Uusi tutkimus: Rauhallinen Aurinko on paljon aktiivisempi kuin luulimme

Auringon aktiivisuus vaihtelee 11 vuoden sykleissä. Vanhan aktiivisuussyklin vaihtuessa uuteen Aurinko on yleensä hyvin rauhallinen jopa useamman vuoden ajan.

Tutkijat ovat pitkään uskoneet, että passiivisena ajanjaksona Auringossa ei tapahdu juuri mitään mielenkiintoista, jolloin sitä ei myöskään kannata tutkia. Nyt Metsähovin radiotutkimusaseman tutkijat Juha Kallunki, Merja Tornikoski ja Irene Björklund osoittavat tämän uskomuksen vääräksi Solar Physics -lehdessä julkaistussa vertaisarvioidussa tutkimusartikkelissaan. Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun tähtitieteilijät tutkivat systemaattisesti Auringon rauhallisen ajan ilmiöitä.

Kaikille ilmiöille ei löydetty selitystä – vielä

Tutkijat päätyivät tulokseen tarkastelemalla Metsähovin radiotutkimusaseman havaitsemia Auringon radiokarttoja ja vertaamalla niitä Aurinkoa ultraviolettialueella havaitsevan satelliitin keräämiin tietoihin. Aurinkokartoissa näkyi aktiivisia alueita eli radiokirkastumia, jotka näkyvät muuta Auringon pintaa lämpimämpinä alueina kartoissa. Radiokirkastumille on tutkijoiden mukaan kolme selitystä.

Ensinnäkin aurinkokartoissa nähtiin napa-alueilla sijaitsevia kirkastumia, jotka voitiin tunnistaa koronan aukoiksi. Koronan aukoista nousevat hiukkasvirrat eli aurinkotuulet voivat Maahan asti saapuessaan aiheuttaa revontulia. Korona on Auringon uloin kaasukehä. (kuva 1)

Toiseksi tutkijat havaitsivat kirkastumia, joista muiden havaintojen perusteella nähtiin nousevan kuumaa materiaa Auringon pinnalta. (kuva 2)

Kolmanneksi radiokirkastumia löydettiin alueilta, joissa satelliittihavaintojen perusteella todettiin olevan voimakas magneettikenttä. (kuva 3)

Ennustavatko passiivisen ajanjakson ilmiöt tulevaa?

Tutkijat löysivät myös radiokirkastumia alueilta, joille ei satelliittihavaintojen perusteella löydetty selittävää tekijää.

”Muut lähteet eivät selittäneet kirkastuman syytä. Emme tiedä, mistä nuo ilmiöt johtuvat. Tutkimusta on jatkettava”, Kallunki sanoo.

Lisähavaintoja ja -tutkimusta tarvitaan myös ennustamaan, kertovatko passiivisen ajanjakson ilmiöt seuraavasta aktiivisuusjaksosta, sen alkamisesta ja voimakkuudesta. Viimeisimmät neljä sykliä ovat olleet jokainen toistaan heikompia. Tutkijat eivät tiedä, miksi aktiivisuutta osoittavat käyrät eivät nouse niin ylös kuin edellisillä kerroilla.

"Auringon aktiivisuussyklien kestokaan ei ole aina täsmälleen 11 vuotta", dosentti Merja Tornikoski selventää.

"Uuden aktiivisuusjakson tunnistaa oikeastaan vasta sitten, kun se on jo käynnissä. Joka tapauksessa nämä nyt analysoimamme rauhallisen vaiheen havainnot sijoittuvat selvästi jaksoon, jolloin aktiivisuus on pienimmillään. Nyt alamme odotella uutta nousua."

Aurinkomyrskyissä piilee vaaroja

Auringon aktiivisuus näkyy Maahan muun muassa revontulina. Auringon aktiivisuus voi aiheuttaa suurtakin tuhoa, sillä auringonpurkauksista aiheutuvat aurinkomyrskyt voivat vahingoittaa satelliitteja, sähköverkkoja ja radiotaajuista tietoliikennettä. Tutkimus auttaa näihin vahinkoihin varautumisessa.

”Aurinkomyrskyissä kestää 2-3 päivää ennen kuin hiukkaset osuvat maahan. Korkeammalla avaruudessa oleviin satelliitteihin ne osuvat paljon nopeammin, joten vahinkoihin varautumiseen jäisi vielä vähemmän aikaa”, Kallunki toteaa.

Kirkkonummella sijaitseva Aalto-yliopiston Metsähovi on Suomen ainoa radioastronominen observatorio ja jatkuvassa käytössä oleva tähtitieteellinen havaintoasema. Maailmalla Metsähovi tunnetaan ainutlaatuisesta, yli 40 vuoden yhtäjaksoisesta Auringon havaintodatasta, jota on kerätty myös tieteellisesti hyvin kiinnostavilla korkeilla radiotaajuuksilla. Tämä on mahdollista Metsähovin radioteleskoopin poikkeuksellisen tarkan peilipinnan ansiosta.

J. Kallunki, M. Tornikoski, I. Björklund, Identifying 8 mm radio brightenings during the solar activity minimum, Solar Physics.