Revontulet ovat upeita.
Uudet havaintolaitteet eivät ole sen sijaan erityisen upeita. Mutta ne ovat huiman tehokkaita ja hyviä.
Kuten esimerkiksi KAIRA, Suomen suurin ja tehokkain radioteleskooppi, joka tutkii ennen kaikkea avaruussäätä ja sen ilmiöitä.
KAIRA on Kilpisjärvellä oleva noin 100 x 200 metriä kokoinen alue, missä on puukehikoissa sekä maassa matalataajuus- ja korkeataajuusantenneja.
Ulkoisen komeuden sijaan siinä on sisäistä kauneutta.
Avaruussään tutkiminen on hyvin tärkeää.
Jos Maahan osuisi samanlainen avaruusmyrsky kuin syyskuussa 1859, voisivat seuraukset nykyaikaiselle sähköiselle yhteiskunnalle olla karmeat. Silloin haittaa oli lähinnä vain lennätinliikenteelle.
Vähältä piti -tilanteita on ollut useita ihan viime vuosinakin...
Tiedeykkönen kertoo KAIRAsta, revontulista, avaruussäästä ja sen havaitsemisesta, mutta tässä tarinassa selitetään lyhyesti kuvien kanssa mistä oikein on kyse.
Tämä tarina alkaa Auringosta.
Aurinko on elämänantajamme. Olemme siitä täysin riippuvaisia.
Mutta pahalle tuulelle sattuessaan Aurinko voi järjestää ihmiskunnalle myös todella suuria hankaluuksia...
Aurinko paitsi loistaa valoa, niin myös lähettää ympärilleen koko ajan kaasua sekä sähköisesti varattuja hiukkasia.
Tämä niin sanottu aurinkotuuli näkyy hyvin esimerkiksi tässä SOHO-observatorion ottamassa kuvassa. Kirkas Aurinko on kuvan keskellä peitossa, ja hieman epätasainen kaasuvirtaus näkyy sen ympärillä.
Toisinaan Aurinko roihauttaa ulos avaruuteen suuren kaasupilven. Jotkut näistä purkauksista suuntautuvat sattumalta kohti maapalloa.
Maapallon magneettikenttä suojaa meitä aurinkopurkauksilta. Se sysää kaasupilven hiukkasia Maan ohitse avaruudessa, mutta osa hiukkasista kieppuu ja pyörii magneettikentän voimaviivojen ohjaamana maapallon napa-alueille etelässä ja pohjoisessa.
Hiukkaset osuvat ilmakehän yläosiin ja saavat siellä olevan harvan kaasun hohtamaan valoa.
Tämän näkee selvästi esimerkiksi tässä Kansainväliseltä avaruusasemalta otetussa kuvassa.
Kauniit revontulet taivaalla ovat yleensä 90 – 150 kilometrin korkeudessa, mutta joskus ne kurottavat jopa tuhannen kilometrin korkeuteen.
Yleisin revontulissa oleva väri on vihreä. Se tulee virittyneistä yläilmakehän happimolekyyleistä.
Voimakkaissa avaruusmyrskyissä happi virittyy tuplasti ja hohtaa punaista valoa.
Kun aurinkomyrsky on hyvin voimakas, virittyvät myös typpiatomit. Tästä lähtevä väri on sinertävän violettia, ja se on hyvin harvinainen näky taivaalla.
Samaan aikaan loimuavien revontulten kanssa tapahtuu magneettikentässä voimakkaita muutoksia. Siksi puhutaan geomagneettisesta myrskystä, jonka seuraus itse asiassa revontulet ovat.
Tässä magnetometrin käyrää Sodankylän geofysikaalisesta observatoriosta 25.11.2022.
Magneettikenttää mitataan muun muassa tällaisilla laitteilla.
Tämä Tromssan arktisen yliopiston jo hieman ikääntynyt, mutta silti herkkä mittari sijaitsee puurakenteisessa talossa, missä hirretkin on kiinnitetty toisiinsa naulojen sijaan puutapein. Metalli kun häiritsee magneettisia mittauksia.
Ilmakehän ylintä osaa, ionosfääriä, voidaan tutkia myös tutkatekniikalla.
EISCAT on kansainvälinen tutkimusverkosto, jolla on tutka-asemia Tromssassa, Kiirunassa, Huippuvuorilla ja Sodankylässä, missä oleva antenni on tässä kuvassa.
Tutka kertoo millaista varattujen hiukkasten aine, plasma, on korkeuksissa, ja kuinka se liikkuu.
Tromssan asema on EISCAT:in tärkein. Kun muut asemat ”vain” ottavat vastaan tutkakaikua, tutkasignaali lähetetään matkaan Tromssasta.
Siellä on myös antenni, jolla ionosfääriä voidaan kuumentaa. Näin revontulia voidaan luoda keinotekoisesti – niitä tosin ei näe paljain silmin.
Lautasantennit ovat nykyisin vanhaa tekniikkaa. Uuden sukupolven havaintolaitteissa käytetään monista pienistä antenneista koostuvia verkostoja, joita ohjataan sähköisesti.
Ne voivat katsoa samaan aikaan useaan suuntaan ja suuntaa voidaan muuttaa sekunnin murto-osissa.
Vanhanmallinen lautasantenni voi katsoa vain yhteen suuntaan kerrallaan ja sen kääntämiseen menee aikaa. Tällaiset ovat ylvään näköisiä, mutta kohloja, kankeita ja kalliita käyttää.
Rakentamisen jälkeen lautasantennin laajentaminen on hankalaa. Uudenlaista monista antenneista koostuvaa teleskooppia sen sijaan voi kasvattaa lähes rajattomasti pikkuantennien määrää vain lisäämällä.
Uusi, kesällä 2023 käyttöön tuleva EISCAT 3D -verkosto koostuu kolmesta asemasta.
Antennit sijaitsevat Norjassa Skibotnissa (Yykeänperässä) noin 70 km päässä Tromssasta, Ruotsissa Kiirunan luona Kaiseniemessä ja Karesuvannossa lähellä Kilpisjärveä.
Tromssan arktisen yliopiston professori Juha Vierinen tutkii ja kehittää uutta tutkatekniikkaa. Hän on mukana EISCAT 3D -järjestelmän tekemisessä, ja kertoo siitä Tiedeykkösessä..
Ohjelmassa ei mennä radiotieteeseen yhtä syvälle kuin Juhan takana olevassa taulussa.
Sodankylän geofysikaalisen observatorion KAIRA on testannut EISCAT 3D:n tekniikkaa jo lähes kymmenen vuoden ajan.
Se toimii myös itsenäisenä teleskooppina, monitoimityökaluna, jolla voidaan tutkia avaruussään lisäksi mm. tähtitieteellisiä kohteita – ottaahan laite vastaan kaikkialta taivaalta tulevaa radiosäteilyä.
KAIRA tarkkailee koko ajan ionosfääriä. Sen avulla voidaan seurata avaruussääilmiöitä reaaliajassa. Kuvassa näkyvät myös tähtitaivaan kirkkaimmat radioaaltoja säteilevät kohteet.
Antti Kero vastaa KAIRA-teleskoopista.
Hän kertoo Tiedeykkösessä siitä ja siitä, miten arktiset alueet ovat keskeisessä roolissa avaruusmyrskyjen tutkimisessa ja niiden ennustamisen kehittämisessä.
KAIRA, kuten muutkaan ionosfääriä tutkivat laitteet, eivät voi ennustaa geomagneettisia myrskyjä, mutta niiden keräämien tietojen avulla voidaan kehittää menetelmiä avaruussään ennustamiseen.
' /%3E%3C/svg%3E)
