Maan magneettikentän heikentyessä Auringon äärimmäiset hiukkaspurkaukset voivat uhata otsonikerrosta ja DNA:ta
Auringon hiukkaspurkausten aikana Maan ilmakehään voi kohdistua lyhytaikaisesti erittäin voimakas ja energeettinen hiukkasryöppy. Nykyisellään Maan magneettikenttä torjuu tehokkaasti useimmat hiukkaspurkaukset. Vuosituhansien ajanjaksoilla magneettikentän tiedetään kuitenkin toisinaan häviävän. Tuolloin tapahtuvat Auringon äärimmäiset hiukkaspurkaukset voivat vaikuttaa ilmastoon ja elämään maapallolla, todetaan uudessa kansainvälisessä tutkimuksessa, jossa mukana on myös Oulun yliopisto.
PNAS-tiedelehdessä heinäkuussa 2024 julkaistussa tutkimuksessa selvitetään Auringon hiukkaspurkausten vaikutuksia Maan ilmakehän kemiaan ja säteilyyn maanpinnalla Maan magneettikentän eri voimakkuuksilla. Tulosten mukaan heikon magneettikentän aikana Auringon voimakas hiukkaspurkaus nostaisi typpioksidipitoisuuksia polaarialueen stratosfäärissä ja mesosfäärissä. Muutokset johtaisivat stratosfäärin otsonin vähenemiseen ja siten haitallisen UV-säteilyn lisääntymiseen maanpinnalla.
"Tutkimuksemme osoittaa, että ilman magneettkenttää Auringon äärimmäinen hiukkaspurkaus nostaisi UV-säteilyä maanpinnalla, mikä voisi johtaa merkittäviin DNA:ta vahingoittaviin vaikutuksiin. Tulokset viittaavat lisäksi siihen, että voimakkaat hiukkaspurkaukset voivat aiheuttaa riskejä ihmisten terveydelle. Ne ovat myös saattaneet vaikuttaa evoluutioprosesseihin menneisyydessä", toteaa tutkimusta johtanut Pavle Arsenović itävaltalaisesta Luonnonvara- ja elämäntieteiden yliopistosta (University of Natural Resources and Life Sciences).
"Maan geomagneettisen kentän heikkenemiset, joita kutsutaan geomagneettiseksi ekskursoiksi tai kääntymiseksi, tapahtuvat harvoin. Tapahtuessaan ne kuitenkin voivat kestää useita vuosituhansia ja siten sisältää muutamia Auringon äärimmäisiä hiukkaspurkauksia", kertoo tutkimukseen osallistunut professori Ilya Usoskin Oulun yliopistosta.
Uudessa tutkimuksessa mallinnettiin Auringon hiukkaspurkausten vaikutuksia erilaisten mallien avulla. Tutkimusartikkelissa korostetaan, että yläilmakehän kemiallisten prosessien muuttumisella voi olla huomattavia vaikutuksia kaikissa ilmakehän kerroksissa aina Maan pinnalle asti. Auringon voimakkaat hiukkaspurkaukset ovat todennäköisesti vuorovaikutteisia myös ilmastonmuutoksen kanssa ja aiheuttavat lisähaasteita ekosysteemeille ja ihmisten terveydelle.
Otsonikerros suojaa elämää maapallolla
Otsonikerros imee auringon UV-säteilyä 15–35 km maanpinnan yläpuolella. Otsonikerros voi heikentyä Auringon hiukkaspurkausten seurauksena. Tällä hetkellä maapallon magneettikenttä torjuu näitä hiukkasia ja rajoittaa niiden vaikutusta napa-alueille. Geologiset aineistot osoittavat kuitenkin maapallon historian ajalta jaksoja, jolloin magneettikenttä on heikentynyt merkittävästi. Näinä ajanjaksoina kosmiset ionisoivat hiukkaset voivat päästä Maan ilmakehään alemmilla leveysasteilla lähellä päiväntasaajaa ja vahingoittaa otsonikerrosta maailmanlaajuisesti, mikä johtaa maanpinnan UV-säteilyn huomattavaan lisääntymiseen.
Tutkimusartikkeli julkaistiin 1.7.2024: Arsenovic, P., E. Rozanov, I. Usoskin, ... T. Peter (2024) Global impacts of an extreme solar particle event under different geomagnetic field strengths, Proc. Nat. Acad. Sci., 121, e2321770121, doi: 10.1073/pnas.2321770121.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Professori Ilya Usoskin, Oulun yliopisto, avaruusilmaston tutkimusryhmä, 0294 48 1377, Ilya.Usoskin@oulu.fi
Viestintäasiantuntija Kaisu Koivumäki, Oulun yliopisto, 050 4344261, kaisu.koivumaki@oulu.fi
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Susien pääkallot paljastavat susikannan vaihtuneen Fennoskandiassa25.6.2025 05:04:00 EEST | Tiedote
Oulun yliopiston tutkijoiden johtama uusi tutkimus on paljastanut silmiinpistäviä muutoksia Suomen, Norjan ja Ruotsin susien kallon muodossa, mikä heijastaa merkittävää susipopulaation vaihtumista 1900-luvulla.
Euroopan suurin magneettisen resonanssin konferenssi kokoaa lähes 700 tutkijaa Ouluun24.6.2025 07:03:00 EEST | Tiedote
Magneettista resonanssia eri aloilla kemiasta lääketieteeseen soveltavia kansainvälisiä asiantuntijoita kokoontuu Ouluun 6.–10.7.2025 EUROMAR-konferenssiin. Lähes 700 osallistujallaan se on yksi suurimmista Oulussa järjestetyistä kansainvälisistä tieteellisistä kokouksista.
Tutkijat kehittävät älykkäitä bioteknologisia ratkaisuja pohjoisista luonnonvaroista24.6.2025 05:50:00 EEST | Tiedote
Oulun yliopiston johtama uusi tutkimushanke WaVes – Smart Innovative Biotechnology from Arctic Plant-Derived Waxes and NanoBiomaterials keskittyy hyödyntämään arktisista kasveista, kuten pohjoisista marjoista ja kuusen neulasista, saatavia vaha- ja nanobiomateriaaleja korkeaa lisäarvoa tuottavien bioteknologisten sovellusten kehittämisessä. Tavoitteena on edistää kestävää biotaloutta ja luonnonvarojen vastuullista hyödyntämistä erityisesti pohjoisilla alueilla.
Vihreä asuinympäristö voi ehkäistä masennusoireita23.6.2025 12:03:00 EEST | Tiedote
Oulun yliopiston ja ODL Liikuntaklinikan väitöskirjatutkija Marjo Seppänen osoitti väitöstutkimuksessaan, että vihreämmässä asuinympäristössä asuminen oli yhteydessä vähäisempään masennusoireiluun kuin tiiviisti rakennetuissa kaupunkiympäristöissä asuminen. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää mielenterveyttä tukevien asuinympäristöjen suunnittelussa.
Oulun yliopistolle Suomen Akatemian tutkimusrahoitusta lähes 15 miljoonaa euroa23.6.2025 09:37:52 EEST | Tiedote
Oulun yliopistolle myönnettiin rahoitusta akatemiatutkijan tehtäviin yhteensä 5 649 277 euroa ja akatemiahankkeisiin yhteensä 9 293 998 euroa Suomen Akatemian uusimmassa haussa.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme