perjantai 27. joulukuuta 2013

Tärkeä avaruussää



Auringon ja Maan välinen yhteys
näkyy avaruussäänä
lähiavaruudessamme. Kuva Nasa.
Tiedätkö mitä on avaruussää? Ei se mitään, ei moni muukaan siitä ole kuullut puhuttavankaan. Siitä huolimatta se on vähintään yhtä tärkeä kuin ilmakehässä vallitsevan säätilan, ja ennen kaikkea tulevan säätilan tuntemus. Uskaltaisinpa väittää, että avaruussään ennustaminen tulee tulevaisuudessa olemaan, ei pelkästään hyödyllistä vaan jopa elintärkeää yhteiskuntajärjestelmämme toimivuudelle.

Avaruussää on lähiavaruutemme tila, joka koostuu monista tekijöistä. Tärkein näistä tekijöistä on aurinkotuulen hiukkastiheys ja nopeus. Molemmat tekijät vaihtelevat suuresti Auringon aktiivisuusjakson mutta myös Auringossa päivittäin tapahtuvien flare- ja CME-purkausten avaruuteen sinkoamien sähkövarautuneiden hiukkasten määrän ja energian mukaan. 

Ei tarvita kovinkaan vilkasta mielikuvitusta ymmärtämään, että sähkövarautuneet hiukkaset vaikuttavat suoraan maapalloa kiertävien satelliittien toimintaan. Tiheä hiukkaspilvi ei voi olla vaikuttamatta satelliittien tietoliikenteeseen. Erityisesti Auringossa tapahtuvat voimakkaat purkaukset tuottavat runsaasti suurenergisiä hiukkasia, jotka päätyvät planeettojen väliseen avaruuteen ja sitä tietä osa niistä päätyy myös maapallon vaikutuspiiriin. 

Suurenergiset hiukkaset ja herkät elektroniset laitteet eivät ole hyvä yhdistelmä samassa tilassa. Vahvoista suojauksista huolimatta, aina silloin tällöin (itse asiassa hyvin usein) elektroniikassa esiintyy häiriöitä. Osa niistä on harmittomia, ohimeneviä tapauksia, mutta joukkoon mahtuu laiterikkoja ja jopa satelliittien täydellisiä ja korjaamattomia vaurioita. Tällöin useiden kymmenien tai satojen miljoonien arvoiset laitteet menetetään. Satelliittien muutaman vuosikymmenen mittaisella aikakaudella on menetetty satoja laitteistoja tästä syystä.

Avaruussään vaikutus ei pääty vain lähiavaruuteemme, vaan ne ulottuvat jopa maanpinnalle. Mielenkiintoiset ja kauniit revontulet ovat vain näiden vaikutusten pittoreski ilmenemismuoto, mutta todelliset vaikutukset näkyvät niin öljy- ja kaasuputkistojen sekä sähkölinjojen toiminnassa. Lähiavaruutemme miljoonien ampeerien sähkövirrat ja niissä tapahtuvat äkilliset muutokset indusoivat sähkövirtoja maanpäällisiin verkostoihin. Näiden seurauksena putkistot ruostuvat ”alta aikayksikön” ja sähköverkoissa esiintyy kymmenien tai satojen ampeerien häiriövirtoja, jotka tuhoavat laitteistoja. 

Lähiavaruuden avaruussää
Quebecin pimentymisen
aikana. Kuva Wikimedia Commons.
Äärimmäisenä esimerkkinä näistä tuhoista on Kanadan Quebecissä vuonna maaliskuussa 1989 esiintynyt [1] laaja sähkökatkos. Episodin perimmäisenä syynä pidetään Auringossa tapahtunutta voimakasta purkausta, jonka seurauksena sähköverkostoon syntyi häiriövirtoja, jotka puolestaan pudottivat useita voimalaitoksia ja muuntoasemia pois verkosta yksi toisensa perään. 

Avaruussäätä on pyritty ennustamaan jo vuosikymmeniä. Niinpä tietämyksemme siitä on kasvanut ja viimein aletaan olla tilanteessa, jossa voidaan julkaista avaruussääennusteita siinä missä tavallisiakin sääennusteita. Brittiläinen Met Office aloittaa tulevana keväänä 24 tunnin ennustepalvelun, joka tarjoaa avaruussäätilaennusteita niin satelliitti-, tietoliikenne- ja sähköyhtiöiden tarpeisiin. Ennusteiden avulla operaattorit voivat siirtää satelliittinsa suojatilaan, sähköyhtiöt voivat valmistautua korjaamaan verkoissa tapahtuvia vikoja ja radioliikenne voi etsiä korvaavia tiedonvälitysmenetelmiä.

Tavallisille ihmisille avaruussääennusteet telenevat tutuksi lehtien revontuliennusteina. Tämän blogin lukijoiden ei kuitenkaan tarvitse odottaa lehtien revontulienennusteita, vaan sellaisen voi tehdä itselleen omaan käyttöön tästä linkistä avautuvalla sivulla[2]. Sivusto on osa Tampereen Ursan kurssitarjontaan kuuluvaa Aurinko- ja revontulet-kurssia, mutta se on käytettävissä vapaasti kenelle tahansa asiasta kiinnostuneelle. Sivuston asiatiedot ovat esitetty hyvin tiivistetysti, joten hyvään lopputulokseen pääsemiseen vaaditaan paljon muutakin[3] tietoa. Hyvään alkuun kuitenkin sivulta pääsee.

Huomautukset

[1] Maaliskuun 10. päivänä 1989 Auringossa tapahtui voimakas (X15) luokan flare-purkaus. Purkaus aiheutti massiivisen koronamassapurkauspilven (CME) jonka suuntautui suoraan maapalloa kohti, jonka se saavutti 13. päivänä. Tätä ennen oli Hydro-Quebecin sähköverkossa havaittu voimakkaita häiriöitä, mutta varsinainen verkon ”pimentyminen” tapahtui (13.3.1989) kello 2.44 paikallista aikaa. Sähkökatkos kesti vähintään 9 tuntia, mutta monin paikoin vielä pidempään ennen kuin verkon viat oli saatu korjattua.


[3] Revontuliennusteita voi saada monista muista Internet-sivustoilta. Tässä muutamia esimerkkejä:
Sapaceweather. com http://www.spaceweather.com/
Alaskan yliopiston geofysiikan instituutti http://www.gi.alaska.edu/AuroraForecast , joka laatii revontuliennusteita myös Eurooppaan http://www.gi.alaska.edu/AuroraForecast/Europe/

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti