmille) orbitaaleille tai iskevät ne irti kokonaan. Revontulivalo syntyy elektronien rekombinoituessa tai pudotessa vähemmän energisille hapen orbitaaleille.

Periaatteessa protonit toimivat samalla tavalla maapallon magneettikentässä. Iskeytyvät protonit virittävät elektronien tapaan ilmakehän atomit ja rekombinoituminen tuottaa revontulivaloa. Protonit ovat kuitenkin paljon elektroneja massiivisempia, joten niiden konvergoituminen on vähäisempää ja törmäykset ilmakohan (happi ja typpi) atomien kanssa sijoittuu paljon laajemmalle alueelle. Tästä syystä syntyvä revontulivalo on niin himmeää, että sitä ei käytännössä havaita. Lisäksi vedyn (protonien) tuottama uv-valon aallonpituudet imeytyvät tehokkaasti viimeistään otsonikerroksessa, noin 25 km korkeudessa.

Maapallolla voidaan nähdä myös päiväaikana revontulia. Tämä tapahtuu kaamosaikaan korkeilla leveysasteilla, esimerkiksi Huippuvuorilla, jossa Aurinko on riittävän alhaalla horisontin alapuolella. Kyse on kuitenkin tavanomaisesta revontulista ja niitä voidaan nähdä paljain silmin.

Huomautukset

[1] Tutkimus esiteltiin American Geophysica Union’in kokouksessa ja se odottaa julkaisua vertaisarvioidussa tiedelehdessä.