Pitkäaikainen revontuliennuste 6.1. –1.2.2020

Revontulitoiminnassa lähivuorokausina on hieman tavanomaista aktiivisempaa, sillä heikko korona-aukko Auringon ekvaattorilla on juuri sellaisessa paikassa, jossa se vaikutus maapallon magneettikenttään on voimakkainta. Magneettikentän rauhattomuus ei ole suuren suurta mutta kuitenkin sen verran, että revontulia voitaneen nähdä Lapin lisäksi Pohjois-Suomessa.

Lähivuorokausina revontulia voitaneen nähdä muuallakin kuin Lapissa. Kuva © Kari A. Kuure.

Tammikuun puoliväliin ennustettu magneettinen rauhattomuus on ennusteessa pidetty ennallaan. Nyt olemassa oleva korona-aukko ehtii kiertyä optimaalisen paikan ohi ja uuden korona-aukon syntymistä ei ole odotettavissa tämän hetkisen tilanteen perusteella. Vaikka korona-aukkoa ei olisikaan, niin aurinkotuulen tihentymä, jonka maapallo näyttäisi kohtaavan suunnilleen tuohon aikaan, voi aiheuttaa revontulien syntymisen.

Revontuliennuste 4. – 7.1.2020

Auringossa on jälleen uusi ja hyvin pieni pilkkuryhmä eteläisillä leveyksillä. Ja aivan samoin kuin muutama vuorokausi sitten, tämäkin pilkkuryhmä (AR2755) on polariteetiltaan sellainen, että se kuuluu tulevaan uuteen auringonpilkkujaksoon 25. 

Nyt näitä tulevan jakson pilkkuja on nähty marraskuusta lähtien joka kuukausi. Itse asiassa näitä tulevan jakson pilkkuryhmiä on havaittu jo paljon aikaisemmin, ensimmäinen joulukuun 20. päivä 2016. Sen jälkeen uusia havaintoja on ollut kaksi vuodelta 2018 ja viisi viimevuodelta. Pilkkujaksot menevät siis lomittain uuden alkaessa ennen kuin edellinen on täysin päättynyt.

Ennuste

Auringon synoptinen kartta kertoo, että Auringon ekvaattoriseudulla ei ole korona-aukkoja. Näin ollen odotettavissa oleva lähiavaruuden avaruussää on hyvin rauhallinen ja Kp-indeksin ennustetut maksimit ovat lukemassa 2.

Ennustejaksolla kaikkina öinä revontulia todennäköisesti ei nähdä kuin korkeintaan Pohjois-Lapissa. Sielläkin ne ovat himmeitä ja hyvin rauhallisia kaaria tai vöitä.

Revontuliennuste 1.1. –4.1.2020

Vuosi 2020 alkaa niin Auringon aktiivisuuden kuin revontulitoiminnan osalta rauhallisissa merkeissä. Auringossa ei ole magneettisia häiriöitä aiheuttavia korona-akkoja. Ainoat korona-aukot ovat molemmilla navoilla ja ne vain vahvistavat vallitsevaa tilannetta maapallon lähiavaruudessa.

Auringon viime vuoden tunnusluvut ovat valmistuneet. Niiden mukaan täysin pilkuttomia vuorokausia oli kaikkiaan 281, joka on 77 % koko vuoden vuorokausista. Lukema on 13 vuorokautta suurempi kuin vuonna 2008, jolloin saavutettiin edellinen Auringon aktiivisuusminimi. Tämän luvun valossa nykyinen minimi on syvempi kuin edellinen. Onko todellisuudessa näin, selvenee puolenvuoden kuluttua, kun tasoitettu auringonpilkkuluku voidaan laskea ja minimi on ehkä kääntynyt uuden auringonpilkkujakson nousuksi.

Ennuste

Korkeiden leveyksien K-indeksi, samoin kuin Kp-indeksi, pysyttelee lähivuorokausien ajan matalissa lukemissa. Indeksien ennustettu maksimi lukema on 3 ja sekin asettuu keskipäivän tuntumaan. Öiden aikana lukemien odotetaan olevan alempia, lukemissa 1 – 2.

Kuten Kp- ja K-indeksissä voi päätellä, revontulia ei juurikaan ole odotettavissa kuin Pohjois-Lapissa. Sielläkin, jos jotakin näkyy, revontulet ovat himmeitä ja hyvin rauhallisia.

Pitkäaikainen revontuliennuste 30.12.2019 –25.1.2020

Kuluneen vuoden avaruussään rauhallisuuteen ei vuodenvaihdekaan tuo muutosta. Kp-indeksin ennuste kertoo indeksin pysyttelevän suurimmaksi osaksi lukeman 2 tietämillä. Tietystikään indeksi ei todellisuudessa pysyttele samassa arvossaan koko aikaa, vaan vaihtelee todennäköisimmin arvojen 1 ja 3 välissä.

Revontulet ovat vähissä ennustejaksolla. Kuva © Kari A. Kuure.

Ennustejaksoon sisältyy kuitenkin yksi lyhyt, ehkä vain vuorokauden mittainen jakso, jolloin maapallon magneettikenttään kehittyy vähäinen häiriö. Se sijoittuu 14. ja 15. päivien ajalle, jolloin Kp-indeksin maksimilukeman arvioidaan olevan noin 4. Riippuen sitten vuorokauden ajasta, jolloin maksimi saavutetaan ja monista muista tekijöistä, revontulia voidaan odottaa näkyvän Keski-Suomea myöten. Lapissa vähäisempikin häiriötila saisi revontulet taivaalle, vaikka sellaisia häiriöitä ei ole odotettavissa.

Revontuliennuste 28. – 31.12.2019

Auringossa olleet kaksi auringonpilkkuryhmää ovat kadonneet. Niistä ensimmäisen (2753) paikalla näkyy Ha-aallonpituudella vähäistä aktiivisuutta mutta taustakohinasta kohoavia purkauksia alueella ei ole esiintynyt.

Ennuste

Yöt 28./29., 29./30. ja 30./31 ovat kaikki yksitoikkoisen rauhallisia. Kp-indeksin odotetaan pysyttelevän lukeminen 1 ja 2 välillä ja korkeiden leveyksien K-indeksikin käväisee 30. päivän aikana lukemassa 4 ja laskee jälleen iltaa kohti lukemaan 2 tai jopa sen alle. Energisiä elektroneja maapallon magneettikentässä on vähän, joten revontulista ei ole toivoakaan missään muualla kuin aivan Pohjois-Lapissa. Sielläkin, jos jotain viherrystä näkyy, niin ne ovat hyvin himmeitä ja rauhallisia.

Revontuliennuste 25. – 28.12.2019

Joulupäivä toi mielenkiintoisen yllätyksen aurinkohavaitsijoille. Aurinkoon on ilmestynyt kaksi pilkkuryhmää, jotka molemmat kuuluvat tulossa olevaan auringonpilkkujaksoon 25. Yksi ryhmistä sijaitsee eteläisellä pallonpuoliskolla ja on saanut tunnuksen 2753 ja toinen ryhmä on pohjoisella pallonpuoliskolla ja sen tunnus on 2754. Ensimmäisessä ryhmässä on 3 ja jälkimmäisessä on 2 pilkkua. Molempien pilkkuryhmien magneettinen polariteetti on vallitsevalle kentälle vastakkainen ja tästä syystä Halen lain mukaan ne ovat tulevan pilkkujakson pilkkuryhmiä. Tämä lisäksi pilkut syntyivät korkeille leveysasteille.

Kaksi pientä pilkkuryhmää ei vielä aloita uutta auringonpilkkujaksoa, mutta ovat silti mielenkiintoinen merkki tulevasta.

Ennuste

Uudet ja hyvin pienet pilkkuryhmät eivät nosta Auringon aktiivisuutta, joten maapallon magneettikenttä pysyttelee edelleen rauhallisessa tilassa. Kp-indeksin odotetaan pysyttelevän lukemissa 2 – 3, maksimin sijoittuessa Suomen pituuspiirillä päiväajalle. Sama ilmiö on havaittavissa korkeiden leveyksien K-indeksissä.

Yöt 25./26., 26./27. ja 27./28. ovat kakki hyvin rauhallisia. Himmeitä revontulia voidaan nähdä Pohjois-Lapissa, muualla niitä ei nähdä.

Pitkäaikainen revontuliennuste 23.12.2019 –18.1.2020

Auringon aktiivisuus on minimissään mutta se ei tarkoita sitä, että pilkkuja ja pilkkuryhmiä ei esiintyisi lainkaan. Nyt vuorokauden ajan Auringon eteläisellä pallonpuoliskolla on ollut yksi pilkku, joka on ennen tulevasta, sillä se on tulevan pilkkujakson 25 pilkku. Pilkun ilmaantuminen päätti täysin pilkuttoman jakson, jolle kertyi pituutta 40 vuorokautta.

Perhosdiagrammi, johon on merkitty kaikkien pilkkujen ilmestymispaikan leveysaste ajallisessa järjestyksessä.

Alkavan pilkkujakson pilkut ilmaantuvat ensimmäisenä keski-leveyksille ja pilkkujakson kuluessa uusien pilkkujen ilmaantuminen siirtyy kohti ekvaattoria, jossa pilkut ilmaantuvat jakson päättyessä. Jos pilkut asetetaan ajallisesti järjestykseen X-akselille ja ilmaantumisleveyspiiri Y-akselille, saadaan aikaan pilkuista ns. perhosdiagrammi perhosen siipiä muistuttavasta kuviosta johtuen.

Geomagneettinen ennuste kertoo pienehköstä häiriöstä tammikuun puolivälissä. Kuva © Kari A. Kuure.

Ennuste

Seuraavien neljän viikon aikana voimakkaampia magneettisia häiriöitä ei ole tulossa. Tammikuun puolessa välissä (14. –15.1.) on pieni häiriö, jolloin Kp-indeksin odotetaan kohoavan lukemaan 4. Kyseisten vuorokausien välisenä yönä revontulet ovat mahdollisia Lapissa ja Pohjois-Suomessa. Muualla revontulia tuskin nähtäneen.

Revontuliennuste 22. – 25.12.2019

Aurinko ja lähiavaruuden avaruussää pysyttelevät muuttumattomina, kuten tähänkin asti on ollut jo viikkoja. Maapallon kohtaama aurinkotuuli on suhteellisen harva (noin 2 – 6 p/cm³) ja nopeus tavanomainen, noin 350 km/s. Interplanetaarinen magneettikenttä on ollut heikkoja (-2,5 – +2,5 nT) ja suunnaltaan enimmäkseen pohjoiseen. Myrskyindeksi on niin ikään ollut matala, noin -10 nT.

Ennuste

Lähivuorokausien Kp-indeksi ja paikallisten mittausasemien K-indeksit ovat kaikki lähivuorokausien aikana matalissa, noin 1 –2 lukemissa. Energisten elektronien määrä on tavanomainen.

Yöt 22./23., 23./24. ja 24./25. ovat kaikki erittäin rauhallisia. Himmeitä revontulia on nähtävissä Lapissa.  Pohjois-Suomessa revontulia voidaan nähdä, jos Auringon eteläisellä pallonpuoliskolla olevat hajanaiset korona-aukot laajenevat niin, että niiden vaikutus kohdistuu maapalloon. Laajeneminen ei kuitenkaan näyttä todennäköiseltä.

Revontuliennuste 19. – 22.12.2019

NOAA/NASA Solar Cycle prediction panel julkaisi oman ennusteensa seuraavasta auringonpilkkujaksosta, numeroltaan 25. Sen mukaan nykyinen jakso (24) vaihtuu seuraavaksi huhtikuussa 2020 (± 6 kuukautta)^[1]. Jakson 25 voimakkuudeksi arvioidaan suunnilleen samaksi (SSN = 115) kuin nyt päättymässä oleva jakso, ja sen maksimi saavutettaisiin heinäkuussa 2025 (± 8 kuukautta).

Ennuste seuraavaksi auringonpilkkujaksosksi. Kuva NOAA/NASA Solar Cycle prediction panel.

Päättymässä oleva auringonpilkkujakso näkyy mm. Auringon pilkuttomuutena. Nyt on menossa jo 36 vuorokausia yhtäjaksoisesti täysin pilkuttomana, ja tänä vuonna on ollut jo 272 vuorokautta eli noin 77 % vuorokausista pilkuttomia. Näillä luvuilla on jo lyöty edellisen minimin lukemat ja vielä tätä vuotta on jäljellä muutama vuorokausi, joten lukemat voivat vielä nousta.

Ennuste

Kp-indeksin ennusteet kertovat lukemien pysyttelevän matalina, 2 – 3. Korkeiden leveyspiirien K-indeksissä on hieman enemmän vaihtelua ja maksimit ovat lukemassa 4, mutta ne ajoittuvat iltapäivän alkuun. Illan ja yön ajaksi K-indeksi putoaa lukemiin 2 ja 1.

Yöt 19./20., 20./21. ja 21./22. ovat kaikki hyvin rauhallisia. Himmeitä revontulia voitaneen nähdä Lapissa alkuillasta ja joissakin tapauksissa hieman pitempäänkin yöhön. Muualla revontulia tuskin nähdään.

Huomatus

[1] Auringonpilkkuluvun tasoitettu keskiarvo on 13 kuukauden auringonpilkkuluvuista laskettu keskiarvo, siten, että kuukauden luvun lisäksi lasketaan kuuden kuukauden ennen ja jälkeen pilkkuluvut. Näin ollen kunkin kuukauden pilkkuluku saadaan laskettua vasta puolen vuoden kuluttua, esimerkiksi tämän joulukuun auringonpilkkuluku lasketaan vasta ensi heinäkuussa.

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.