Matti Helin
Eläinratavalo alkaa olemaan monelle taivaan tarkkailijalle tuttu kevätiltojen ja syksyaamujen kohde. Tuo kiilamainen valo, jonka lähde on aurinkokunnan sisäosissa kiertävä pöly, on äkkiseltään ajateltuna tasavaloinen ja muuttumaton. Mutta onko se sitä?
Vielä alle kaksikymmentä vuotta sitten eläinratavalon ei oletettu olevan mahdollista näkyä Suomesta käsin. Tähän tuli kuitenkin muutos vuonna 2014 jolloin ensimmäiset havainnot saatiin maan eteläosista. Tämän jälkeen tätä valokiilaa on havaittu yhä pohjoisemmissa osin Suomea, jopa lähes Sodankylässä asti.
Viime vuosina Taivaanvahtiin raportoitujen eläinratavalojen määrä on kuitenkin pudonnut. Nopeasti ajateltuna syynä saattaa olla puhtaasti kiinnostumisen vähentyminen ilmiötä kohtaan.
Taivaanvahtiin tallennettujen havaintojen määrä vuosittain
Toisaalta, olosuhteet, kuten valosaasteen lisääntyminen ja sää voivat hyvin selittää havaintomäärän laskun. Mutta voiko ilmiö olla myös kiinni siitä, että eläinratavalon kirkkaus on vähentynyt?
Eläinratavalon syntykoti, Mars
Vasta viime vuosina on havaittu, että eläinratavalo ei olekaan kotoisin komeetoista tai asteroidien törmäyksestä. Syyllinen on Mars. Tarkemmin sanottuna, Marsissa riehuvat koko planeetan peittävät pölymyrskyt.
Kuva: Jerry Jantunen
Tällaisia suuria pölymyrskyjä tapahtuu suunnilleen 4-12 vuoden välein. Viimeksi koko Mars kietoutui pölyverhoon 2018, sitä ennen vuonna 2001.
Selkeää syytä siihen, miksi pöly karkaa Marsista, ei ole vielä löydetty. Yksi todennäköinen syyllinen on Aurinko. Koska Marsilla ei ole kunnollista magneettikenttää, auringosta tulevat hiukkaset pääsevät vapaasti törmäämään Marsin ilmakehään. Aurinkotuuli työntää osan tästä pölystä avaruuteen. Kun näin tapahtuu, eläinratavalo vahvistuu.
Säteilypaine
Säteilypaine on sähkömagneettisen säteilyn aiheuttama tavallisesti hyvin pieni paine, joka kohdistuu kaikkiin pintoihin, joihin osuu sähkömagneettista säteilyä. Toisin sanoen, avaruudessa kiertävät pölyhiukkaset kokevat Auringon ansiosta säteilypainetta.
Säteilypaineeseen liittyy yksi mielenkiintoinen ilmiö, joka puhdistaa aurinkokuntaa pölystä. Kyseessä on Poynting-Robertson-ilmiö. Tämä on ilmiö, jossa Aurinkoa kiertävä hyvin pieni pölyhiukkanen ajautuu ajan mittaan- Aurinkoon! Äkkiseltään voisi luulla, että säteilypaine työntäisi pölyn kauemmas, mutta näin ei asia ole. Pölyyn osuu säteilyä ja tämä lämmittää kappaletta ja tämän ansiosta se alkaa suunnata kohti Aurinkoa.
Säteily Auringosta (S) ja lämpösäteily hiukkasesta havaitsijan nähtynä ollessa levossa a) suhteessa hiukkaseen ja b) suhteessa Aurinkoon. Lähde: Wikipedia
Pölyhitusen vauhti putoaa hiljalleen siitä lähtevän lämpösäteilyn ansiosta. Kun kappale säteilee saamansa lämmön pois, hidastaa tämä pölyhiukkasen nopeutta. Poynting-Robertsonin ilmiöllä on taipumus ajaa hiukkanen hidasta spiraalia pitkin tähteen ja myös tasoittaa hiukkasen radan soikeutta. Jos avaruuteen ei saavu lisää hiukkasia, eläinratavalo häviää hiljalleen.
