Klikkaa kuvaa!Dosentti Huovelinin esitelmää Kirkkonummella kuunteli 36 henkeä. Kuva Seppo Linnaluoto.
Kirkkonummen Komeetta järjesti yleisöesitelmän, jossa dosentti Juhani Huovelin Helsingin yliopiston Tähtitieteen laitokselta kertoi aiheesta Tähdet kertovat - mitä kertovat mittauksemme Auringon röntgensäteilystä? Helsingin yliopiston Vapaan sivistystyön toimikunta rahoitti esitelmän. Kuulijoita oli 36 henkeä.
Esitelmässä kerrottiin Auringosta ja sen koronasta, sekä siitä mitä itse rakennetuilla ja muilla instrumenteilla voidaan nähdä Auringon koronasta, ja mitä kaikkea siitä voidaan tutkimuksen ja analysoinnin avulla päätellä.
Klikkaa kuvaa!
Dosentti Huovelinin esitelmää Kirkkonummella kuunteli 36 henkeä.
Kuva Seppo Linnaluoto.
Dosentti Juhani Huovelin toimii yliopistonlehtorin virassa Helsingin yliopiston Tähtitieteen laitoksessa. Hän toimii kolmen Aurinko- ja planeettatutkimukseen liittyvän avaruushankkeen vetäjänä. Hankkeet ovat tällä hetkellä Kuuta kiertävä avaruusluotain SMART-1 ja sen XSM aurinkomonitori, vuonna 2007 laukaistavan intialaisen Chandrayaan-1 kuuluotaimen aurinkomonitori, sekä vuonna 2012 laukaistavan BepiColombo-Merkuriusluotaimen SIXS-aurinkomonitori.
Esitelmöitsijä aloitti tarkastelemalla Auringon ja Kuun suhdetta. Aurinko ja Kuu näyttävät taivaalla täsmälleen samankokoisilta. Aurinko on kuitenkin todellisuudessa suunnilleen 400 kertaa suurempi kuin Kuu, mutta se on myös 400 kertaa kauempana. Täysikuu näyttää yötaivaalla melko kirkkaalta, mutta Maasta katsottuna Aurinko on noin 400.000 kertaa kirkkaampi! Aurinko paistaa neliömetrille sähkölieden pikalevy teholla (noin 1,4 kW/m^2).
Aurinko eri aallonpituuksilla
Seuraavaksi tarkasteltiin Auringon ilmettä eri aallonpituuksilla. Ainoastaan näkyvässä valossa Aurinko on tasaisen kirkas. Näkyvässä valossa näkyy auringonpilkkuja, joiden kohdalla säteilevän kerroksen lämpötila on noin 1500 astetta viileämpi (normaali lämpötila on noin 6000 astetta). Muilla aallonpituusalueilla on voimakkaasti säteileviä alueita, joiden välillä taas säteily on paljon heikompaa.
Klikkaa kuvaa!
Esitelmöitsijä näytti myös tämän kuvan, joka on
yhdistelmä kolmesta Auringon ultraviolettikuvasta. Kuva SOHO.
Auringosta purkautuu muutakin kuin valoa (tai muuta sähkömagneettista säteilyä), nimittäin hiukkassäteilyä, jota nimitetään aurinkotuuleksi. Auringosta virtaa koko ajan varattuja hiukkasia, pääasiassa elekroneja ja protoneja. Virtausta ohjaa Auringon magneettikenttä. Hiukkaset vuorovaikuttavat Maan magnetosfäärin kanssa.
Aktiiviset alueet auringonpilkkujen ympärillä näkyvät kirkastumina ja silmukoina röntgenaallonpituuksilla.
Auringon magneettikenttä näkyy koronasilmukoissa. Ionit ja elektronit virtaavat magneettikentän ohjaamana silmukoita pitkin. Avoimet kenttäviivat johtavat hiukkasia pois Auringosta aurinkotuulena.
Auringonpilkkujen runsaudessa on keskimäärin 11 vuoden jakso. Auringon röntgensäteily seuraa samaa magneettista sykliä. Auringonpilkkuminimissä myös röntgensäteily on heikkoa ja roihupurkauksia (eli flare-purkauksia) vähän.
Roihupurkauksissa syntyy voimakasta sähkömagneettista säteilyä ja suuria määriä elektroneja ja protoneja voi sinkoutua ulkoavaruuteen. Kirkkaat lieskat ovat kuumaa plasmaa miljoonien asteiden lämpötilassa ja ne lähettävät röntgensäteilyä.
Roihupurkausten luokitus
Roihupurkaukset jaetaan röntgensäteilyn persutella eri luokkiin seuraavasti: B on heikko, C on keskimääräinen, M on melko voimakas ja X on hyvin voimakas. Seuraava luokka on 10 kertaa edellistä voimakkaampi. Luokat jaetaan alaluokkiin 1-10. Esim. X10 on kymmenen kertaa X1, ja M1 on kaksi kertaa voimakkaampi kuin C5.
Lokakuun lopulla vuonna 2003 oli voimakkain koskaan havaittu roihupurkausten sarja. Suurimmat purkaukset olivat yli X20 ja ylittivät mitta-asteikot. Tosin roihupurkauksien voimakkuuksia on seurattu systemaattisesti röntgenaallonpituuksilla vasta parinkymmenen vuoden ajan.
Purkausten hiukkaset voivat kulkeutua Maan lähiavaruuteen ja näkyä komeina revontulina.
Auringon röntgensäteily Maan lähellä on hyvin heikkoa. Jättiläismäinen X10-purkaus on teholtaan vain 1 mW/m^2 rötgenalueella eli noin miljoonasosa Auringon koko säteilytehosta. Suurimmat tunnetut purkaukset ovat olleet luokkaa X20 eli 2 mW/m^2. Lisäksi Maan ilmakehä suojaa meitä erittäin tehokkaasti avaruuden röntgensäteiltä. Purkausten vaarallisuus ja haitat johtuvatkin niiden hiukkassäteilystä.
Klikkaa kuvaa!
Juhani Huovelin työskentelee Tähtitieteen laitokselle.
Auringon röntgensäteilyn mittauksia voi käyttää myös avaruussään enakkovaroittimena. Varoitus röntgensäteilyn mittauksilla tulee aikaisemmin kuin hiukkasilmaisimilla. Aikaero voi olla jopa vuorokauden luokkaa. Ongelmana on epävarmuus. Röntgenpurkausta ei aina seuraa hiukkasmyrskyä Maan suuntaan Auringosta.
Suomalaiset mukana Auringon röntgentutkimuksissa
28.9.2003 lähetettiin avaruuteen eurooppalainen avaruusluotain SMART-1. Se nousi hiljalleen ionimoottorin työntämänä kohti Kuuta. Suomalaiset ovat kehittäneet siihen aurinkomonitori XSM:n. Se on tarpeeksi herkkä seuraamaan yksittäisten roihupurkausten kehittyessä jopa alle minuutin aikana tapahtuvia muutoksia Auringon röntgenspekrissä. Tieto voidaan yhdistää muilla Aurinkoa tutkivilla satelliiteilla saatuihin kuviin Auringon koronan rakenteesta. Näin saadaan havaintoihin perustuva koronan malli, joka auttaa mallintamaan myös muiden tähtien koronoita. XSM mittaa koko Auringon rötgenspekrin eli näkee Auringon tähtenä.
Seuraavana Komeetan esitelmäsarjassa esiintyy fil. maist. Vesa Muhonen Helsingin yliopistosta. Hänen aiheensa on Maailmankaikkeus nyt. Esitelmä pidetään tiistaina 12.4. klo 18.30 Kirkkonummen koulukeskuksen auditoriossa Asematien varrella.
Seppo Linnaluoto