Väitös: Avaruussää vaikuttaa Maan ilmakehään myös Auringon aktiivisuuden ollessa alhainen

Avaruussää vaikuttaa Maan yläilmakehään ja ionosfääriin. Ionosfääri on ilmakehän sähköä johtava osa, joka koostuu elektroneista ja ioneista korkeusalueella 60–1000 kilometriä. Korkeiden leveyspiirien ionosfääri on hyvin herkkä avaruussään vaihteluille. Vaikutuksia voivat olla esimerkiksi muutokset ilmakehän kemiassa tai hiukkassade avaruudesta ilmakehään, mikä synnyttää muun muassa revontulia.

Avaruussää liittyy hiukkasiin, jotka tulevat Auringosta. Tätä hiukkasvirtaa kutsutaan aurinkotuuleksi. Auringon aktiivisuus vaihtelee noin 11 vuoden jaksoissa. Jakson maksimin jälkeen aktiivisuus laskee, mutta avaruussää vaikuttaa siitä huolimatta edelleen revontulialueen ionosfääriin. Se johtuu siitä, että aurinkotuulen nopeus on tällöin usein suuri, jopa 800–1000 kilometriä sekunnissa. Tässä väitöskirjassa on tutkittu kolmen vuoden ajalta, miten nämä aurinkotuulen suurinopeuksiset virtaukset vaikuttavat ionosfääriin. Aineistoina on käytetty Sodankylän geofysiikan observatorion eri laitteilla tehtyjä mittauksia ja satelliittimittauksia. Aineiston käsittely on tehty käyttäen tilastollisia menetelmiä.

Osa väitöskirjasta käsittelee myös Marsin kaasukehän ja ionosfäärin tutkimista. Marsin kaasukehää on tutkittu vuodesta 2004 lähtien Mars Express -luotaimella. Mars Expressin ja Maan välillä kulkevien radioaaltojen taajuus mitataan hyvin tarkasti, mikä mahdollistaa Marsin kaasukehän ja ionosfäärin lämpötilojen ja koostumuksen arvioimisen. Väitöskirjassa on esitetty kehitetty uusi aineiston käsittelymalli, joka perustuu Marsin kaasukehän ja ionosfäärin läpi kulkevien radioaaltojen numeeriseen simulaatioon.

Väitöskirja on tehty Oulun yliopiston Sodankylän geofysiikan observatoriossa ja Toulousen yliopiston IRAP-instituutissa (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie).

----

Master of Science Maxime Grandin väittelee tohtoriksi Oulun yliopistossa torstaina 26.10.2017. Fysiikan alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Multi-instrument and modelling studies of the ionospheres at Earth and Mars (Maapallon ja Marsin ionosfäärien tutkimuksia eri mittalaitteilla ja mallintamisella. Vastaväittäjinä toimivat Dr. Mervyn Freeman (British Antarctic Survey, Cambridge, Iso-Britannia) ja Dr. Ronan Modolo (LATMOS, Guyancourt, Ranska) ja kustoksena professori Anita Aikio. Väitöstilaisuus pidetään Sodankylän geofysiikan observatoriossa (os. Tähteläntie 62, Sodankylä) klo 12 alkaen.

----

Oppiarvo ja nimi: Master of Science Maxime Grandin

Syntymäpaikka ja aika: 1989 Beaupréau, Ranska