Revontulia ja niiden näkymistä voi kyllä yrittää ennustaa, mutta sattuma sanoo lopullisen sanan.
– Ei ole ainakaan nyt sumua täällä saunalla, viestittää Lauri Holappa illalla Tyrnävältä partiolippukunta Mustavaristen majalta.
Holappa on akatemiatutkija Oulun yliopiston avaruusfysiikan ja tähtitieteen tutkimusyksiköstä. Häntä kiinnostavat revontulet, mutta myös se, miten ne vaikuttavat satelliitteihin, teknologiaan ja sähköverkkoihin.
Olemme parhaamme mukaan yrittäneet sopia ajankohdan revontulien tarkkailuun.
Sääennusteet tosin ennakoivat sakeaa sumua koko päiväksi ja illaksi, mutta koska todellisuus näyttää alkuillasta olevan toinen eli kirkas, päätämme yrittää.
Aurinkotuulet ovat nimittäin olleet suotuisat muutaman päivän ajan. Tarkkailuiltana käykin melkoinen puhuri, sillä virran nopeus on luokkaa 800 kilometriä sekunnissa eli kaksinkertainen keskimääräiseen nähden.
Jossain vaiheessa sääennusteetkin povasivat pilvetöntä pitkän harmaan kauden jälkeen.
Sään lisäksi toinen revontulibongaria kiinnostava seikka ovat auringon koronan eli ulomman kaasukehän aukot. Kun sellainen kääntyy Maata kohti, se lupaa taivaantanssille hyvää.
Latautuneiden hiukkasten odotus
Reposten syntymiseen tarvitaan sekä runsaasti auringosta peräisin olevia hiukkasia että otolliset olosuhteet niiden virittymiselle ja virityksen purkautumiselle.
Hiukkasten virtausta avaruudessa sanotaan aurinkotuuleksi.
Maan ilmakehään syöksyessään elektronit törmäävät happiatomeihin ja typpimolekyyleihin, jotka virittyvät hetkiseksi korkeampaan energiatilaan.
Kun viritystila purkautuu, ylimääräinen energia vapautuu fotoneina eli valona. Revontulien vihreä valo on peräisin happiatomeista, samoin punainen. Typpimolekyylien virittymisen purkautumisesta syntyy sinertävää valoa.
Virtauksen nopeutta tärkeämpää on aurinkotuulen magneettikentän suunta. Kun se yhdistyy Maan magneettikenttään, hiukkaset saavat vielä lisää energiaa ja pääsevät syöksymään ilmakehään.
Ja nyt vain toivotaan pilvetöntä yötaivasta.
Viisi kysymystä revontulista
Taivas on kirkas, vähenevä kuu valaisee yhä kirkkaasti ja tähdet tuikkivat. Sauna on lämpiämässä ja nuotiossa roihuavat tulet. Jos Ängeslevänjoki ei kohisisi taustalla, olisi ihan hiljaista.
Lauri Holapan läppärin näytölle piirtyvät käppyrät antavat viitteitä oikeaan suuntaan, mutta vielä pitää odottaa. Nyt on hyvää aikaa kysellä revontuliasiantuntijalta kaikkea mahdollista.
Ääntävätkö revontulet?
– Tiettyä näyttöä tästä on ja Unto Laine on ehdottanutkin, mistä ääni voisi syntyä, Holappa aloittaa vastauksen.
Revontulien eli noin sadan kilometrin korkeudessa äänet eivät kuitenkaan voi syntyä, sillä siellä on melkein tyhjää – eli ei mitään, mikä ääntä kuljettaisi.
Professori Laine on äärimmäisen tarkkoja mikrofoneja oikein suuntaamalla onnistunut jopa tallentamaan ääniä. Kilkettä, ritinää, kohinaa, huokailua, suhinaa, poksahtelua.
Laine on selvittänyt, että äänet eivät johdu revontulista, vaikka niillä on yhteys, ja että äänet syntyvät vain 70 metrin korkeudessa. Aurinkotuuli saa Maan magneettikentän heilahtelemaan, mikä tuottaa sähköisiä jännitteitä. Laineen teorian mukaan äänet tulevat näistä sähköpurkauksista.
Miksi revontulia esiintyy juuri pohjoisessa?
Maan magneettikenttä ohjaa varatut hiukkaset ilmakehään magneettisia napoja ympäröiville alueille, eli pohjoiseen ja etelään. Näitä ovaaleja alueita kutsutaan revontulivyöhykkeiksi, ja pohjoisen vyöhykkeen reunamilla olemme me täällä Suomessa.
Siksi tyypillisiä katselualueita ovat pohjoinen Fennoskandia, Huippuvuoret, Islanti, Pohjois-Kanada, Alaska ja Siperia.
Onko revontulitutkijan arki yhtä taivaalle tuijottelua?
Enemmän Lauri Holappa tuijottaa tietokoneen näytön esittämää dataa kuin öistä taivasta.
– Työssäni käytän mittauksia pitkältä, kymmenien vuosien ajalta ja yritän ymmärtää, miten energiansiirto tapahtuu ja miten aurinkotuuli häiritsee lähiavaruutta.
Holappaa kiinnostaa, mitä tapahtuu aurinkotuulen ja revontulien välissä.
Hän haluaa selvittää, kuinka isoja sähkövirtoja revontuliin voi syntyä, sillä moinen voi olla uhka jopa sähköverkoille. Suomessa tästä ei hänen mukaansa tarvitse kuitenkaan hätääntyä.
– Meillä sähköverkko kestää todella voimakkaankin sähkömyrskyn.
Toisin oli esimerkiksi vuonna 1989 Kanadan Quebecissä, jossa avaruushäiriö aiheutti ison sähkökatkoksen. Viime vuoden äitienpäivänä geomagneettinen myrsky häiritsi ainakin gps-laitteita.
Sen verran havainnoillakin on sijaa tutkijan työssä, että revontuliyön jälkeen Holappa tykkää vertailla, onko ilmiö käyttäytynyt odotusten mukaisesti.
Mutta nyt vasta odotellaan.
– Tarvitaan pikkuisen apua aurinkotuulesta, jotta sen magneettikentän suunta suosisi meitä paremmin, Holappa tarkastaa tietokoneensa näytöltä.
Jos tänä yönä näkyy revontulia, niin milloin ilmiön syynä olevat hiukkaset ovat lähteneet matkaan?
Aurinkotuulelta kestää kolmisen päivää tulla Maahan. Voimakas purkaus sysää hiukkaset liikenteeseen kuitenkin sellaisella vauhdilla, että puolikin vuorokautta voi riittää.
Niin kävi nyt. Massapurkaus pyyhälsi Maan ilmakehään etuajassa ja näyttäviä revontulia näkyi jo edellisenä iltana.
Parhaimmillaankin ennuste on vain ennuste eli jonkinlainen todennäköisyys. Avaruus on iso ja siihen nähden pienen ihmisen havainnot ovat aina auttamatta puutteelliset.
Revontulivalo syntyy Maan yläilmakehässä eli noin 100–200 kilometrin korkeudella. Miksi joskus näyttää, että ne yltävät maahan asti?
Tässäkin ihminen joutuu tunnistamaan pienuutensa. Päässä vierekkäin olevien silmien takia syvyysnäkömme on sen verran onneton, että jostain sadan kilometrin päässä olevasta syntyy hyvin vajavainen käsitys.
Paljon tiedetään, kaikkea ei
Revontulibongaus ei ole äkkinäisen hommaa. Koska pitää jaksaa odottaa, sen voi tehdä mahdollisimman mukavasti. Sauna on lämmennyt ja vedet kannettu.
Auringosta on nyt kuitenkin tulossa virtaus, mutta onko sen magneettikentän suunta aurinkoon vai auringosta poispäin?
Näyttää siltä, että lauteille tohtii kivuta, jos silloin tällöin käy vilvoittelemassa ja taivasta tarkastamassa.
Revontulia on tutkittu tieteellisesti yli sata vuotta. Aiheessa on paljon tuntematontakin, kuten se, mikä on suurin mahdollinen avaruusmyrsky.
– Sitä ei ole modernina avaruusaikana vielä koettu, Holappa sanoo.
Myrskyjen mittakaavan ymmärtäminen on tärkeää arvioitaessa riskejä, joita äärimmäiset aurinkomyrskyt aiheuttavat nykyaikaiselle infrastruktuurille, kuten satelliiteille, sähköverkoille ja viestintäjärjestelmille.
Suuri myrsky voi tulla, jos Aurinkoon tulee todella suuri auringonpilkkuryhmä.
Vuoden 1859 Carrington-myrsky aiheutti sellaista hiukkaspommitusta, että nykysatelliitit olisivat olleet hätää kärsimässä.
Läheltä piti -tilanne koettiin vuonna 2012. Hurja avaruusmyrsky ei silloin kuitenkaan osunut Maan pinnalle.
– Revontulet ymmärretään kohtalaisen hyvin, mutta isot myrskyt huonosti, Holappa sanoo.
Sekin on vielä auki, miten avaruussää toimii, jos ja kun Maan magneettikenttä muuttaa orientaatiotaan tai voimakkuuttaan tulevaisuudessa.
Siksi selvittäminen jatkuu.
Mutta miltä sää näyttää nyt?
Sumuiselta. Todella sumuiselta.
Tähdistä pilkottaa enää jokunen kirkkaimmista, ja kuu on saanut ympärilleen usvaharson.
Edes siirtyminen läheisen pellon reunaan ei tilannetta kirkasta. Hernerokkasumu imaisee otsalampunkin valon. Sääennuste ei lupaile sen selkeämpää. Onko nyt vain kaiken odottamisen jälkeen luovutettava?
Upea luonnonilmiö ei tottele toimittajan ja kuvaajan eikä edes revontulitutkijan aikatauluja.
Öisen kotimatkan aikana seuraa kuitenkin yllätyskäänne. Erittäin paikallisesti, kahden pellon välissä, on kohta, jossa taivaan harmaus hellittää hetkeksi.
Ja siellä ne tanssivat, vihreät revontulet. Ihan kuin kurillaan.
– Kun katsoin aamulla mittauksia, aurinkotuulen magneettikentän suunta kääntyi juuri puolen yön jälkeen siten, että tuli kunnon aktiivisuutta. Pari tuntia liian myöhään, Holappa viestittää seuraavana päivänä.
Tai ehkäpä niin, että me olimme pari tuntia etuajassa.
