Mikä aiheuttaa revontulet? Tiede selitettynä
Mikä aiheuttaa revontulet? Tutustu aurinkotuulen, Maan magnetosfäärin ja ilmakehän kaasujen kanssa törmäävien varattujen hiukkasten osuuteen.
Revontulet aiheutuvat Auringosta tulevista varatuista hiukkasista — joita aurinkotuuli kuljettaa — kun ne törmäävät Maan yläilmakehän kaasuihin. Maan magneettikenttä ohjaa nämä hiukkaset kohti napoja, missä ne virittävät happi- ja typpiatomeja. Atomit vapauttavat valoa palatessaan normaaliin tilaansa. Väri riippuu siitä, mitä kaasua virittyy ja millä korkeudella.
Aina kun näet kuvan vihreistä verhoista, jotka aaltoilevat tummalla arktisella taivaalla, näet tapahtumaketjun, joka alkoi 150 miljoonan kilometrin päässä Auringon pinnalta. Kun tiedät, mikä ilmiön aiheuttaa, voit myös ennustaa, milloin ja missä revontulet näkyvät.
Aurinko: kaiken alku
Revontulet alkavat Auringosta. Tähtemme ei ole paikallaan pysyvä tulipallo. Se on magneettisesti aktiivinen järjestelmä, joka sinkoaa jatkuvasti plasmaa avaruuteen. Tätä varattujen hiukkasten (enimmäkseen elektronien ja protonien) jatkuvaa ulosvirtausta kutsutaan aurinkotuuleksi.
Aurinkotuuli kulkee tavallisesti nopeudella 300–800 km/s ja saavuttaa Maan noin 2–4 päivässä. Voimakkaiden CME-tapahtumien aikana nopeus voi ylittää 1 000 km/s, jolloin matka kestää alle 24 tuntia. Aurinkotuuli on tällä etäisyydellä näkymätön ja vaaraton, mutta se kuljettaa valtavasti energiaa. Rauhallisena päivänä aurinkotuuli on lempeä, tasainen virta. Aktiivisina kausina Aurinko voi synnyttää rajuja purkauksia, jotka voimistavat virtausta huomattavasti ja puristavat Maan magneettisuojaa.
Kahdenlaisia revontulia aiheuttavia aurinkotapahtumia
Kaikki aurinkotuuli ei ole samanlaista. Revontulten voimakkuuteen vaikuttaa suuresti se, millainen aurinkoaktiivisuus sen aiheutti:
- Koronan massapurkaukset (CME): Valtavia magnetoituneen plasman purkauksia, jotka sinkoutuvat suoraan Auringon pinnalta. Yksi CME voi sisältää miljardeja tonneja aurinkoainetta. Maan suuntaan lähtenyt CME saapuu tavallisesti 15–72 tunnissa ja synnyttää voimakkaimmat geomagneettiset myrskyt, jotka tuovat revontulet keskileveyksille. CME:t ovat näyttäviä tapahtumia, jotka tuovat revontulet Lontoon, Chicagon ja Berliinin kaltaisiin kaupunkeihin.
- Nopean aurinkotuulen virtaukset: Auringon korona-aukkoina tunnetut alueet vapauttavat nopeampaa ja tasaisempaa aurinkotuulta. Nämä virtaukset kiertävät Auringon mukana sen 27 päivän jaksossa, joten ne voivat toistua ennustettavasti. Ne aiheuttavat yksittäisten voimakkaiden myrskyjen sijaan kohtalaista ja pitkäkestoista revontuliaktiivisuutta, ja niiden ansiosta revontulia näkyy viikosta toiseen usein korkeiden leveysasteiden kohteissa.
Aurinkosyklit 25 ja nykyinen revontulten lisääntyminen
Revontulten esiintymistiheys on suoraan yhteydessä Auringon 11 vuoden aktiivisuussykliin. Olemme parhaillaan aurinkosyklin 25huipussa. Syklissä on nähty harvinainen kaksoishuippu, joka jatkuu vuoteen 2026. Tämä sykli on tuottanut enemmän Maan suuntaan lähteneitä CME-purkauksia kuin yksikään sykli sitten 2000-luvun alun. Se selittää, miksi revontulia on näkynyt poikkeuksellisen säännöllisesti epätavallisen matalilla leveysasteilla. Toukokuun 2024 G5-myrsky, voimakkain sitten vuoden 2003, toi revontulet eteläisimmillään Texasiin, Espanjaan ja Pohjois-Afrikkaan.
Maan magneettisuoja: magnetosfääri
Jos aurinkotuuli osuisi suoraan Maan pintaan, seuraukset elämälle olisivat vakavat. Maan magneettikenttä syntyy planeetan nestemäisen rautaisen ulkoytimen konvektiovirtauksista. Se muodostaa suojaavan kuplan, jota kutsutaan magnetosfääriksi.
Magnetosfääri ohjaa suurimman osan aurinkotuulesta planeetan ohi. Auringon puolella se puristuu kokoon (noin 10 Maan säteeseen), ja yöpuolella se venyy pitkäksi pyrstöksi (satojen Maan säteiden päähän). Epäsymmetrinen muoto syntyy, kun aurinkotuulen jatkuva paine työntää magnetosfääriä vasten.
Kun magneettisuoja aukeaa: magneettinen jälleenkytkentä
Aurinkotuuli kuljettaa mukanaan omaa magneettikenttäänsä. Kun tämä kenttä suuntautuu etelään, vastakkaisesti Maan päiväpuolen pohjoiseen suuntautuvaan kenttään nähden, alkaa vaikuttaa ilmiö nimeltä magneettinen jälleenkytkentä . Vastakkaiset kenttäviivat yhdistyvät ja katkeavat, vapauttaen valtavasti energiaa ja avaten väliaikaisia kanavia, joita pitkin aurinkohiukkaset pääsevät tulvimaan magnetosfääriin.
Hiukkaset kiihtyvät sitten Maan magneettikentän viivoja pitkin kohti napa-alueita, joissa kenttäviivat lähentyvät ja suuntautuvat ilmakehään. Siksi revontulet näkyvät magneettinapojen ympärillä renkaina eivätkä tasaisesti koko taivaalla.
Revontuliovaali
Aluetta, jolla revontulia esiintyy säännöllisesti, kutsutaan revontuliovaaliksi — Maan magneettinavan ympärille keskittyväksi rengasmaiseksi vyöhykkeeksi, joka sijaitsee tavallisesti noin 65–72 asteen magneettisella leveysasteella. Maan pinnalta katsottuna vyöhyke näkyy napa-alueita kiertävänä kaistana.
Rauhallisissa oloissa revontuliovaali pysyy lähellä magneettinapoja, ja revontulia näkyy lähinnä Tromssan, Fairbanksin ja Yellowknifen kaltaisissa paikoissa. Geomagneettisen myrskyn iskiessä ja Kp-indeksin noustessa ovaali laajenee kohti päiväntasaajaa. Kp 7:n aikana se voi yltää Skotlantiin ja Seattleen. Kp 9:n aikana, kuten toukokuussa 2024 kirjattiin, se voi ulottua etelässä Espanjaan ja Texasiin asti.
Tärkeä yksityiskohta: magneettinen leveysaste ei ole sama kuin maantieteellinen leveysaste. Maan magneettinen pohjoisnapa ei sijaitse maantieteellisen pohjoisnavan kohdalla. Se on liikkunut nopeasti: vuonna 2025 se sijaitsee noin 86°N, 164°E Jäämerellä, ohitettuaan maantieteellisen navan ja siirryttyään kohti Siperiaa (NCEI:n ja British Geological Surveyn ylläpitämän World Magnetic Model 2025 -mallin mukaan). Siksi Edinburghin maantieteellinen leveysaste on 56°N ja magneettinen leveysaste noin 58°, kun taas Moskovan maantieteellinen leveysaste on 56°N mutta magneettinen leveysaste vain noin 52°. Edinburghissa revontulia nähdään paljon useammin kuin Moskovassa, vaikka niiden maantieteellinen leveysaste on sama.
Törmäys: miten valo oikeastaan syntyy
Tässä syntyy näkyvä näytelmä. Kun kiihtyneet elektronit kulkevat magneettikentän viivoja pitkin ja saapuvat yläilmakehään noin 80–300 km:n korkeudessa, ne törmäävät happi- ja typpiatomeihin sekä -molekyyleihin.
Törmäyksissä kaasuatomeihin siirtyy energiaa, mikä nostaa niiden elektronit korkeammille energiatasoille. Tätä tilaa kutsutaan viritykseksi. Virittynyt atomi on epävakaa. Mikrosekuntien tai sekuntien kuluessa se vapauttaa ylimääräisen energiansa valohiukkasena eli fotonina, ja elektroni palaa normaaliin tilaansa. Kun tällaisia törmäyksiä tapahtuu samanaikaisesti miljoonia satojen kilometrien laajuisella taivasalueella, syntyvät hohtavat verhot, kaaret ja säteet, joita kutsumme revontuliksi.
Vapautuvan valon väri riippuu täysin siitä, mitä kaasua virittyy ja millä korkeudella törmäys tapahtuu. Siksi revontulet ovat kuin luettava kartta ilmakehän kemiasta.
Miksi revontulet ovat erivärisiä
Revontulten värit eivät ole sattumanvaraisia. Ne kertovat tarkasti ilmakehän kemiasta ja korkeudesta. Kukin kaasu säteilee virittyessään tietyn aallonpituista valoa, ja ilmakehän tiheys muuttuu korkeuden mukaan. Tämä vaikuttaa siihen, kuinka kauan atomit pysyvät virittyneinä ennen fotonien vapautumista.
| Väri | Kaasu | Korkeus | Harvinaisuus |
|---|---|---|---|
| Vihreä | Happi | 90–150 km | Yleisin |
| Punainen | Happi | 300+ km | Voimakkaat Kp-myrskyt |
| Violetti / sininen | Typpi | ~100 km | Yleinen alareunassa |
| Vaaleanpunainen | Typpi | <100 km | Harvinainen, voimakkaat myrskyt |
Vihreät revontulet: tunnusomainen näky
Vihreä on ylivoimaisesti yleisin revontulten väri, sillä se syntyy virittyneistä happiatomeista 90–150 km:n korkeudessa, revontulivyöhykkeen tiheimmässä osassa. Happi säteilee kirkkaan vihreän fotonin, jonka aallonpituus on 557.7 nanometriä, palatessaan virittyneestä tilastaan. Tällä korkeusalueella ilmakehä absorboi suurimman osan revontulia aiheuttavista elektroneista, minkä vuoksi vihreä on hallitseva väri lähes kaikissa revontulinäytöksissä ympäri maailmaa.
Punaiset revontulet: korkealla hohtava valo
Yli 300 km:n korkeudessa on yhä happea, mutta ilmakehän tiheys on erittäin pieni. Tällä korkeudella virittyneet happiatomit ehtivät säteillä punaisen fotonin, jonka aallonpituus on 630 nanometriä, ennen kuin ne törmäävät toiseen atomiin. Koska ilmakehä on siellä hyvin ohut, punaiset revontulet vaativat voimakasta hiukkaspommitusta, tavallisesti Kp 6+ -myrskyjä. Punaiset revontulet näkyvät usein hajanaisena karmiinipunaisena hohteena vihreiden pääverhojen yläpuolella tai voimakkaana punaisena loimuna taivaalla kaikkein rajuimpien tapahtumien aikana.
Violetti ja sininen: typpeä revontulten alareunassa
Revontuliverhojen alareunassa näkyy usein selvä violetti reunus. Se syntyy ionisoituneista typpimolekyyleistä noin 100 km:n korkeudessa. Typpi säteilee sinisen ja punaisen valon aallonpituuksia, jotka näyttävät yhdessä violetilta. Kun revontulinäytöksen alareuna on terävä ja värillinen, näet rajan, jossa saapuvat elektronit pysähtyvät alempana olevan tiheämmän ilmakehän vaikutuksesta.
Vaaleanpunainen: harvinaisin näkyvä väri
Kun hiukkaspommitus on niin voimakasta, että se ulottuu alle 100 km:n korkeuteen, typpimolekyylit hallitsevat ja säteilevät punertavan vaaleanpunaista valoa. Verhojen alareunassa näkyvä vaaleanpunainen väri on luotettava merkki voimakkaasta myrskystä, tavallisesti Kp 7 tai sitä suuremmasta. Toukokuun 2024 G5-tapahtuman aikana tarkkailijat eri puolilla Skandinaviaa ja Pohjois-Kanadaa raportoivat kirkkaita vaaleanpunaisia ja magentanvärisiä reunoja, joita ei ollut nähty vuosiin.
Kp-indeksi: myrskyn voimakkuuden mittaaminen
Kp-indeksi on geomagneettisen häiriön vakiomittari asteikolla 0–9. Se päivitetään kolmen tunnin välein käyttäen eri puolilla maailmaa sijaitsevien 13 magnetometrin tietoja. Revontulien etsijöille Kp on selkein osoitin siitä, kuinka kaukana navoista revontulet näkyvät minäkin yönä.
Korkeampi Kp tarkoittaa, että revontuliovaali on laajentunut kauemmas kohti päiväntasaajaa. Kp 5 luokitellaan lieväksi geomagneettiseksi myrskyksi, ja se tuo revontulia Edinburghin ja Juneaun kaltaisiin paikkoihin. Kp 7 ulottuu Lontooseen ja Chicagoon. Kp 9, joka kirjattiin toukokuussa 2024, toi revontulet etelässä Floridaan, Texasiin ja Pohjois-Afrikkaan asti.
Kp-indeksi ei mittaa kirkkautta. Se kertoo revontulten maantieteellisestä ulottuvuudesta, ei siitä, miten näyttäviltä ne näyttävät tietystä paikasta. Kp 3:n aikana esiintyvä alimyrsky voi tuottaa revontuliovaalin sisällä oleville havaitsijoille dramaattisia, nopeasti liikkuvia verhoja, kun taas pitkäkestoinen Kp 6 -tapahtuma voi näkyä keskileveyksillä vain hajanaisena hohteena. Molemmat ovat aitoja revontulitapahtumia, joita ohjaa sama taustalla oleva fysiikka.
Miksi pelkkä Kp ei riitä
Yleisin virhe revontulien etsijöillä on tarkistaa Kp eikä mitään muuta. Revontulten näkeminen edellyttää samanaikaisesti kolmea asiaa: riittävää geomagneettista aktiivisuutta, täydellistä pimeyttä ja selkeää taivasta. Kp 7 ja 100% pilvipeite tarkoittaa, ettet näe mitään. AuroraMe yhdistää Kp:n, paikallisen pilvipeitteen, kuun vaiheen ja pimeän ajan ikkunan yhdeksi käytännölliseksi ennusteeksi, jotta tiedät tarkalleen, milloin kannattaa mennä ulos.
CME:t ja aurinkotuulen virtaukset: mikä tuottaa parhaat revontulet
Näiden kahden Auringosta lähtöisin olevan ajurin eron ymmärtäminen auttaa ennakoimaan revontulitapahtumien laatua ja kestoa ennen niiden saapumista.
Koronan massapurkaukset (CME)
CME on äkillinen magnetoituneen plasman räjähdys Auringon koronasta. Yksittäinen CME voi kuljettaa 10 billion tonnes aurinkoainetta nopeudella 500–3 000 km/s. Maan suuntaan lähtenyt CME puristaa saapuessaan magnetosfääriä ja aiheuttaa usein nopeita ja voimakkaita geomagneettisia myrskyjä, jotka kestävät 12–36 tuntia.
Saapumishetkellä ratkaisevaa on CME:n magneettikentän suunta. Jos CME:n kenttä suuntautuu saapuessaan etelään (vastakkaisesti Maan kenttään nähden), magneettinen jälleenkytkentä kiihtyy ja myrsky voimistuu nopeasti. Siksi kaksi samankokoista CME:tä voi tuottaa hyvin erilaiset revontulet: pohjoiseen suuntautuneen kentän kanssa saapuva CME häiritsee magnetosfääriä vain vähän, kun taas etelään suuntautuva kenttä voi nostaa Kp:n arvoon 8 tai 9 muutamassa tunnissa osumasta.
Nopean aurinkotuulen virtaukset
Korona-aukot, Auringon tummat alueet, joilla magneettikenttä avautuu ulospäin avaruuteen, vapauttavat nopeampaa ja harvempaa aurinkotuulta. Toisin kuin CME:t, nämä virtaukset ovat ennustettavia. Koska Aurinko pyörähtää kerran 27 päivässä, aktiivinen korona-aukko, joka tuottaa tällä viikolla Kp 4–5 -virtauksen, aiheuttaa todennäköisesti samanlaisen virtauksen 27 päivän kuluttua. AuroraMen 27 päivän ennuste hyödyntää tätä kiertomallia ja nostaa esiin ajanjaksot, jolloin aktiivisuuden todennäköisyys on tilastollisesti tavallista suurempi.
Aurinkotuulen virtauksen aiheuttama aktiivisuus on lempeämpää ja pitkäkestoisempaa: se pitää revontulet aktiivisina revontuliovaalissa päiväkausia yhden voimakkaan purkauksen sijaan.
AuroraMen Sun Intelligence: molempien lähteiden seuranta
AuroraMen Sun Intelligence -ominaisuus seuraa 9 reaaliaikaista NOAA-tietosyötettä — muun muassa GOES SUVI -äärimmäisen ultraviolettisäteilyn aurinkokuvia, LASCO C2- ja C3-koronagrafikuvia, joissa näkyy Auringosta lähteviä CME-purkauksia lähes reaaliajassa, aurinkotuulen nopeus- ja tiheyslukemia sekä 5 minuutin välein päivittyvää OVATION-revontulimallia. Näin saat ennakkovaroituksen lähestyvistä CME-purkauksista (tavallisesti 1–3 päivää ennen niiden saapumista) ja jatkuvan seurannan toistuvista aurinkotuulen virtauksista — eli mahdollisimman varhaisen merkin siitä, että revontuliolosuhteet ovat muodostumassa.
Etelän revontulet: eteläinen vastine
Kaikki edellä kuvattu pätee yhtä lailla eteläisellä pallonpuoliskolla. Sama fysikaalinen prosessi — aurinkotuulen vuorovaikutus Maan magnetosfäärin kanssa ja ilmakehän kaasujen virittäminen — tuottaa etelän revontulet ("eteläinen aamurusko") eteläisen magneettinavan ympärille samanaikaisesti pohjoisen revontulten kanssa.
Etelän ja pohjoisen revontulet esiintyvät toistensa peilikuvina toisiaan vastaavissa revontuliovaaleissa. Geomagneettisen myrskyn aikana molemmat ovaalit laajenevat yhtä paljon ja samanaikaisesti. Pohjoisen revontulia havaitaan yleisemmin yksinkertaisesti siksi, että pohjoisilla korkeilla leveysasteilla asuu enemmän ihmisiä, mutta etelän revontulet ovat yhtä kirkkaita ja värikkäitä.
Parhaat paikat etelän revontulten katseluun ovat Etelä-Uusi-Seelanti (Otagon ja Southlandin alueet), Tasmania, Argentiinan eteläkärki (Ushuaia) ja Etelämanner. Voimakkaiden myrskyjen aikana etelän revontulia on kuvattu Melbournesta ja Kapkaupungista. AuroraMe ennustaa revontulia molemmilla pallonpuoliskoilla. Jos suunnittelet matkaa Queenstowniin tai Ushuaiaan, samat Kp-kynnykset pätevät, peilattuina magneettiselle leveysasteellesi eteläisellä pallonpuoliskolla.
Kuinka kauan revontulet kestävät?
Revontulten kesto vaihtelee huomattavasti sen mukaan, mikä aktiivisuutta aiheuttaa:
- Alimyrskypurkaus: 15–45 minuuttia voimakkaita, nopeasti liikkuvia revontulia. Tämä on näyttävin katseltava tyyppi: kirkkaita säteitä pyyhkii taivaan poikki, verhot laskostuvat ja sykkivät, ja värit vaihtuvat vihreästä violettiin. Alimyrskyjä voi esiintyä myös kohtalaisissa Kp 2–3 -oloissa, ja ne ovat usein korkean leveysasteen katselumatkan kohokohta.
- CME:n aiheuttama myrsky: Voimakas geomagneettinen myrsky aiheuttaa revontuliaktiivisuutta tavallisesti 12–36 tunnin ajan, vaikka voimakkain vaihe voi kestää vain 3–6 tuntia. Myrskyn äkillisen alkuvaiheen jälkeen on usein rauhallinen jakso ennen varsinaisen aktiivisen vaiheen alkua.
- Aurinkotuulen virtauksen aiheuttama aktiivisuus: Nopean virtauksen vuorovaikutus voi pitää Kp:n koholla ja revontulet näkyvissä 2–4 päivän ajan, yleensä kuitenkin heikompina kuin suoran CME-osuman jälkeen.
Käytännössä sinulla on tavallisesti 30–90 minuuttia parasta katseluaikaa näytöksen alettua. Tunnin oleskelu ulkona tarjoaa aivan erilaisen kokemuksen kuin 5 minuutin vilkaisu, sillä näytös muuttuu jatkuvasti ja dramaattisin vaihe alkaa usein vasta 20–30 minuutin kuluttua.
Voiko revontulia ennustaa?
Lyhyen aikavälin revontuliennuste (0–3 tuntia) on kohtuullisen tarkka, yli 80%, sillä aurinkotuulitiedot saapuvat NOAA:n DSCOVR-satelliitilta L1-Lagrangen pisteestä, noin 1.5 miljoonaa km Maan edeltä. Avaruusalus antaa noin 15–60 minuutin ennakkovaroituksen ennen kuin aurinkotuuli saavuttaa Maan magnetosfäärin, mikä mahdollistaa lähes reaaliaikaiset revontuliennusteet.
Keskipitkän aikavälin ennuste (1–3 päivää) riippuu siitä, onko Auringosta lähtevä CME havaittu. NOAA:n Space Weather Prediction Center seuraa Maan suuntaan lähteneitä CME-purkauksia LASCO-koronagrafikuvien avulla ja laskee saapumisajan CME:n nopeuden ja lentoradan perusteella. Näissä ennusteissa on suurempi epävarmuus: saapumisajat ovat tavallisesti ±7 tunnin tarkkuudella. Ennusteet kuitenkin riittävät illan varaamiseen ja valmistautumiseen.
Pitkän aikavälin ennuste (yli 3 päivää) perustuu yhä pitkälti tilastollisiin arvioihin. AuroraMen 27 päivän ennuste tarjoaa todennäköisyyksiin perustuvia suuntaviivoja Auringon kiertojakson perusteella, mutta yksittäisiä CME-tapahtumia ei voida ennustaa tarkasti kuin muutamaa päivää etukäteen. Johtopäätös on selvä: revontuli-ilmoituksilla on merkitystä. Parhaat tapahtumat kehittyvät ja saavuttavat huippunsa muutamassa tunnissa. Etukäteen määritetty reaaliaikainen hälytysjärjestelmä on tehokkain yksittäinen keino parantaa mahdollisuuksiasi nähdä revontulia.
Aurinkosykli ja miksi 2026 on erityinen
Revontulten esiintymistiheys ei pysy samana vuodesta toiseen. Aurinko noudattaa noin 11 vuoden magneettisen aktiivisuuden sykliä, jota seurataan laskemalla auringonpilkkuja eli Auringon pinnalla olevia tummia alueita, joihin magneettikenttä keskittyy. Enemmän auringonpilkkuja tarkoittaa enemmän auringonpurkauksia ja CME-purkauksia, ja siten enemmän revontulia.
Olemme parhaillaan jaksossa aurinkosykli 25, joka alkoi joulukuussa 2019. NOAA:n ja NASA:n alkuperäiset ennusteet arvioivat siitä keskimääräistä heikompaa. Aurinko oli eri mieltä. Vuoteen 2023 mennessä auringonpilkkujen määrä oli jo ylittänyt ennustetun huipun. Sykli jatkoi voimistumistaan ja tuotti harvinaisen kaksoishuipun , joka on pitänyt aktiivisuuden voimakkaana pitkälle vuoteen 2026.
- Ensimmäinen huippu: Loppuvuodesta 2023 vuoden -2024 puoliväliin, mukaan lukien toukokuun 2024 G5-supermyrsky, joka oli voimakkain tapahtuma sitten vuoden 2003
- Toinen huippu: Vuodesta 2025 vuoteen 2026, jolloin aktiivisuus on pysynyt koholla, CME-tapahtumia on ollut usein ja G3–G4-myrskyjä on esiintynyt useita
- Mitä tämä tarkoittaa käytännössä: Revontulia näkyy keskileveyksillä useita kertoja kuukaudessa muutaman kerran vuodessa sijaan. Edinburghin, Kööpenhaminan, Helsingin ja Seattlen kaltaisissa kaupungeissa revontulia näkyy aktiivisina kausina säännöllisesti. Lontoossa, Berliinissä ja Chicagossa niitä näkyy myrskyjen aikana useita kertoja vuodessa.
Seuraavaa aurinkomaksimia odotetaan vasta noin vuonna 2036. Kun tämä sykli hiipuu, luultavasti vuosiin 2027–2028 mennessä, revontulet vetäytyvät napoja kohti vuosiksi. Hyvä tilaisuus on juuri nyt.
Saa ilmoitus, kun revontuliolosuhteet ovat kohdallaan
Tieteen ymmärtäminen on vain puolet kokonaisuudesta. Sen tietäminen, milloin kannattaa lähteä ulos, erottaa säännöllisesti revontulia näkevät niistä, jotka missaavat ne. AuroraMe yhdistää aurinkotuulen, CME-purkaukset, geomagneettisen aktiivisuuden, kuun vaiheen ja valitsemasi sijainnin pimeän ajan ikkunan läheisen, yksityisyyttä suojaavan 0.25° paikallisen ruudukon pilvipeitetietoihin.
Usein kysytyt kysymykset
Miksi revontulet ovat erivärisiä?
Revontulten väri riippuu siitä, mikä ilmakehän kaasu virittyy ja millä korkeudella. Vihreä syntyy hapesta 90–150 km:n korkeudessa, ja se on yleisin väri revontulinäytöksissä. Punainen syntyy yli 300 km:n korkeudessa hapesta, missä ohut ilmakehä antaa atomien säteillä pidempiaaltoista punaista valoa. Se vaatii voimakkaan Kp-myrskyn. Violetti ja sininen syntyvät ionisoituneista typpimolekyyleistä noin 100 km:n korkeudessa, ja niitä näkyy usein selkeänä reunana verhojen alareunassa. Vaaleanpunainen syntyy typestä alle 100 km:n korkeudessa. Se on harvinainen ja näkyy vain äärimmäisissä myrskyissä, kun hiukkaspommitus tunkeutuu poikkeuksellisen syvälle ilmakehään.
Voiko revontulia nähdä päiväntasaajalta?
Tavallisissa oloissa ei — revontulet edellyttävät noin 55 astetta ylittäviä magneettisia leveysasteita. Äärimmäisimpien geomagneettisten myrskyjen aikana (Kp 9, NOAA:n luokituksessa G5) revontuliovaali kuitenkin laajenee huomattavasti. Toukokuun 2024 G5-tapahtumassa revontulia nähtiin etelässä aina Texasiin, Espanjaan, Pohjois-Afrikkaan ja Japaniin asti. Tällaisia tapahtumia esiintyy vain muutaman kerran aurinkosyklin aikana, eikä niitä voida ennustaa kuin päivä tai pari etukäteen.
Mikä on CME?
Koronan massapurkaus (CME) on suuri magnetoituneen plasman purkaus Auringon koronasta. CME voi sisältää miljardeja tonneja aurinkoainetta, joka kulkee nopeudella 500–3 000 km/s. Maan suuntaan lähtenyt CME saapuu tavallisesti 15–72 tuntia purkauksen jälkeen, puristaa Maan magnetosfääriä ja synnyttää geomagneettisia myrskyjä. Voimakkaat, vähintään G3-luokkaan kuuluvat CME:t aiheuttavat keskileveyksillä näkyviä revontulia. AuroraMen Sun Intelligence -ominaisuus seuraa CME-purkauksia 9 reaaliaikaisen NOAA-tietosyötteen avulla ja antaa ennakkovaroituksen heti, kun Maan suuntaan lähtenyt CME on vahvistettu.
Kuinka kauan revontulet kestävät?
