Väitös: Auringon magneettikentän viimeaikainen rakenne poikkeuksellinen sadan viime vuoden aikana

Koska Auringon magneettikenttää on mitattu suoraan vasta 1970-luvulta lähtien, väitöstyössä tutkittiin Auringon magneettikentän kehitystä epäsuorasti Maan magneettikentän mittausten avulla. Tätä varten väitöstyössä kehitettiin uusia menetelmiä.

Väitöstyössä käytettiin pääaineistona pitkäaikaisia mittaussarjoja magneettikentän häiriöistä ympäri maailmaa. Maan magneettikentän häiriöisyys eli geomagneettinen aktiivisuus johtuu Maan lähiavaruudessa kulkevista sähkövirroista, jotka syntyvät aurinkotuulen ja Maan magneettikentän vuorovaikutuksen seurauksena. Työssä tutkittiin geomagneettisen aktiivisuuden maantieteellistä jakaumaa erilaisten aurinkotuulivirtausten aikana.

Työssä havaittiin, että nopeat aurinkotuulivirtaukset hallitsevat revontulialueen geomagneettista aktiivisuutta pitkällä aikavälillä. Tätä tulosta hyödynnettiin väitöskirjassa rekonstruoimalla nopeiden aurinkotuulivirtausten määrä aurinkotuulessa viimeisen sadan vuoden aikana. Rekonstruktiossa tärkeimpänä mittausaineistona käytettiin Sodankylän geofysiikan observatoriossa vuodesta 1914 lähtien tehtyjä magneettisia mittauksia.

Nopeat aurinkotuulivirtaukset ovat peräisin niin sanotuista koronan aukoista, joiden avoin magneettikenttä mahdollistaa aurinkotuulen hiukkasten nopean pakenemisen Auringosta.

Väitöstyössä kehitetty nopeiden aurinkotuulivirtausten rekonstruktio osoittaa, että 2000-luvun alussa havaittua koronan aukkojen poikkeuksellista leveysastejakaumaa ei ole esiintynyt aiemmin kertaakaan viimeisen sadan vuoden aikana. Auringon magneettikentän rakenne vuosituhannen alussa on siis ollut poikkeuksellinen.

Rekonstruktio osoittaa myös, että koronan aukot Auringon napa-alueilla olivat laajimmillaan 1950-luvun alussa. Väitöstutkimuksessa kehitettyjä uusia menetelmiä tullaan käyttämään jatkossa muiden pitkien magneettisten mittaussarjojen analysointiin. Uusien menetelmien avulla on mahdollista ymmärtää tarkemmin aurinkotuulen pitkäaikaisia vaikutuksia Maan lähiavaruudessa ja ilmakehässä.

---

Filosofian maisteri, Lauri Holappa väittelee Oulun yliopistossa perjantaina 22.9.2017. Fysiikan alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Spatio-temporal evolution of geomagnetic activity and its relation to solar wind (Geomagneettisen aktiivisuuden spatiaalisen jakauman ja ajallisen kehityksen yhteys aurinkotuuleen). Vastaväittäjänä toimii PhD Joseph E. Borovsky Los Alamos National Laboratorystä Yhdysvalloista ja kustoksena professori Kalevi Mursula. Väitöstilaisuus alkaa Linnanmaalla Oulun Puhelin -salissa (L5) kello 12.15.

---

Oppiarvo ja nimi:
Filosofian maisteri Lauri Holappa

Syntymäaika ja -paikka:
1987 Suomussalmi

Yo-tutkintovuosi ja koulu:
2006, Kastellin lukio