Matti Helin
Revontulimuotojen määrä kasvoi virallisesti yhdellä, kun tähtitieteen harrastajat yhdessä Helsingin yliopiston tutkijoiden kanssa selvittivät erikoisen, lainemaisen revontulimuodon taustat. Tämä ilmiö nimettiin revontulidyyneiksi. Kyseinen revontulimuoto ei ole entuudestaan harrastajille tuntematon, mutta aiemmin sille ei ole löytynyt tieteellistä selitystä.
Kaikki alkoi synkkänä ja revontulimyrskyisenä yönä
7.10.2015. Maan ilmakehää pommitettiin voimallisesti. Auringosta syöksyneet hiukkaset kiisivät maapallon ohitse yli seitsemänsadan kilometrin sekuntinopeudella. Ne virittivät yläilmakehän happi- ja typpimolekyylejä ja saivat aikaan yhden parhaista revontulinäytöksistä vuosiin. Ne saivat myös aikaan jotakin muutakin, jotain outoa.
Suomessa revontulet ilmestyivät taivaalle jo hämärän aikaan. Olin yksi sadoista, jotka olivat odottaneet pimeän saapumista, pelänneet myrskyn laantumista tai pilvien saapumista. Illan tullen monin paikoin huokaistiin helpotuksesta. Myrsky jatkui tähtikirkkaan taivaan lomassa. Katselin revontulten nousua kohti taivaanlakea kotioveltani perheeni kera. Näimme kirkkaiden säteiden pyyhkivän pohjoistaivasta ja kuinka revontulivyön eteen nousi vihertävä harso. Otin kuvia ja sitten saapui pelko. Kuvissa näkyi revontuliharsossa viiruja. Pilviä.
Katselin tarkemmin ja näissä tummissa viiruissa ei ollut valosaasteen värjäämille pilville tyypillistä kellertävää sävyä. Erikoista. Itse asiassa niitä näkyi säteittäisesti koko harson leveydeltä, lännestä itään. Ja ne muuttivat muotoaan, hiljalleen. Liittyivätkö ne revontuliin?
Dyynit idän suunnalla 7.10.2015
Tuona iltana tämä samainen toistui Helsingistä Ouluun. Revontulten kuvaajat ihmettelivät kuvissa näkyviä poikkiraitoja. Monet arvelivat kyseessä olevan pilviä tai lentokoneiden jättövanoja.
Laineita lännen suunnalla, 7.10.2015
Taivaanvahti -palvelussa keskustelu alkoi kuitenkin kulkea kohti revontulipäätelmää. Etenkin harrastaja Mikko Peussa mietiskeli havainnossaan, josko vaakalaineet olisivatkin jokin nimetön revontulimuoto? Keskustelu lainemaisen ilmiön ympärillä oli ihmettelevää, innokasta ja kiivasta. Ajatuksia lenteli ja jonkinlaista hypoteesiakin ilmiön synnylle pilkahti, mutta kun viikot kuluivat, alkoi kiinnostus ilmiön ympärillä hälvetä. Mahdollisesti voimakasta ilmahehkua tai jokin painovoima-aalto, siihen päädyttiin. Vuosien mittaan ilmiö näyttäytyi aika ajoin, mutta selitystä, sijaintia tai mitään muutakaan sille ei vieläkään ollut löydetty..
Huimien sattumien summa
Lokakuun viidentenä päivänä 2018 Revontulibongarin opas -kirja julkaistiin… Hetkinen, miten tämä liittyy revontulidyyneihin?
Olin monien onnekkaiden sattumusten kautta eksynyt Revontulikyttääjät -facebookryhmän yhdeksi ylläpitäjäksi. Ryhmä on kokoontumispaikka kaikille taivaallisista tulista kiinnostuneille. Kyttääjissä virisi usein keskusteluja revontulten synnystä, niiden ilmenemismuodoista ja muista aiheeseen liittyvistä asioista. Kysymykset olivat usein hankalia, joten ryhmän ylläpitäjä ja perustajajäsen Teemu Saramäki kysyi Minna Palmrothia, laskennallisen avaruusfysiikan professoria, apuun. Minna auttoikin jäseniä monessa askarruttavassa asiassa ja huomasi kohta, että tietyt kysymykset toistuivat usein. Tästä hän sai idean: Mitä jos tehtäisiin kirja, jossa vastattaisiin kaikkiin harrastajien revontulista syntyneisiin kysymyksiin?
Kirjaprojekti käynnistyi. Sen tekijöinä olivat Minna Palmroth (Helsingin yliopiston laskennallisen avaruusfysiikan professori, ja Kestävän avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikön johtaja), Jouni Jussila (Oulun yliopiston entinen revontulitutkija, tietokirjailija) ja Markus Hotakainen (tiedetoimittaja ja tietokirjailija). Minua pyydettiin mukaan kirjan taustajoukkoihin seuraavien harrastajien kanssa: Karri Pasanen, Emma Bruus, Pirjo Koski, Minna Glad ja Teemu Saramäki.
Kirjan kuvitukseen pyydettiin apua Revontulikyttääjät -ryhmästä. Jäsenille annettiin lista revontulimuodoista, joita tulisi joko kuvata tai penkoa arkistoista. Olin luonnollisesti aiheesta innoissani ja laitoin tusinoittain kuviani eteenpäin. Revontulikaari, säteet, punainen revontuli,…. Mutta täällä ei ole sopivaa kategoriaa niille revontulilaineille, joita näkyi silloin lokakuussa 2015. Lähetin kuvan Minnalle ja kysyin, mihin kategoriaan tämä tulisi? Tähän ei Minnakaan osannut vastata ja kun kirjan tekemisen pyörät oli jo laitettu pyörimään, ei ollut aikaa ilmiön pohdinnalle sen kummemmin.
-
- Kirjan työryhmä Helsingissä
Revontuliaallot suurennuslasin alle
Lokakuun viidentenä päivänä 2018 Revontulibongarin opas -kirja julkaistiin. Julkaisun yhteydessä oli myös televisiohaastatteluita ja muutakin mediakohinaa. Revontulikyttääjät -ryhmään saapui satoja uusia jäseniä päivässä. Kirja sai suuren suosion ja ihmettelimme ja iloitsimme kirjaprojektin Messenger -ryhmässä tilannetta. 7.10.2018 päivällä keskustelu ajautui revontuliin, jälleen kerran. Koronan aukko puhalsi voimalla kohti Maata ja toiveet taivaan neonvalojen näkemiseen olivat suuret. Totesin, että nythän on päivälleen kolme vuotta kun niitä erikoisia vaakalaineita näkyi.
Tästä käynnistyikin kiihtyvästi innokas keskustelu. Jouni Jussila ja Minna Palmroth alkoivat heti miettiä, mikähän ilmiö on kyseessä. Oli huikeaa seurata, kuinka he ryhtyivät kehittelemään erilaisia teorioita ilmiöstä ja sen synnystä. Olisiko syyllinen Norjan vuoriston vaikutus ilmavirtoihin? Ehkä jokin muu? Itsellä ei ollut tuohon teoriapuolen jutusteluun sen kummempaa sanottavaa, jaoin ryhmään muutaman kuvan ja lähdin saunaan.
Saunasta tultuani heitin pyyhkeen lanteille, nappasin kameran käteen ja käväisin terassilla. Yö oli selkeä ja revontulet taivaalla. Huomasin, että revontulikaari kiipesi zeniitin poikki. Otin siitä kuvan ja totesin, että siinä hehkuu punertava SAR. Tämäpä mukava yllätys. Ja SAR –kaaren lomassa vihreitä laikkuja, jotka… OVAT RAIDALLISIA!
Ryntäsin kiihkoissani sisälle ja kirjoitin viestin Messenger –ryhmään. ”Uskomatonta, mutta ne laineet ovat taas taivaalla.” Vahvistus raidoista tuli myös Minna Gladilta Kuopion läheltä ja Pirjo Koskelta Laitilasta. Jouni Jussila totesi, että lännestä ei tule kovaa tuulirintamaa, joten vuoristo ei liene syyllinen. Samanaikaisesti Minna Palmroth oli jo satelliittidatan ja magnetometrien kimpussa. Tunnelma oli, kuten avaruussääkin, sähköinen.
Minna Palmroth kyseli revontulten ulkonäöstä ja liikkeistä. Pyrimme vastailemaan mahdollisimman tarkasti, samalla kuvia ottaen. Kohta laineet hävisivät näkyvistä ja revontulimyrsky jatkui tylsän normaalina. Kauniina, toki.
Myöhemmin yöllä revontulet näyttäytyivät kauniina mutta laineettomina.
Seuraavana päivänä edellisillan havainnon tärkeys alkoi valjeta. Olimme uuden revontuli-ilmiön äärellä. Ryhmässä alkoi illan selvitystyö. Etsimme kaikki mahdolliset kuvat ja videot laineista. Emma Bruus penkoi Taivaanvahdin ja tägäsi kaikki laineita sisältäneet havainnot.
Kuvailimme mahdollisimman tarkasti, miten ja koska laineet muodostuivat, miltä ne näyttivät ja koska hävisivät. Minna Palmroth oli tulessa. Hän lähti välittömästi kehittämään teoriaa laineiden synnystä. Tuntui kuin olisin tempautunut avaruusaluksen kyytiin. Oli kulunut kolme vuotta, eikä kukaan ollut sen suuremmin kiinnostunut laineista. Ja nyt. Muutaman mutkan kautta olin porukassa, jonka keskustelun täyttivät ionosfäärin paikallisilmiöt, epästabiilius, quickplotit ja filamentaryt. Huumaavaa.
Lisää raitalöytöjä ja korkeuden määritys
Päivät kuluivat ja keskustelu ryhmässä jatkui entistä innokkaampana. Ympäri Suomea löytyi lisää lainekuvia ja videoita. Etsimme myös muiden öiden lainerevontulihavaintoja ja kaikille oli yhteistä se, että ne esiintyivät noin kello 20 paikallista aikaa. Laineita oli näkynyt ainakin 7.10.2018, 24.10.2017, 13.10.2017, 20.1.2016 ja 7.10.2015.
Tässä vaiheessa Karri Pasanen ehdotti, että käytettäisiin tähtiä määrittämään laineilmiön korkeus. Aloimme etsiä kuvia, jotka olisi otettu samaan aikaan eri paikkakunnilla ja joissa näkyisi samoja yksityiskohtia. 7.10.2015 kuvat toivat vesiperän. 7.10.2018 kuvat taas eivät. Löysimme kolme kuvaa, jotka oli otettu samaan aikaan Laitilassa (Pirjo Koski), Ruovedellä (Rami Valonen) ja Siilinjärvellä (Minna Glad). Näistä Ruoveden ja Laitilan kuvat oli otettu sekunnilleen samaan aikaan.
Katsoin kuvia ja totesin, että niissä taitaa näkyä sama yksityiskohta. Varmistin löydöksen muilta ryhmän jäseniltä. Tämän jälkeen ryhdyin selvittämään yksityiskohdan takana näkyviä tähtiä Stellarium –ohjelman avulla. Ilokseni molemmista kuvista löytyi tunnistettavat tähdet ja sain määritettyä yksityiskohdan astekorkeuden molemmille paikkakunnille. Ilmiön selvittäminen oli jälleen askeleen lähempänä.
Tässä vaiheessa Minna Palmroth liitti ryhmään Helsingin yliopiston tutkijatohtori Maxime Grandinin, joka kehitti yleispätevän matemaattisen menetelmän, jonka avulla laineiden korkeus saatiin selvitettyä tähtien avulla. Se oli noin 100 kilometriä. Myöhemmin Maxime kartoitti yksittäiset laineet maan pinnalle, edelleen tähtien avulla, ja määritti näin laineiden aaltokentän pituuden. Aaltokentän pituuden tarkentuminen aiemmasta arviosta aiheutti sen, että Minna P joutui hylkäämään tiettyjä teorioitaan ja laskelmiaan. Toisaalta taas tämä havainto toi gravitaatioaallot takaisin pohdinnan alle. Askel eteen, toinen taakse.
Ilmiölöydöksiä löytyi Suomen ulkopuolelta
Minnan ja Maximen tehdessä laskelmiaan me muut ryhmän jäsenet etsimme uusia revontulilainekuvia. Ja niitähän löytyi, eikä yksinomaan Suomesta. Laineita oli kuvattu Latviassa, Virossa, Skotlannissa, Ruotsissa Venäjällä… Ja myös Pohjois-Amerikassa. Emma ja Minna Palmroth tekivät taulukot, joihin keräsimme löydöt. Kohta löydöksiä oli kymmenittäin.
Olin ihmeissäni. Tämä ilmiö on kuvattu ympäri maailmaa, varhaisimpien havaintojen ollessa yli kymmenen vuoden takaa. Ilmiö oli tästä huolimatta jäänyt vaille tiedemaailman huomiota. No, sitä se ei ollut enää. Pirjo Koski ehdotti ilmiölle nimeksi revontulidyyni. Hänen vanhempansa olivat katsoneet Pirjon 7.10.2015 ottamia kuvia ja kutsuneet niissä näkyviä aaltomaisia muotoja dyyneiksi. Nimi olikin hyvin kuvaava, joten ryhmä omaksui sen heti.
Meillä oli nyt ilmiön korkeus ja aallonpituus, tusinoittain kuvia ympäri maailmaa, nimi ilmiölle… Outo tunne. Päästä seuraamaan läheltä, kuinka tiedettä tehdään. Se vaikutti kuin salapoliisityöltä, murhamysteeriltä. Meillä on vihjeitä, joiden avulla selvitetään tekopaikka, karsitaan pois epäiltyjä ja koko ajan tuntuu siltä, että ratkaisu lähenee. Jännitti.
-
- Dyynityöryhmän messenger täyttyi kuvista ja keskustelusta
Teoria syntyy ja vaikeuksien kautta voittoon
Juhannus 2019. Yli puoli vuotta oli kulunut siitä, kun dyynien selvitystyö alkoi. Minna Palmroth kertoi, että hän ja Maxime olivat saaneet dyynipaperin valmiiksi. Paperissa ehdotetaan, että kyseessä on mesosfäärissä tapahtuva harvinainen ja vähän tutkittu ilmiö, happiatomien vuoksiaalto, jota kutsutaan englanniksi termillä ”mesospheric bore”. Ilmakehässä on erilaisia painovoima-aaltoja, jotka nousevat ylöspäin. Joissain tapauksissa ne suodattuvat tietyille aallonpituuksille. Hyvin harvinaisissa tapauksissa suodattunut painovoima-aalto joutuu mesopaussin ja sen alapuolelle satunnaisesti muodostuvan inversiokerroksen väliin, jolloin se taittuu kulkemaan ”aaltokanavassa”. Tällöin aallot voivat kulkea aaltokanavassa pitkiä matkoja vaimentumatta. Kun vuoksiaaltojen tihentymien happiatomit joutuvat ilmakehään satavien elektronien tielle, aaltojen happiatomit virittyvät ja virityksen purkautuessa päästävät revontulivaloa. Tiheämmästä kohdasta tulee enemmän valoa kuin harvemmasta, missä on vähemmän happiatomeita virittymässä. Oli hienoa nähdä valmis paperi ja selitys mieltä vaivanneelle ilmiölle. Hassu fiilis. Olimme sopineet, että tutkimuksesta ja sen tuloksista ei saisi puhua julkisesti ennen kuin paperi olisi julkaistu. Tämä aiheutti eräänlaisen dilemman. Toisaalta halu kertoa asiasta oli suuri, mutta pelko siitä, että joku taho nappaisi jutun nenän edestä oli vielä suurempi. Näin oli kuulemma Minnalle käynyt muutaman kerran, kilpailu tiedemaailmassa on raadollista.
