Ursan Taivaanvahti-palveluun raportoidut erikoiset
revontulet ovat johtaneet uuden revontuli-ilmiön löytymiseen. Aiemmin
tuntematon RAGDA-revontulimuoto sai selityksensä yhteistyössä Bostonin
yliopiston tutkijoiden kanssa.
Ilmiön kintereille päästiin lokakuussa 2018, jolloin
tähtiharrastaja Emma Bruus kuvasi Rautalammilla kirkkaiden revontulten
yhteydessä punaisen kaaren. Hän arveli sitä ensin harvinaiseksi, niin
kutsutuksi SAR-kaareksi (Stable Auroral Red Arc).
|
RAGDA-revontulimuoto eli punainen kaari vihreällä udulla Ikaalisten taivaalla. Kuvan käyttö sallittu ainoastaan tästä löydöstä uutisoitaessa. Kuva Heidi Rikala / Tähdet ja avaruus. |
”Sen välittömässä läheisyydessä oli erikoisia
turkoosinvihreitä, utuisia läiskiä, jotka kiinnittivät huomioni”, Bruus
kertoo Tähdet ja avaruus [1] -lehdelle. Hän jäi pohtimaan niiden
olemusta.
Myöhemmin samana syksynä tähtiharrastaja Heidi Rikala
kuvasi punaisen kaaren, jonka vieressä oli samanlaisia läiskiä Ikaalisissa ja
latasi havaintonsa Taivaanvahtiin.
Bruus pani merkille raportin, ja innostui selvittämään
Taivaanvahdin havaintoja vastaavanlaisista tapauksista. Kun havaintoja oli pian
kasassa yli kymmenen, hän kokosi harrastajista koostuvan työryhmän etsimään
lisähavaintoja ja dokumentoimaan ilmiötä tarkemmin. Lopulta havaintoja löytyi
yli 70.
Bruus esitteli erikoiset havainnot kansainvälisessä
revontuli-workshopissa lokakuussa 2021. Kokoukseen osallistui Bostonin
yliopiston revontulitutkimustyöryhmän vetäjä, professori Toshi Nishimura.
Nishimura tunnisti, ettei käsitelty ilmiö vaikuttanut
ainakaan normaalilta SAR-kaarelta. Hän tiesi, että vihreän ja punaisen
emissioita oli aiemminkin raportoitu, mutta havaintojen kokonaisuus ja muotojen
käyttäytyminen oli poikkeuksellista. ”Kukaan osallistujista, minä mukaan
lukien, ei pystynyt selittämään tällaista revontulten kehitystä”, hän
kertoo.
|
Toshi Nishimura ja Emma Bruus Massachusettsin Haystack-observatorion ulkopuolella. Kuvan käyttö sallittu ainoastaan tästä löydöstä uutisoitaessa. Kuva Carlos Martinis / Tähdet ja avaruus. |
Havainnot yhdistyvät satelliittimittauksiin
Nishimura ryhtyi selvittämään nyt havaittuja erikoisia
revontulimuotoja yhdessä harrastajien kanssa. Samalla Bruusin työryhmä pääsi
käsiksi ammattimaisiin tietolähteisiin, joihin kuului muun muassa
magnetometrien, revontulitutkien ja taivaskameroiden dataa.
Työryhmän Eero Karvisen tehtävänä oli käydä läpi
satelliittimittauksia öiltä, joina harrastajat olivat kuvanneet punaisen kaaren
ja sen vieressä vihreää utuista valoa. "Sopivien havaintojen
löytämisessä oli haasteensa", Karvinen kertoo Tähdet ja avaruus -lehdelle.
"Tarvittiin kirkas yötaivas, aurinkotuulen hiukkasia mittaavan
satelliitin ylitys sekä sopiva revontulialimyrskyn vaihe kaikki samaan aikaan."
Lopulta Taivaanvahdista löytyivät Rikalan ja Lauri
Kankaan tekemät havainnot, joista oli olemassa samaan aikaan tehtyjä
satelliittimittauksia. Kolmas tutkimukseen sopiva havainto saatiin
kanadalaiselta tähtiharrastajalta Alan Dyerilta.
Aurinkotuulen protonit synnyttävät uuden revontulimuodon
Tutkimuksessa selvisi, että toisin kuin SAR-kaaret,
harrastajien kuvaamat punaisen kaaren ja utuisen vihreän muodostelmat
aiheutuvat Auringon hiukkasvirrasta eli aurinkotuulesta.
Tavanomaiset revontulet syntyvät aurinkotuulen elektroneista,
mutta nyt löytynyt ilmiö saa alkunsa paljon raskaammista hiukkasista, protoneista.
Uusi ilmiö syntyy ketjureaktiossa, jossa ilmakehän atomiin törmännyt protoni
irrottaa siitä elektronin. Elektroni puolestaan törmää ilmakehän molekyyliin,
ja sen saama lisäenergia vapautuu revontulivalona.
"Olimme pitkään ihmetelleet, miten tällainen kahden
päällekkäisen värin revontulimuoto oli mahdollinen. Oli upeaa viimein saada
selitys ilmiölle", Emma Bruus kertoo. "Tässä havaintojen
määrällä oli ratkaiseva merkitys. Näin suuri määrä järjestelmällisesti
tallennettuja tapauksia osoitti, että ilmiö oli todellinen ja toistuva."
Nyt löydetty ilmiö sai ulkonäkönsä mukaan nimen Red Arc
with Green Diffuse Aurora (RAGDA)(2) eli ”Punainen kaari
vihreällä udulla”. Projekti on antanut tutkijoille runsaasti uutta tietoa
siitä, miten protonit vuorovaikuttavat ilmakehän kanssa.
Viime vuosikymmeniltä tunnetaan vain pari aiempaa tapausta,
jossa kansalaistieteilijät ovat löytäneet uuden revontuli-ilmiön. Vuonna 2017
kanadalaiset harrastajat auttoivat Calgaryn yliopiston tutkijoita tunnistamaan STEVEksi
nimetyn revontulimuodon, jonka yhteydessä saattoi esiintyä Säleaidaksi
kutsuttu ilmiö.
Vuonna 2020 julkistettiin Helsingin yliopiston Minna
Palmrothin johdolla suomalaisten harrastajien kuvaamat revontulidyynit.
Bostonin yliopiston Toshi Nishimuran mukaan on poikkeavaa,
että harrastajat löytävät uusia revontulia. "STEVE ja säleaita sekä
dyynit ovat ainoita aiempia esimerkkejä, joista olen tietoinen, joten se on
harvinaista."
Sekä dyynien, että nyt RAGDAn tapauksessa lähes kaikki alun
perin ilmiöstä raportoidut havainnot saatiin kerättyä Ursan Taivaanvahdista.
"Nämä ovat merkittäviä ja yllättäviä löytöjä",
Nishimura toteaa. "Maailmalla on useita revontulihavaintoja kerääviä
tietokantoja, mutta yksityiskohtaista tietoa kuvista keräävä ja tapahtumien
haun mahdollistava Taivaanvahti on niistä paras."
Huomautukset
[1] Suomessa löydöstä kertoo uusin Tähdet ja avaruus -lehti
(7/2022).
[2]Lyhennenimi RAGDA on otettu käyttöön tutkimuksen
julkaisemisen jälkeen.