Kesto riippuu aiheuttajasta. Revontulien alimyrsky, joka on näyttävin katseltava tyyppi, kestää 15–45 minuuttia. CME:n aiheuttama geomagneettinen myrsky voi pitää revontulet näkyvissä 12–36 tuntia, vaikka voimakkain vaihe kestää tavallisesti 3–6 tuntia. Aurinkotuulen virtaus voi aiheuttaa pitkäkestoisia, kohtalaisia revontulia 2–4 päivän ajan. Käytännössä kannattaa varata vähintään tunti ulkona tarkkailuun näytöksen alettua, sillä näyttävimmät vaiheet kehittyvät usein 20–30 minuuttia tapahtuman alkamisen jälkeen.
Mitä eroa on pohjoisen ja etelän revontulilla?
Pohjoisen revontulet esiintyvät Maan pohjoisen magneettinavan ympärillä. Etelän revontulet esiintyvät samanaikaisesti eteläisen magneettinavan ympärillä peilikuvana. Molemmat aiheutuvat samasta prosessista: aurinkotuulen vuorovaikutuksesta Maan magnetosfäärin kanssa. Molemmat ovaalit laajenevat geomagneettisten myrskyjen aikana yhtä paljon. Parhaat paikat etelän revontulten katseluun ovat Etelä-Uusi-Seelanti, Tasmania, Patagonia ja Etelämanner. AuroraMe kattaa molemmat pallonpuoliskot yhtä tarkoilla ennusteilla.
Voiko revontulia ennustaa?
Kyllä, mutta tarkkuus riippuu aikavälistä. Reaaliaikaiset ennusteet (0–1 tunti) ovat erittäin tarkkoja NOAA:n L1-seuranta-avaruusaluksen (DSCOVR) mittaaman, Auringon ja Maan väliseltä alueelta saadun aurinkotuulitiedon ansiosta. Yhden–kolmen päivän ennusteet perustuvat CME-purkausten havaitsemiseen ja lentoradan analysointiin. Saapumisajan tarkkuus on noin plus tai miinus 7 tuntia. Yli 3 päivän päähän voidaan tehdä vain Auringon 27 päivän kiertoon perustuvia tilastollisia ennusteita. Siksi ilmoitukset ovat tärkeämpiä kuin päivittäinen tarkistaminen: toimintaikkuna on usein vain muutaman tunnin mittainen.
Lähteet
- NOAA Space Weather Prediction Center — revontulet — Yhdysvaltain hallinnon virallinen yleiskatsaus revontulten syntyyn ja geomagneettiseen aktiivisuuteen
- NASA Heliophysics — magnetosfäärin ja ionosfäärin kytkeytyminen — Maan magneettikentän vuorovaikutus aurinkotuulen kanssa
- NOAA SWPC — planetaarinen K-indeksi — reaaliaikainen geomagneettisen aktiivisuuden mittaus, joka perustuu maailmanlaajuisten 13 magnetometrin tietoihin
- NASA — mitä aurinkotuuli on? — miten Auringosta tulevat varatut hiukkaset aiheuttavat revontulia
- Newell et al. (2014) — OVATION Prime-2013 — revontulihiukkasten sadannan malli, jota NOAA käyttää operatiivisessa revontuliennustamisessa (Space Weather, AGU)
- Matzka et al. (2021) — geomagneettinen Kp-indeksi — GFZ Potsdamin ylläpitäjien perusteellinen tieteellinen kuvaus Kp-indeksistä (Space Weather, AGU)
- Gannonin myrsky (2024) — kansalaistieteen havaintoja toukokuun 2024 G5-geomagneettisen supermyrskyn aikana; se oli voimakkain sitten vuoden 2003 (Geoscience Communication)
- NCEI — geomagneettisten napojen vaeltaminen — Maan magneettisen pohjoisnavan liikkeen seuranta; napa sijaitsee nyt noin ~86°N Jäämerellä
Tässä oppaassa viitattu revontulien alimyrskymalli kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 1964 Alaskan yliopiston Fairbanksin Geophysical Instituten Syun-Ichi Akasofun perustavanlaatuisessa magnetosfäärifysiikan tutkimuksessa. Revontuliovaalin käsitteen esittivät Yakov Feldstein ja G.V. Starkov IZMIRANissa (Venäjä) 1960-luvulla. NOAA:n käyttämän OVATION-revontuliennustemallin kehittivät Patrick Newell ja kollegat Johns Hopkins Applied Physics Laboratoryssa.