Auringon aktiivisuus
Auringolla on siis merkitys sekä eläinratavalon tarvitseman pölyn synnyttämisessä että hävittämisessä. Ja kun hyvin tiedetään, auringon aktiivisuus vaihtelee noin 11 vuoden sykseissä, voi tästä päätellä, että aktiivinen aurinko aiheuttaa enemmän pölyn vähenemistä. Myös koronan massapurkaukset ja koronan aukkojen nopea aurinkotuuli puhdistavat aurinkokunnan sisäosia pölystä.
Auringon aktiivisuus ja Taivaanvahtiin takllennettujen eläinratahavaintojen määrä. Korrelaatiota vai sattumaa?
Muut tekijät
Syy eläinratavalon vaihtelevaan näkyvyyteen ei ole pelkästään avaruudessa, vaan myös ilmakehä vaikuttaa. Valosaasteen lisäänytminen on itsestäänselvä, eläinratavalon näkymistä vaikeuttava tekijä. Myös ilmakehän puhtaus merkitsee. Jos ilmakehässä on vaikkapa paljon utua tai pölyä, haittaa se läpinäkyvyyttä ja täten himmeä eläinratavalo hiipuu.
Syy taustataivaan kirkkauteen voi olla myös ilmakehän oma valo eli ilmahehku. Ilmahehkun on todettu olevan voimakkaammillaan auringonpilkkumaksimin aikoina.
Havaintoprojekti
Kun tiedetään, että monet tekijät voivat aiheuttaa eläinratavalon aitoa himmenemistä tai kirkastumista, tässä olisi tarjolla mielenkiintoinen havaintoprojekti. Eli, havaitaan eläinratavaloa useamman vuoden ajan ja lopulta verrataan tehtyjä havaintoja.
Havainnointi tulee tehdä kuvia ottamalla. Kamerassa tulee olla samat säädöt, eli aukko, polttoväli, herkkyys ja suljinaika sekä valkotasapaino. Mielellään tulisi käyttää samaa optiikkaa ja kameraa, koska eri kameroilla voi todellinen iso-herkkyys heitellä. Objektiivien valonläpäisykyvyssä on myös eroavaisuuksia.
Miten sitten poistetaan mahdolliset taustataivaan kirkkaudesta johtuvat, näennäiset muutokset eläinratavalon kirkkaudessa? Tämä on toki hankalampi asia. Yksi tapa on kuvata paikassa, jossa tiedetään, ettei valosaasteen määrä muutu. Kuviin olisi myös hyvä saada linnunrataa mukaan, jotta sen kirkkauteen voitaisiin verrata, onko eläinratavalon kirkastuminen tai himmenenminen todellista vai näennäistä.
Luonnollisesti kuvat tulee ottaa suunnilleen samaan aikaan vuotta, mielellään kevät- tai syyspäiväntasuksen aikoihin. Kellonaika tulisi myös olla mahdollisimman sama, tai tarkemminkin, aurinko tulisi olla kuvien ottohetkellä yhtä monta astetta horisontin alapuolella. Eläinratavalon kirkkautta voi myös arvioida vastavalon kautta. Kuvataan kevätpäiväntasauksen aikaan keskiyöllä kohti etelää, suunnilleen Leijonan tähdistön suuntaan. Himmeä, eläinratavaloon kuuluva vastavalo voi silloin jäädä kuvaan.
Vastavalo näkyy kuvassa vasemmalla, Leijonan tähdistössä
Muita huomioitavia asioita on, että taivaalla ei saa olla kuuta eikä voimakkaita revontulia. Nämä vaalentavat taustataivasta ja sitä kautta vaikeuttavat eläinratavalon kirkkauden arviointia.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0273117795005923
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/abfdaa
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1980IAUS…90…33R/abstract
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JE006509
https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pressure
https://en.wikipedia.org/wiki/Poynting%E2%80%93Robertson_effect
https://articles.adsabs.harvard.edu//full/1980IAUS…90…33R/0000034.000.html
