Revontulten salaisuus, osa 3: Missä ja milloin? Taivaisen näytelmän ennustamisen haasteet

Revontulet ovat haluttu luonnon valonäytelmä, jonka perässä matkataan tuhansia kilometrejä. Minne niitä kannattaa matkustaa katsomaan ja milloin voimme luottaa siihen, että tulossa on revontuliyö?

Nykyään tiedämme, että revontuli-ilmiö saa alkunsa Auringosta kulkeutuneista hiukkasista. Nämä aurinkotuuleksi kutsutut varautuneet hiukkaset kulkeutuvat avaruuden läpi ja kohtaavat Maata ympäröivän magnetosfäärin.

Koska aurinkotuulen hiukkaset ovat sähköisesti varautuneita, ne ajautuvat magnetosfääriä pitkin Maan magneettikentän napojen läheisyyteen. Tästä syystä revontulia näkyy pääasiassa vain pohjoisilla ja eteläisillä leveysasteilla.

Aluetta, millä revontulia tyypillisesti esiintyy, kutsutaan revontuliovaaliksi. Katselijoiden kannalta on sääli, että suurin osa tästä alueesta on asumatonta.

Käytännössä revontuliovaali kattaa pohjoisella pallonpuoliskolla pohjoisen Siperian ja Fennoskandian, Huippuvuoret, Islannin, Grönlannin, Pohjois-Kanadan ja Alaskan. Kun Maan magneettikentän pohjoisnapa on vielä kallellaan Kanadaan päin, revontulia esiintyy sillä puolella palloa hieman etelämpänä.

Paras ajankohta revontulten katselemiselle ovat tunnit keskiyön molemmin puolin. Katselemista saattavat häiritä pilvisyys, ilman usvaisuus ja ihmisen aiheuttama valosaaste. Revontuli-ilmiötä tapahtuu myös päivisin, mutta tällöin auringonvalo estää sen havaitsemisen.

Pitkien revontulihavaintosarjojen perusteella kevät- ja syyspäivän tasauksen aikaan eli loka- ja maaliskuussa on todennäköisin aika nähdä revontulia myös etelämpänä. Tämän uskotaan johtuvan Maan magneettikentän asennosta. Lisäksi kevättalven kirkkaat yöt mahdollistavat revontulten katselemisen!

Revontulten esiintyminen ja niiden voimakkuus riippuvat aurinkotuulen ominaisuuksista – käytännössä sen nopeudesta, suunnasta ja magneettikentästä. Aurinkotuulen ominaisuudet taas riippuvat Auringon aktiivisuudesta.

Auringon aktiivisuutta mitataan auringonpilkuilla. Auringonpilkut ovat Auringon pinnalla silminkin havaittavia tummempia kohtia. Käytännössä ne ovat kohtia, joissa Auringon magneettikenttä on voimakkaampi kuin ympäröivillä alueilla. Auringonpilkkuja on laskettu ja niistä on pidetty kirjaa 1600-luvulta lähtien.

Auringonpilkkujen määrän on mittauksissa todettu vaihtelevan noin 11 vuoden sykleissä. Tämä johtuu Auringon oman magneettikentän liikkeistä. Samaa sykliä seuraavat myös revontulet – tosin vuoden tai pari jäljessä.

Revontulia voidaan yrittää ennustaa Aurinkoa kuvaamalla. Jos kuvissa nähdään suuria hiukkas- eli plasmapurkauksia, voidaan tehdä ensimmäinen karkea ennuste revontulten todennäköisyydestä.

Näistä purkauksista hetkellisesti voimistuneella aurinkotuulella kestää kolmisen päivää saavuttaa Maan ilmakehä. Jos Auringon pinnalla siis havaitaan suurempi plasmapurkaus, voidaan revontulinäytöstä odottaa kolmen päivän sisään.

Lisäksi avaruudessa on aurinkotuulta mittaavia satelliitteja. Ne keräävät tietoa tuulen hiukkastiheydestä, nopeudesta ja magneettikentästä. Tämän perusteella voidaan antaa jo aika hyvä arvio tulevasta valonäytöksestä.

Jos tämä kerran on näin helppoa, miksei hienoista revontulista voida uutisoida päiviä aikaisemmin? Itsekin kameran kanssa viime hetkellä ulos syöksyneenä arvostaisin tarkkaa ja paikkansa pitävää ennustetta.

Satelliittienkin kanssa revontulten ennustaminen on kuitenkin erittäin vaikeaa. Auringossa saatetaan havaita lukuisia aktiivisia alueita, mutta varmaa tietoa ei ole, mikä niistä tulee purkautumaan seuraavaksi. Näiden havainnointia häiritsee myös Auringon pyöriminen oman akselinsa ympäri.

Hiukkaspurkauksen lähtiessä Auringosta seuraava kysymys on, tuleeko se kohti Maata? Entä onko purkauksen magneettikenttä oikeanlainen? Nämä tiedetään satelliitin nappaaman datan perusteella, mutta kiireiselle revontulibongarille tieto tulee viime tipassa. Nimittäin, sen jälkeen, kun satelliitit ovat saaneet tiedon aurinkotuulesta, hiukkasilla on enää noin tunnin matka Maahan.

Aivan vihoviimeiseksi revontulten näkyvyyteen vaikuttaa pilvisyystilanne. Mikäli kaikki palaset loksahtavat kohdilleen, saadaan kauniita revontulinäytöksiä!

Lue myös

Osa 1: Kipinöitä ketusta vai portti kuolleiden luokse?
Osa 2: Pohjoisnavan tulivuorista Auringon hiukkasiin – tiede vastaa mysteeriin
Osa 4: Suhinaa ja naksumista yötaivaalla? Revontulten äänten mysteeri on ratkeamassa!
Osa 5: Näin kuvaat upeimmat revontulet

Juttusarjan seuraavassa osassa perehdytään revontulien aiheuttamiin ääniin ja niiden syntyperään!

Suuret kiitokset Ilmatieteen laitoksen asiantuntija Kirsti Kauristielle ja Aalto-yliopiston emeritusprofessori Unto K. Laineelle lausunnoista ja avusta artikkelien kirjoituksessa.