Oulun yliopisto

Mustia joutsenia vai lohikäärmekuninkaita? Aurinkomyrskyjen sormenjäljet auttavat tutkimaan Auringon fysikaalisia ilmiöitä ja ajoittamaan historiaa

Jaa

Muinaiset aurinkomyrskyt voidaan havaita valtavina radiohiilipiikkeinä puiden vuosirenkaissa. Vastaavat myrskyt, joista sinkoutui korkeaenergisiä hiukkasia ja plasmaa, voisivat nykyään vahingoittaa satelliittijärjestelmiä ja sähköverkkoja. Nature-tiedelehdessä julkaistussa uudessa katsausartikkelissa korostetaan, että menneiden aurinkomyrskyjen merkkien tutkiminen auttaa niihin varautumisen lisäksi arkeologeja ajoittamaan tarkasti historiallisia rakennelmia.

Revontulet loimuavat tähtitaivaan alla, taustalla näkyy puita.
Revontulet ovat näkyvä osoitus ilmakehän reaktiosta Auringon toimintaan. Kuva Sodankylän geofysiikan observatorio

1.–2.9. vuonna 1859 lennätinjärjestelmät Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa eivät toimineet, ja alkoivat kipinöidä. Suurin osa pohjoisesta ja eteläisestä taivaasta syttyi valonäytökseen, ja Maahan iski massiivinen geomagneettinen myrsky. Carringtonin aurinkomyrskyksi nimetty myrsky on yksi dokumentoidun historian voimakkaimmista. Kauempana menneisyydessä on todisteita myös kovemmista aurinkomyrskyistä.

Äärimmäiset aurinkomyrskyt liittyvä Auringon pidempiaikaisiin muutoksiin. Niiden tarkka syy ja yhteys paremmin tunnettuun Auringon noin 11 vuoden sykliin eli auringonpilkkusykliin ovat kuitenkin edelleen salaperäisiä. Aurinkomyrskyjen ja aurinkosyklien ymmärtäminen mahdollistavat Auringon aktiivisuuden ja avaruussään paremman mallintamisen ja ennustamisen.

”Uskomme, että vuoden tarkkuudella tehtävät radiohiiliajoitukset johtavat läpimurtoon Auringon äärimmäisten purkausten luonteen ymmärtämisessä, kuuluivatpa ne sitten Lohikäärmekuninkaan tai Mustan joutsenen malliperheisiin”, kertoo yksi uuden tutkimuksen kirjoittajista, professori Ilya Usoskin Oulun yliopistosta.

Nykyiset vertailut radiohiiliajoitettujen äärimmäisten aurinkomyrskyjen ja historiallisten havaintojen välillä eivät vielä pysty erottamaan kahta kilpailevaa skenaariota toisistaan. Mustan joutsenen skenaariossa rajut aurinkomyrskyt ovat yksinkertaisesti suurempia versioita tavallisista aurinkomyrskyistä. Lohikäärmekuningas-skenaariossa ne ovat historiallisista havainnoista poikkeavia fysikaalisia ilmiöitä. Kun radiohiiliaineistosta tunnistetaan lisää äärimmäisiä aurinkomyrskyjä, ymmärrys auringon fysikaalisista ilmiöistä kasvaa ja auttaa varautumaan tuleviin tapahtumiin.

Lue myös: Aurinkomyrskyt iskevät luultua paikallisemmin – nykyinen mittariverkko liian harva

”Radiohiili on ilmiömäinen menetelmä menneisyyden ymmärtämisessä - ei vain arkeologisten esineiden ajoittamisessa vaan myös maapallon toiminnan ymmärtämisessä, aina auringon prosesseista valtamerten dynamiikkaan”, sanoo professori Timothy Heaton Leedsin yliopistosta.

Radiohiili on luonnossa esiintyvä radioaktiivinen isotooppi, jota syntyy ilmakehässä. Aurinkomyrskyjen aikana radiohiilen tuotanto nousee huomattavasti. Viime vuosikymmenen aikana on mitattu vuotuisia radiohiilipitoisuuksia ikivanhojen puiden vuosirenkaissa, ja vahvistettu menneisyydessä olleen neljä äärimmäistä aurinkomyrskyä vuosina 993 jKr., 774 jKr., 660 eKr., 5259 eKr. ja jopa 7176 eKr. Useita muita mahdollisia tapauksia tutkitaan.

Aurinkomyrskyjen aikana havaittu huippu radiohiilipitoisuuksissa antaa arkeologeille ja ympäristötutkijoille tärkeitä oivalluksia. Radiohiiliajoituksen avulla voidaan määrittää tarkat päivämäärät äärimmäisten aurinkomyrskyjen aikana rakennetuille kohteille. Toisinaan myrskyn ainutlaatuiset sormenjäljet tunnistetaan radiohiilipitoisuuksissa, ja historialliset kohteet ja tapahtumat voidaan ajoittaa vuosiluvun tarkkuudella, kuten esimerkiksi Āraiši-järven puinen järvilinnoitus Latviassa. 

Katsaus julkaistiin Nature-tiedelehdessä 11.9. 2024: Heaton, T.J., Bard, E., Bayliss, A. et al. Extreme solar storms and the quest for exact dating with radiocarbon. Nature 633, 306–317 (2024).

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Professori Ilya Usoskin, Oulun yliopisto, avaruusilmaston tutkimusryhmä, 0294 48 1377, Ilya.Usoskin@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

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.

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
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye