Revontulet & avaruussää

Auringonpilkut ja auringon aktiivisuussykli

Auringonpilkut ovat Auringon pinnan viileämpiä, magneettikentän tummentamia alueita. Katso, miten noin 11 vuoden sykli liittyy revontuliin ja avaruussäähän.

Auringon pinta aurinkopilkkuineen lähikuvassa

Auringonpilkut ovat Auringon pinnalla näkyviä tummia alueita, jotka ovat ympäristöään viileämpiä, koska voimakas magneettikenttä estää lämmön pääsyä pintaan. Niiden määrä nousee ja laskee noin 11 vuoden jaksoissa, ja aktiivisuuden huippuvaiheessa myös revontulia ja avaruusmyrskyjä on enemmän. Pilkut eivät itse synnytä revontulia, mutta ne paljastavat, missä purkaukset ovat todennäköisiä.

Mikä on auringonpilkku?

Auringonpilkku on Auringon aktiivisen alueen näkyvä osa. NASA:n mukaan se on tumma, viileä alue, jossa magneettikentän kenttäviivat ovat tiivistyneet. Auringon plasma liikkuu ja kiertää kenttäviivoja solmuun, ja solmut estävät lämpöä nousemasta pinnalle. Siksi kohta näyttää tummalta.

Tyypillisen pilkun halkaisija on tieteentermipankin mukaan noin 10 000 km, ja se elää koosta riippuen muutamasta päivästä kuukausiin. NASA:n mukaan pilkun koko voi olla 1 600–160 000 kilometriä, ja suurimmat ovat Maata suurempia. TEPA-termipankin mukaan magneettivuon tiheys pilkussa on noin 10 000-kertainen Maan magneettikenttään verrattuna.

Miksi pilkut ovat tummia, vaikka ne ovat kuumia?

Pilkku on tumma vain suhteessa ympäristöönsä. NASA antaa pilkun lämpötilaksi noin 6 000 °F (noin 3 300 °C) ja ympäröivän fotosfäärin lämpötilaksi noin 10 000 °F (5 500 °C). Tummuus syntyy siis lämpötilaerosta: viileämpi alue säteilee vähemmän valoa kuin kuumempi ympäristönsä.

Mikä on auringon pinta-lämpötila?

Auringon näkyvä pinta eli fotosfääri on noin 5 500 °C. Ydin on yli 15 miljoonaa celsiusastetta. Pilkut ovat tämän pinnan viileitä laikkuja. Aurinko on halkaisijaltaan noin 1,4 miljoonaa kilometriä ja noin 150 miljoonan kilometrin päässä Maasta. Tarkempi esittely: Aurinko.

Mistä Aurinko on syntynyt ja mistä se koostuu?

NASA:n mukaan Aurinko muodostui noin 4,6 miljardia vuotta sitten aurinkosumusta, kaasun ja pölyn pyörivästä pilvestä. Pilven romahtaessa painovoiman vaikutuksesta se pyöri nopeammin ja litistyi kiekoksi, ja suurin osa aineesta valui keskustaan. Koostumukseltaan Aurinko on NASA:n kuvauksen mukaan valtava vedyn ja heliumin pallo. Prosenttiosuuksia tässä ei anneta, koska NASA:n Aurinko-sivu ei niitä esitä.

Mikä on auringon aktiivisuussykli?

Auringon aktiivisuussykli on pilkkujen määrän säännöllinen nousu ja lasku. NASA:n mukaan sykli kestää noin 11 vuotta. Syklin pituus vaihtelee: NASA:n visualisointipalvelun mukaan se on ollut noin 8–14 vuotta. NASA:n SDO-tehtävän mukaan pilkkusykli on puolet noin 22 vuoden magneettisyklistä, koska Auringon magneettinavat vaihtavat paikkaa jokaisen aktiivisuushuipun aikana.

Syklin numero 25 alkoi NASA:n mukaan vuonna 2019. Missä vaiheessa sykliä ollaan, kertoo NOAA:n kuukausittain päivittyvä solar cycle progression -käyrä, jossa havaitut pilkkuluvut on esitetty ennusteen rinnalla.

Miten pilkut liittyvät revontuliin?

Pilkut kertovat, missä Auringon magneettikenttä on voimakkainta. NASA:n mukaan roihupurkaukset ja koronan massapurkaukset syntyvät tyypillisesti aktiivisilta alueilta, joilla pilkkuja usein on. Ursan mukaan pilkut voivat ennakoida revontuliaktiivisuutta seuraavina päivinä. Ilmatieteen laitoksen mukaan voimakkaimmat magneettiset myrskyt sattuvat pilkkujakson huipun tienoilla tai pian sen jälkeen.

IF–THEN-ohje: jos Auringon kiekolla on suuri, monimutkainen pilkkuryhmä, purkausten todennäköisyys kasvaa. Jos sykli on matalalla, myrskyjä on harvemmin, mutta nopeat aurinkotuulen virrat koronan aukoista tuovat silti pienempiä myrskyjä. Purkausten vaikutukset selitetään sivulla aurinkomyrsky, ja hiukkasvirran tausta sivulla aurinkotuuli.

Mistä näet, missä vaiheessa sykli on?

Ajankohtainen pilkkuluku ja syklin vaihe vaihtelevat kuukausittain, joten ne kannattaa lukea NOAA:n kuukausittain päivittyvästä käyrästä. Revontulien kannalta käytännön mittari on avaruussää: avaruussää- ja revontuliennuste-sivujen paneelit näyttävät, miltä tilanne näyttää juuri nyt.

Miksi sykli toistuu ja mitä 27 vuorokautta tarkoittaa?

Auringon aktiiviset alueet pyörivät Auringon mukana. SWPC:n mukaan aktiiviset alueet ja koronan aukot palaavat Auringon pyörimisen mukana noin 27 vuorokauden välein, ja aktiivisuus toistuu usein yhden tai kahden päivän tarkkuudella. Pilkkujen elinkaari on päivistä kuukausiin, joten kaikki pilkut eivät palaa, mutta pitkäikäinen aktiivinen alue voi tuoda aktiivisuuden takaisin kuukauden välein.

Missä vaiheessa sykliä myrskyt ovat suurimpia?

SWPC:n mukaan suurimmat roihupurkaukset ja koronan massapurkaukset sattuvat usein myöhään aktiivisuushuipun aikana. Sykli ei silti ole ainoa tekijä: koronan aukkojen nopeat tuulivirrat voivat tuottaa Kp 7:n myös lähellä syklin minimiä. Siksi revontulia voi nähdä vuosista riippumatta, ja huippuvuosina niitä on enemmän ja ne ovat voimakkaampia.

Syklin pituus ei ole vakio. NASA:n mukaan se on vaihdellut noin 8–14 vuoden välillä, joten tarkkoja huippuvuosia ei voi ennustaa kovin pitkälle.

Mitä pilkuista kannattaa katsoa revontulia varten?

Pilkkuja katsomalla et ennusta revontulia tunnin tarkkuudella, mutta ne antavat vihjeen päivien päähän. Ursan mukaan pilkut voivat ennakoida revontuliaktiivisuutta seuraavina päivinä. Tarkempi tilannekuva saadaan seuraamalla avaruussää-sivun mittauksia, ja purkausten seurauksista kerrotaan sivulla aurinkomyrsky.

Auringonpilkku lukuina

Ominaisuus	Arvo	Lähde
Pilkun lämpötila	noin 6 000 °F (noin 3 300 °C)	NASA
Ympäröivän pinnan lämpötila	noin 5 500 °C	NASA
Tyypillinen halkaisija	noin 10 000 km	Tieteen termipankki
Koon vaihteluväli	1 600–160 000 km	NASA
Elinikä	päivistä kuukausiin	NASA
Magneettivuon tiheys	noin 10 000-kertainen Maahan verrattuna	TEPA-termipankki

Pilkkuja ei synny missä tahansa, vaan paikoissa, joissa magneettikenttä tiivistyy. Siksi ne esiintyvät ryhminä, jotka kuuluvat samaan aktiiviseen alueeseen.

Mitä 22 vuoden magneettisykli tarkoittaa?

Pilkkusykli on vain puolet pidemmästä rytmistä. NASA:n SDO-tehtävän mukaan Auringon magneettinavat vaihtavat paikkaa jokaisen aktiivisuushuipun aikana, joten täysi magneettinen jakso kestää noin 22 vuotta. NASA mainitsee myös, että pilkut vähentävät kokonaissäteilyä mutta kirkkaat alueet, soihtualueet, lisäävät sitä. Säteilyn kokonaismäärä on aktiivisuushuipun aikana korkeampi ja minimin aikana matalampi.