Matti Helin
Seison keskellä avointa suota. Ylläni leimuaa koko taivaan peittävät revontulet. On täysin tyyntä ja hiljaista, vain lumi narskahtelee jalan alla. Yhtäkkiä jostain yläpuolelta alkaa kuulumaan hiljaista ääntä. Sihinää ja ritinää. Mitä tämä on?
Revontulien äänet. Niitä on eri lähteiden mukaan havaittu jo vuosisatojen ajan. Mutta revontulet esiintyvät lähes tyhjiössä, avaruuden rajalla. Eihän sieltä mikään ääni pääse maan pinnalle? Onko kyseessä edes todellinen ilmiö?
Revontulien äänet
Revontulet johtuvat Auringosta lennähtäneistä hiukkasista. Maan magneettikenttä ohjaa nämä hituset napa-alueille, jossa ne sitten tärmäävät ilmakehän yläosiin. Nämä törmäykset virittävät ilmakehän molekyylejä ja viritystilan lauetessa, valoa muodostuu.
Ilmakehä revontulien esiintymiskorkeudella on kuitenkin hyvin lähellä tyhjiötä. Sieltä ei mikään aani pääse kulkeutumaan meidän korvien kuultavaksi. Kuitenkin, sadat ihmiset väittävät kuulleensa voimnakkaiden revontulien yhteydessä ääniä.
Revontulien äänistä kirjoitettiin melko paljon, varsinkin 1900-luvun alussa. Esimerkiksi 1930-luvun alussa raportteja äänistä saapui Shetlanninsaarten viikoittain ilmestyvään The Shetland News -lehteen, jossa revontulien ääniä verrattiin esimerkiksi kahisevaan silkkiin. Samankaltaisia havaintoja saapui myös Pohjois-Kanadasta ja Norjasta. Myös inuitien, saamelasiten ja muiden pohjoisoisien alkuperäiskansojen keskuudessa on väitteitä ravontulien yhteydessä kuulluista äänistä.
Kuuloharha?
On arveltu, että revontulien yhteydessä joskus kuullut äänet eivät ole todellisia, vaan harhoja. Muun muassa radiotekniikan kehittämiseen osallistunut brittiläinen fyysikko Sir Oliver Lodge kommentoi 1900 -luvun alussa, että revontulien ääni saattaa olla psykologinen ilmiö. Kun silmä havaitsee voimakkaita revontulia, aivojen kuulokeskus tavallaan lisää tähän näköaistimukseen äänet.
Tästä huolimatta, revontulien mahdollisesti aiheuttamien äänien tutkimusta on jatkettu vuosikymmenien kuluessa. Yhtenä ongelmana varhaisimmissa tutkimuksissa on kuitenkin ollut se, että sen ajan laitteet eivät ole olleet yhtä herkkiä ja tarkkoja kuin korva kuulemaan vaimeita ääniä. Tämän takia silminnäkijä-, tai pitäisikö sanoa korvinkuulijahavaintoja ei ole pystytty todentamaan. Ensimmäiset yritykset äänien tallentamiseen tehtiin 1960 luvulla.
Kuitenkin, revontulien on havaittu aiheuttavan infraääniä, eli ääniä, jotka ovat ihmiskorvan kuulemattomissa. Voisiko jokin mekanismi siis olla, joka joko suoraan tai välillisesti aiheuttaisi revontulista maan päällä kuuluvia ääniä?
Mahdollinen selitys
Aalto-yliopiston akustiikan emeritusprofessori Unto K. Laine alkoi tutkimaan aihetta vuosituhannen alussa. Vuonna 2016 kansainvälisessä akustikkojen kokouksessa Tukholmassa hän julkaisi tutkimuksensa tulokset. Tutkimuksessa havaittiin, että voimakkaiden revontulien aikaan saattoi kuulua erilaisia ääniä, jotka saapuivat noin 70 metrin korkeudesta. Äänet olivat erilaisia paukahduksia ja napsahduksia.
Unto K. Laineen hypoteesi on, että revontulten äänet syntyvät, kun magneettimyrsky saa alailmakehässä sijaitsevan sulkukerroksen varaukset purkautumaan 70–80 metrin korkeudessa. Herkillä mikrofoneilla tallennettujen rätisevien äänten voimakkuudessa tapahtuvien nopeiden muutosten spektri sisältää tutkimuksen mukaan niin sanottujen Schumann-resonanssien taajuuksia. Nämä ovat maapallon ympärillä olevia sähkömagneettisia resonansseja, joista voimakkaimmat tapahtuvat alle 50 Hz:n taajuudella. Laineen mukaan aiempi kansainvälinen tutkimus on osoittanut, että revontuliin liittyvä geomagneettinen myrsky voimistaa näitä Schumann-resonansseja.
Resonanssien on puolestaan todettu aktivoivan äänentuottomekanismin noin 70 metrin korkeudessa sijaitsevassa lämpötilainversiokerroksessa, jonne kertyneet sähkövaraukset tuottavat purkauksia ja siten rätiseviä ääniä.
Kaavio ilmakehässä esiintyvästä inversiokerroksesta ja siinä revontulien aikaan aiheutuvista sähköpurkauksista. Purkaukset kuullaan paukahduksina ja ritinöinä. Piirros Unto K. Laine
Tällaisia inversiokerroksia syntyy varsinkin talvella, tyyninä pakkaspäivinä. Tyypillinen inversiokerroksen ilmentymä on savu tai sumu, joka nousee tietylle korkeudelle ja sen jälkeen leviää vaakasuorasti.
Inversiokerros selkeässä, vähätuulisessa pakkassäässä syntyy, kun maanpinnalta lämpö karkaa säteilynä pois ja maa jäähtyy yläpuolista ilmakerrosta kylmemmäksi. Inversiokerros eli kerros, jossa lämpötila laskee alaspäin mentäessä, on varsin ohut, usein vain joitakin kymmeniä metrejä
Havaintoja
On yksi yö, jolloin revontuliäänistä tehtiin paljon havaintoja, 17.-18.3.2015. Tuolloin tapahtui kyseisen auringonpilkkusyklin voimakkain geomagneettinen myrsky. Se sai aikaan koko yön kestäneet, koko taivaalle levittäytyneet revontulet.
Yksi havainnoista tehtiin Kuortaneella, jossa Kimmo Kantola kertoi kuulleensa erilaisia rahisevia ääniä:
Itse kuulin nämä äänet kahdessa eri paikassa. Ensimmäinen paikka oli vanha louhos, lähimmästä talosta noin 1.5km. Olin ihan louhosaltaan reunalla ja altaan ympärillä on mänty voittoista metsää, nuorta puustoa. Sähkölinjoja ei ole lähellä. Kuulin äänen vasempaan korvaan, se muistutti radion kohinaa tai juuri tuollaista paistetun lihan tirinää. Siinä kohtaa ajattelin että se ääni tulee takin kauluksesta tai jostain muualta.
Toisen kerran kuulin saman äänen kotitaloni lähellä jossa sähkölinjat on näkösällä ja isomman autotien äänet kuuluu. Havintopaikasta noin 30-40m päästä menee laskuoja mutta sen äänet ei kyllä kuulu siihen kohtaan missä olin. ympärilläni oli peltoa ja lähimmät puustot oli noin 30m päässä. Kun kuulin tämän äänen (taas vasempaan korvaan) niin kiinnitin siihen heti huomiota, olinhan kuullut tämän jo vähän aikaisemmin. Tällä kertaa siirrin takin kauluksen sivuun ja otin pipon pois päästä, juuri samanlainen tiränä/rätinä tuli aaltoimaisesti korvaan..
Seuraavana päivänä olin äitini kanssa kahvipöydässä ja juttelimme näistä revontulista ja sitten tuli puheeksi nämä äänet. Äitini oli kuullut tämän samanlaisen äänen samoihin aikoihin kun minä kuulin nämä äänet ensimmäisen kerran. Havaintopaikka äiteellä oli peltoaukea, muutama sata metriä taloista.
Harry Lehto taasen kertoo näin:
Aamuyolla klo 01-03 olin sitten yksin mutta ei niin hiljaisessa paikassa. Siinä vaiheessa revontulissa oli voimakasta koko taivaan mittakaavan liekehtimista. Vieressäni ei ollut äänityslaitteita. Kuulin ääniä joita en tunnistanut, mutta en voi sanoa että voisin varmuudella sanoa etta olisivat revontulilahtoisia tai esim synkronissa revontulten liekehtimisen kanssa.
Joni Virtasen havainto äänistä oli seuraavanlainen:
Minäkin kuulin ääniä, mutta kuvailun touhussa epäilin niitä takin kauluksen aiheuttamiksi. Kaksi kertaa taivaalta meni sellainen vaimea aalto harvaa kohinaa.
Itse kuulin myös ääniä kyseisenä yönä Isollajoella:
Äänetön ja täysin tyyni ilma täyttyi hiljaisesta surinasta, suhinasta. En ollut ollenkaan varma mitä kuulin, mutta kun ääni hiljeni ja kohta toistui uudelleen oli se pakko uskoa. Revontulet, tai magneettinen myrsky, todella aiheuttaa maan päällä kuuluvaa ääntä. Jokseenkin uskomatonta. Ääni kuullosti vaimealta radion kohinalta joka tuntui tulevan melko läheltä, pään yläpuolelta.
Satu Juvosen havainto:
Täällä yksi kuulemisen puolesta. Olen kyllä vahvasti sitä mieltä, että kuulin korvin enkä vain kuvitellut. Olen kytännyt näitä tulia kolme vuotta ja välillä lapissa nähnyt ihan komeitakin näytöksiä. Ja aina korvat höröllä. Aiemmin en ole kuullut mitään vaikka kuinka olen yrittänytkin, nyt kuulin ensimmäisen kerran ja aivan selvästi. Pekonin paistamista se muistutti.
Havaitseminen ja raportointi
Nyt, kun lähestytään uutta auringonpilkkumaksimia, on revontuliaktiivisuus noussut reilusti. Suuria purkauksia on tapahtunut useita viimeisen vuoden aikana ja niiden odotetaan tihentyvän seuraavan vuoden, parin ajan.
Toisin sanoen, nyt on erinomaiset mahdollisuudet saada lisähavaintoja mahdollisista revontulien aiheuttamista äänistä. Seuraavan kerran, kun taivaan peittää voimakkaat revontulet ja sää on tyyni, hiljenny aika ajoin. Kuuntele tarkkaan. Jos alat kuulemaan epämääräistä suhinaa, ritinää tai kahinaa, varmista ensin kellonaika. Ota kuvia revontulista ja katso, miten ne äänien kuulumishetkellä käyttäytyvät.
Jos mahdollista, koita tallentaa ääniä. Tähän luonnollisesti sopivat parhaiten varsinaiset äänitallentimet, mutta myös kännykän tai kameran videota kannattaa paremmassa puutteessa kokeilla. Älä pitele laitetta äänityksen aikana, äläkä liiku tai ääntele. Tallenna havaintosi Taivaanvahtiin.
Revontulien mahdollisesti aiheuttamista äänistä ei vieläkään olla täysin varmoja. Tästä syystä lisahavainnoista on apua tutkijoille.
Lähteet:
http://research.spa.aalto.fi/projects/aurora/index.html
https://www.researchgate.net/project/Auroral-Acoustics
http://lib.tkk.fi/Dipl/2005/urn007898.pdf
http://research.spa.aalto.fi/projects/aurora/FIN1.html
https://www.sttinfo.fi/tiedote/48259540/akustiikkatutkija-loysi-selityksen-revontulien-aanille?publisherId=37936456
https://acris.aalto.fi/ws/portalfiles/portal/102066680/Laine_ERBNAM2022_Proceedings.pdf
https://www.aalto.fi/fi/uutiset/revontuliin-liittyy-poksahdusten-lisaksi-kohinaa
https://www.aalto.fi/fi/uutiset/revontulten-aanet-voi-kuulla-vaikka-niista-ei-taivaalla-nay-vilaustakaan
https://www.sttinfo.fi/tiedote/69861770/revontulten-raiskeet-ja-ratinat-liittyvat-maapallon-sahkomagneettisiin-resonansseihin?publisherId=37936456
https://yle.fi/a/3-9199652
The Aurora Watcher’s Handbook, University of Alaska Press, 1992
https://www.taivaanvahti.fi/observations/browse/list/1526943/observation_id/desc/0/
https://www.nathab.com/blog/the-sounds-of-the-northern-lights/#:~:text=Crackling%2C%20popping%2C%20whooshing.,beautiful%20phenomena%2C%20the%20aurora%20borealis.
