Zeniitti

Tähtiharrastuksen verkkolehti

Uusi revontulimuoto sai nimekseen Dyynit

Uusi revontulimuoto sai nimekseen Dyynit

Matti Helin:

 

Helsingin yliopiston tutkijat selvittivät yhdessä tähtitieteen harrastajien kanssa uuden revontulimuodon salaisuuden. Ilmiö sai nimekseen dyynit. Tutkimus esiteltiin vuoden ensimmäisen American Geophysical Union (AGU):n julkaisussa

 

Dyynimäinen revontulimuoto on monelle revontulten kuvaajalle tuttu lainemainen muodostelma revontuliharsossa. Kyseinen revontulimuoto on tallennettu monien kuvaajien toimesta jo yli kymmenen vuotta sitten, mutta ei se ole aiheuttanut harrastajien tai tutkijoiden keskuudessa mainittavaa kiinnostusta. Käännekohta tapahtui 7.10.2015. Revontulimyrskyn yhteydessä näkyi lainemainen muodostelma lähes koko Suomen alueella. Taivaanvahti-palvelussa etenkin tähtitieteen harrastaja Mikko Peussa ihmetteli kuvaamaansa lainemaista muodostelmaa. Tämä ja muutama muu havainto keräsivätkin innostunutta pohdintaa ilmiöstä. Muodostelmalle ei tuolloin vielä löytynyt selitystä.

Revontulidyynit 7.10.2015. Kuva: Pirjo Koski

Toinen käännekohta tapahtui, kun revontuliharrastaja Matti Helin kysyi tietoa ilmiön taustoista Helsingin yliopiston laskennallisen avaruusfysiikan professori Minna Palmrothilta.

Vuoden 2018 lokakuussa tapahtuneen revontulimyrskyn yhteydessä lainemainen muodostelma näkyi jälleen ja harrastajat Matti Helin, Pirjo Koski ja Minna Glad ilmoittivat siitä välittömästi Palmrothille. 

Ryhmä ilmiöstä kiinnostuneita tähtiharrastajia lähti pohtimaan, kuinka laajalla alueella raidallinen revontulimuoto oli nähty. Myös muiden revontulibongareiden ja taivaskameroiden havainnoista löytyi kuvia, joiden perusteella dyynien arvoituksen selvitys alkoi.

Ilmiö mesosfäärissä

Dyynien korkeuden määritykseen tarvittiin kuvia samalta ajanhetkeltä, jotta ilmiön korkeus voitaisiin laskea. Kuvia löytyikin eri puolilta Suomea joista löytyi myös samoja yksityiskohtia. Näiden yksityiskohtien takaa tunnistettiin tähtiä, joten ilmiön kulmakorkeus eri paikkakunnilla saatiin selville.

Näiden harrastajien ottamien kuvien perusteella Helsingin yliopiston tutkijatohtori Maxime Grandin määritti ilmiön korkeuden, joka on noin sata kilometriä. Dyynikentän aallonpituudeksi saatiin noin 45 kilometriä.

Revontulidyynejä 7.10.2018. Kuva: Minna Glad

Tutkimus ehdottaa, että kyse on mesosfäärissä tapahtuvasta harvinaisesta ja vähän tutkitusta ilmiöstä, happiatomien vuoksiaallosta, jota kutsutaan englanniksi termillä ”mesospheric bore”. Ilmakehässä on erilaisia painovoima-aaltoja, jotka nousevat ylöspäin ja joissain tapauksissa suodattuvat tietyille aallonpituuksille. Hyvin harvinaisissa tapauksissa suodattunut painovoima-aalto joutuu mesopaussiin ja sen alapuolelle satunnaisesti muodostuvan inversiokerroksen väliin, jolloin se taittuu ja voi kulkea aaltokanavassa pitkiä matkoja vaimentumatta. Kun vuoksiaaltojen tihentymien happiatomit joutuvat ilmakehään satavien elektronien tielle, aaltojen happiatomit virittyvät ja virityksen purkautuessa päästävät revontulivaloa.

Vuoksiaaltoa ei ole aiemmin havaittu revontulialueella, eikä näitä aaltoja ole tutkittu revontulien avulla.

”Itse asiassa koko revontulialue on yleensä poistettu aaltotutkimuksista, koska revontulet häiritsevät mesosfäärin vuoksiaaltojen tunnistusmenetelmää.”, Minna Palmroth kertoo.

Perinteisesti ilmakehän ja avaruuden tutkijat ovat tutkineet kohteitaan melko erillään toisistaan, sillä elektronisateessa kylpevällä lähiavaruudella, ionosfäärillä, ja neutraalilla ilmakehällä on vain muutama tunnistettu vuorovaikutusmekanismi.

Dyynien havaittiin esiintyvän samanaikaisesti ja samassa paikassa kuin missä ylempää avaruudesta tullut sähkömagneettinen energia siirtyy niin kutsuttuun ignorosfääriin. Ignorosfääri on se  revontulivyöhykkeen osa, missä maan ilmakehän yläosa kohtaa avaruuden alaosan. Alue on laitteille ja satelliiteille erittäin haastava ympäristö ja siksi Palmrothin mukaan yksi planeettamme vähiten tutkituista alueista.

”Tämä voisi tarkoittaa sitä, että avaruudesta ionosfääriin siirtyvä energia voi olla yhteydessä mesosfäärin aaltokanavan syntymiseen. Fysiikan kannalta löydös olisi järisyttävä, koska se olisi uusi ja ennen havaitsematon vuorovaikutusmekanismi ionosfäärin ja ilmakehän välillä”, Palmroth toteaa.

 

Aiheesta lisää Zeniitin numerossa 1/2020

 

Linkit:

Helsingin yliopiston tiedote

American Geophysical Union

Taivaanvahti

Ursa

 

1 comment

  • Todella hieno juttu että tälle lopulta löytyi varmistus että ilmiö on todellinen ja vieläpä löytyi selityskin ilmiölle.

    Reply

Leave a Reply to Antti Rinne Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *