Articles

Revontulet: What Causes the Aurora Borealis & Where to See It

revontulet eli revontulet tarjoavat kiehtovan, dramaattisen, maagisen näytöksen, joka kiehtoo kaikkia, jotka sen näkevät — mutta mistä tämä häikäisevä luonnonilmiö oikein johtuu?

aurinkokuntamme keskellä sijaitsee aurinko, keltainen tähti, joka ylläpitää elämää planeetallamme. Auringon monet magneettikentät vääristävät ja kiertyvät, kun emotähtemme pyörii akselillaan. Kun nämä kentät solmitaan yhteen, ne puhkeavat ja luovat niin sanottuja auringonpilkkuja. Yleensä nämä auringonpilkut esiintyvät pareittain; suurin voi olla useita kertoja maan läpimitan kokoinen.

Related: How to See the revontulet

tämä Nasan Solar Dynamics Observatoryn kuva näyttää auringon sellaisena kuin se esiintyi äärimmäisillä ultravioletin aallonpituuksilla 5.maaliskuuta 2012 juuri suuren auringonpurkauksen jälkeen. (Kuva: NASA/SDO/AIA)

auringon keskipisteessä lämpötila on 27 miljoonaa Fahrenheit-astetta (15 miljoonaa celsiusastetta). Kun lämpötila sen pinnalla nousee ja laskee, aurinko kiehuu ja kuplii. Hiukkaset karkaavat tähdestä maanpinnan auringonpilkkualueilta sinkoten avaruuteen plasmahiukkasia, joita kutsutaan aurinkotuuleksi. Näillä tuulilla kestää noin 40 tuntia päästä maahan. Silloin ne voivat aiheuttaa niin sanottuja revontulia.

revontulia esiintyy maan lisäksi myös aurinkokuntamme muissa maailmoissa (ja ehkä myös eksoplaneetoissa). Aurinkokuntamme kaasujättiläisillä (Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus) on kullakin paksu ilmakehä ja voimakkaat magneettikentät, ja jokaisella on revontulet — vaikka nämä revontulet ovat hieman erilaisia kuin maan, koska ne muodostuvat eri olosuhteissa.

Venuksessa on revontulet, jotka syntyvät sen venyneen magneettikentän (”magnetotail”) vaikutuksesta. Mars, jonka ilmakehä on liian ohut maailmanlaajuisille revontulille, kokee paikallisia revontulia maankuoren magneettikenttien vuoksi. Nasan Maven (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) – luotain löysi myös laajoja pohjoisen pallonpuoliskon revontulia, jotka syntyivät Marsin kaasukehään iskevistä energisistä hiukkasista.

auringonpilkut ja syklit

auringonpilkut ja aurinkomyrskyt, jotka aiheuttavat upeimmat revontulien näyt, esiintyvät suunnilleen 11 vuoden välein. Aurinkosykli oli huipussaan vuonna 2013, mutta se oli heikoin auringon maksimi vuosisataan.

”tämä aurinkosykli sijoittuu edelleen kaikkien aikojen heikoimpien joukkoon”, Ron Turner Analytic Services, Inc. kuka toimii vanhempana Tiedeneuvonantajana Nasan innovatiivisessa Advanced Concepts-ohjelmassa, sanoi lausunnossaan.

sen jälkeen, kun auringon toiminnan ebb: n ja virtauksen kirjaaminen alkoi vuonna 1749, on ollut 22 täyttä jaksoa. Tutkijat seuraavat avaruussään tapahtumia, koska niillä on mahdollisuus vaikuttaa avaruusalusten kiertoradalla, tyrmätä sähköverkot ja tietoliikenneinfrastruktuurin maan päällä, ja amp up normaali näytöt pohjoisen ja etelän valot. Tutkijat selvittävät myös, miten auringon aktiivisuuden vaihtelut vaikuttavat planeettamme säähän.

hiukkasia ja napojen vetovoimaa

maata pommitetaan jatkuvasti avaruusromulla, säteilyllä ja muilla magneettisilla aalloilla, jotka voivat uhata tuntemamme elämän tulevaisuutta. Useimmiten planeetan oma magneettikenttä torjuu erinomaisesti näitä mahdollisesti haitallisia säteitä ja hiukkasia, myös auringosta tulevia.

auringosta purkautuvat hiukkaset kulkevat 93 miljoonaa mailia (noin 150 miljoonaa kilometriä) kohti maata ennen kuin ne vetävät vastustamattomasti puoleensa magneettisia Pohjois-ja etelänavia. Kun hiukkaset kulkevat maan magneettisen kilven läpi, ne sekoittuvat hapen, typen ja muiden alkuaineiden atomeihin ja molekyyleihin, jotka saavat aikaan häikäisevän valojen näyttämisen taivaalla.

retkikunta 30: n miehistön jäsen otti tämän kuvan Pohjois-Atlantilta revontulineen 28.maaliskuuta 2012. (Kuvasaldo: NASA)

maapallon pohjoisen pallonpuoliskon revontulia kutsutaan revontuliksi. Niiden eteläinen vastine, joka valaisee eteläisellä pallonpuoliskolla Etelämantereen taivasta, tunnetaan nimellä aurora australis.

mistä värit johtuvat?

revontuliin useimmiten liittyvät värit ovat Vaaleanpunainen, Vihreä, Keltainen, sininen, violetti ja toisinaan oranssi ja valkoinen. Tyypillisesti hiukkasten törmätessä Happeen syntyy keltaista ja vihreää. Vuorovaikutus typen kanssa tuottaa punaista, violettia ja joskus sinistä väriä.

törmäystyypillä on merkitystä myös taivaalla näkyville väreille: atomityppi aiheuttaa sinisiä näyttöjä, kun taas molekyylityppi johtaa violettiin. Väreihin vaikuttaa myös korkeus. Vihreät valot näkyvät tyypillisesti alueilla jopa 241 kilometrin korkeudessa, punaiset yli 150 mailin korkeudessa, siniset yleensä jopa 96,5 kilometrin korkeudessa ja violetit ja violetit yli 60 mailin korkeudessa.

nämä valot voivat ilmetä staattisena valonauhana tai, kun auringonpurkaukset ovat erityisen voimakkaita, alati vaihtuvan värisenä tanssivana esirippuna.

revontulien historia

vuosituhansien ajan valot ovat herättäneet spekulaatiota, taikauskoa ja kunnioitusta. Ranskan luolamaalauksissa, joiden ajatellaan olevan 30 000 vuotta vanhoja, on kuvauksia luonnonilmiöstä.

taikauskoisempina aikoina revontulien ajateltiin olevan sodan tai tuhon enteitä, ennen kuin ihmiset todella ymmärsivät, mistä ne johtuvat. Monet klassiset filosofit, kirjailijat ja tähtitieteilijät, kuten Aristoteles, Descartes, Goethe ja Halley, viittaavat revontuliin teoksissaan.

jo vuonna 1616 tähtitieteilijä Galileo Galilei käytti niistä nimeä aurora borealis ja otti myyttisen roomalaisen aamunkoiton jumalattaren nimen Aurora ja pohjoisen tuulen kreikankielisen nimen Boreas.

revontulet eli etelänavat esiintyvät etelänavan ympärillä. Mutta koska etelänapa on vielä karumpi kuin Pohjoisnapa, etelänavan valojen näkeminen on usein hankalampaa.

Astrofotografi Antti Pietikäinen otti tämän revontulikuvan tammikuussa. 24, 2012 Muoniossa, Lapissa. (Kuvasaldo: Antti Pietikainen)

missä nähdä valoja

parhaat paikat nähdä revontulia ovat Alaskassa ja Pohjois-Kanadassa, mutta näissä laajoissa, avoimissa lakeuksissa käyminen ei ole aina helppoa. Myös norja, ruotsi ja Suomi tarjoavat erinomaiset näköalapaikat. Erityisen aktiivisten auringonpurkausten aikana valoja voi nähdä niin etelässä kuin Skotlannin huipulla ja jopa Pohjois-Englannissa asti.

harvoin valoja nähdään etelämpänä. Eurooppalaiset uudisasukkaat havaitsivat ne ensimmäisen kerran Uudessa-Englannissa vuonna 1791. Sidney Perley kirjoitti vuonna 1891 julkaistussa” Uuden-Englannin historiallisissa myrskyissä”: ”15.toukokuuta 1719 täällä havaittiin ensimmäistä kertaa kauniimpia ja loistavampia revontulia, sikäli kuin mikään tuon ajan kertomus tai perimätieto siitä meille kertoo, Ja sanotaan, että Englannissa se huomattiin ensimmäisen kerran vasta kolme vuotta ennen tätä päivämäärää. Saman vuoden joulukuussa revontulet ilmaantuivat jälleen, ja ihmiset pelästyivät suuresti, eivätkä pelänneet sitä niinkään tuhon välineenä vaan viimeisen suuren päivän tulien edeltäjänä ja tulevien vaarojen merkkinä.”

milloin nähdä valot

revontulet ovat aina läsnä, mutta talvi on yleensä paras aika nähdä ne, johtuen vähäisemmästä valosaasteesta ja kirkkaasta, kirpeästä ilmasta. Syys -, loka -, maalis-ja Huhtikuu ovat parhaita kuukausia revontulien katseluun. Valojen tiedetään olevan kirkkaampia ja aktiivisempia jopa kaksi päivää sen jälkeen, kun auringonpilkkujen aktiivisuus on suurimmillaan. Useat tahot, kuten NASA ja National Oceanic and Atmospheric Administration, seuraavat myös auringon aktiivisuutta ja antavat revontulihälytyksiä, kun niiden odotetaan esittävän erityisen vaikuttavan esityksen.

Elizabeth Howell ja Nola Taylor Redd raportoivat Space.com avustajat