Kaikki oli valmista, joten oli aika julkaista paperi. Lisää sattumuksia tuli eteen, nimittäin yhdysvaltalainen American Geophysical Union oli juuri perustanut Naturen ja Sciencen kilpailijaksi AGU Advances -nimisen lehden. Sillä oli merkittäviä etuja Naturen ja Sciencen suhteen: jokainen lehdessä julkaistu paperi saisi erityisen mediahuomion kommentaareineen ja lehdistötiedotteineen. Lisäksi se oikein halusi tutkimuksemme kaltaisia ns. interdisiplinäärisiä juttuja, siis papereita, jotka eivät olleet joltain tietyltä alalta vaan monien alojen välistä. AGU Advancesissa vastaanotto olikin selvästi kiinnostunut ja paperi lähti matkaan. Olo oli jännittynyt, mutta jotenkin, ainakin omalla kohdalla, hiukan varovainen. Mitä jos sitä ei hyväksytä? Vai tapahtuisiko nyt sittenkin se mistä olimme jo vuoden haaveilleet?
Minor revisions!
Noilla sanoilla alkoi Minna Palmrothin viesti lokakuun 29. päivän iltana.
“.. Ihan sairaan hyvät kommentit. ..Muutama kommentti, mitkä parantaa. Toinen referee myös aivan sairaan hyvä, se lähetti pitkän listan pikkukorjauksia. Mutta molemmat suosittaa läpimenoa ja sanoo että tästä tulee JYMYjuttu!
Siinä. Vuosien epätietoisuus päättyi. Messenger täyttyi juhlivista kommenteista. Omalla kohdalla päällimmäinen tunne oli huojennus. Ja hämmentyneisyys toinen. Minkä kokoluokan juttu tämä on? Ilmeisen kova… Vaan kuinka kova? En ymmärtänyt tuolloin enkä rehellisesti vielä nytkään. Olimme tehneet historiallisen löydon ja selvitystyön yhdessä; Revontuliharrastajat, Helsingin yliopiston tutkijat, Ursan Taivaanvahti -palvelu, Revontulikyttääjät -ryhmä… Yksi asia johti toiseen ja lopulta kaikki nivoutui kauniiseen lopputulokseen.
Julkaisu AGU:n sivuilla, viimeinkin
Vaan vielä täytyi odottaa. Lopulta tieto julkaisupäivästä tuli, paperi julkaistaisiin vuoden vaihduttua. Oli aika hengähtää hetkinen. Yli vuosi oli kulunut. Joka päivä aihe oli mielessä. Satoja viestejä kirjoitettu ja tuhansia kuvia sekä videoita etsitty. Ihmetelty, jännitetty, hassuteltu, vakavoiduttu, surtu ja iloittu yhdessä. Tämä kokemus on sellainen, jota en antaisi pois mistään hinnasta. Ja jotenkin tuntuu, että tämä tarina ei ole vieläkään lopussa. Kuten Markus Hotakainen sanoi, ”Jokainen tieteellinen löytö avaa ovia uusiin maailmoihin.”. Jännittää, jälleen.
Tie vain jatkuu jatkumistaan, ovelta mistä alkavan sen näin.
Nyt se on kaukana edessäpäin,
jos voin, sitä joudun seuraamaan
jaloin innokkain vaeltaen
kunnes se taas tien suuremman kohtaa
paikassa johon moni polku johtaa.
Mihin sitten? Tiedä en.
– Bilbo Reppuli-
Linkit:
