Uutta tietoa avaruussäästä ja Auringon aktiivisuudesta 170 vuoden ajalta

Uusi pitkä havaintosarja auttaa hahmottamaan, miten avaruusilmasto ja Auringon aktiivisuus ovat vaihdelleet. Havainnot auttavat myös selvittämään, mihin suuntaan muutokset ovat kehittymässä tulevaisuudessa.

Kuva: Nasa

Satelliittihavainnot ja historialliset magneettiset rekisteröinnit muodostavat avaruussäätä ja -ilmastoa kuvaavan yhtenäisen aikasarjan. Nyt luotu yhtenäinen havaintosarja kattaa ennätykselliset 170 vuotta. Havaintosarja osoittaa, että Auringon aktiivisuus on 2000-luvulla ollut selvästi vähäisempi kuin 1900-luvun keskivaiheilla, jolloin aktiivisuus oli vuosisataisen kehityskulkunsa huippulukemissa. Ajassa täytyy mennä nykyhetkestä noin sata vuotta taaksepäin, jotta löytyy jakso, jolloin Auringon aktiivisuus ja avaruussääilmiöt maapallon läheisyydessä olivat yhtä heikkoja kuin viimeisten noin 10 vuoden aikana keskimäärin.  Sähkömagneettisille vaihteluille alttiina olevien teknologisten järjestelmien, kuten satelliittien ja maanpäällisten sähkönsiirtoverkkojen kannalta on tärkeää tietää, minkälaisiin äärimmäisiin avaruussään muutoksiin ja niiden aiheuttamiin riskeihin on varauduttava tulevina vuosina. Uudet tulokset avaruussään vaihtelusta antavat myös varmennettua tietoa auringon osuudesta ilmastonmuutokseen. Auringon aktiivisuudella on ilmastonmuutoksessa pieni, joskaan ei merkittävä osuus.

Avaruussään alkuperä on Auringossa tapahtuvissa hiukkaspurkauksissa ja muissa äkillisissä energian vaihteluissa eli Auringon aktiivisuudessa. Avaruussää ilmenee maapallon lähiavaruuden muutoksina siellä vallitsevan sähköisten ja magneettisten olosuhteiden sekä varattujen hiukkastiheyksien häiriöinä.  Yksi näkyvä ilmentymä tästä on revontulet.

Auringon aktiivisuutta seurataan geomagneettisissa observatorioissa

Avaruussään ja Auringon aktiivisuuden sähkömagneettisia vaihteluja voidaan havaita maan pinnalta herkillä laitteilla erityisissä geomagneettisissa observatorioissa. Observatorioita tai vastaavia automaattiasemia on toiminnassa parisensataa.  Magneettisten observatorioiden havainnot maailmalla ulottuvat 1800-luvun alkukymmenille.

Pitkien havaintosarjojen avulla on voitu rekonstruoida avaruussään hitaita vaihteluja. Riittävän hyviä ja yhtenäisiä havaintosarjoja varhaiselta 1800-luvulta ei ole säästynyt paljon. Ilmatieteen laitoksen edeltäjän, Helsingin yliopiston magneettis-meteorologisen observatorion rekisteröinnit ovat olleet aikakauden olosuhteisiin nähden poikkeuksellisen luotettavia, tarkkoja ja pitkäkestoisia. Ne kattavat aikavälin 1844–1897 ja käsittävät noin kaksi miljoonaa yksittäistä havaintoa tunnin välein jatkuvan aikasarjan muodossa. Havaintoja tehdään edelleen Ilmatieteen laitoksen Nurmijärven observatoriossa. Tuoreessa Annales Geophysicae-lehdessä ilmesty-neessä artikkelissa on tutkittu magneettisten observatorioiden havaintojen avulla saatavaa tietoa avaruussään- ja avaruusilmaston vaihteluista. Ilmatieteen laitoksen tiedot Helsingistä muodostivat tutkimuksien keskeisen havaintomateriaalin 1800-luvun osalta.

Satelliitit seuranneet Aurinkoa 1970-luvulta lähtien

Satelliitit ovat keränneet tietoja Auringon aktiivisuudesta ja avaruussäästä jo 1970-luvulta lähtien. Näillä havainnoilla voidaan sitoa samaan aikaan tehdyt magneettiset maanpintahavainnot täsmällisiin Auringon aktiivisuutta kuvaaviin suureisiin kuten esimerkiksi aurinkotuulen nopeuteen ja sen mukana kulkeutuvan magneettikentän voimakkuuteen.

Lähde: Ilmatieteen laitos