Uutta tietoa Auringosta: aurinkomyrskyt aiheuttavat hienoja revontulia, mutta näkyvät myös puiden kasvussa

Aurinkomyrsky kerryttää puun vuosikasvuun radiohiiltä, jonka avulla voidaan ajoittaa muinaisia myrskyjä. Tämä voi auttaa estämään satelliittien ja sähköverkkojen vahinkoja.

Revontulia taivaalla.
Revontulet ovat näkyvä osoitus ilmakehän reaktiosta Auringon toimintaan. Kuva: Ilari Hauhia

Uusi tutkimus osoittaa, että muinaisten aurinkomyrskyjen merkkejä voidaan tunnistaa puiden vuosirenkaista.

Aurinkomyrsky syntyy, kun Auringosta lähtevät hiukkasten ja plasman purkaukset osuvat Maan ilmakehään. Silloin ilmakehässä syntyy paljon tavallista enemmän hiilen yhtä muotoa eli radiohiiltä.

Oulun yliopistossa on selvitetty, että aurinkomyrskyjen takia radiohiiltä kertyy puiden vuosikasvuun määriä, joita tutkijat kuvailevat valtaviksi normaaliin verrattuna.

Radiohiilen poikkeavien määrien perusteella tutkijat pystyvät nyt ajoittamaan historiassa tapahtuneet aurinkomyrskyt vuoden tarkkuudella. Niiden merkkien tutkiminen auttaa varautumaan aurinkomyrskyihin sekä ymmärtämään paremmin auringon aktiivisuutta ja fysikaalisia ilmiöitä.

Menneisyyden aurinkomyrskyjen tuntemisesta on hyötyä, kun varaudutaan tuleviin aurinkomyrskyihin. Ne voivat äärimmäisenä vaurioittaa satelliittijärjestelmiä ja sähköverkkoja.

Äärimmäiset aurinkomyrskyt liittyvät Auringon pidempiaikaisiin muutoksiin. Tarkkaa syytä myrskyjen syntymiseen ei kuitenkaan vielä tiedetä.

Aurinkomyrskyjen näkyvin seuraus ovat revontulet. Viimeksi tämän vuoden toukokuussa nähtiin voimakkain aurinkomyrsky sitten vuoden 2003.

Yötaivasta vasten piirtyy mustina silhuetteina mäntyjä ja koivuja. Tähtitaivaalla kirkkaanvihreitä ja punaisensävyisiä revontulia.
Revontulet leiskuivat Kajaanissa 12. syyskuuta 2024. Kuva: Hanne Kinnunen / Yle

Oulun yliopiston professori ja yksi tutkimuksen kirjoittajista Ilya Usoskin kertoo, että Auringon aktiivisuus vaihtelee 11 vuoden sykleissä, ja tällä hetkellä eletään yhden syklin loppupäätä. Sen vuoksi viime aikoina on ollut mahdollista nähdä voimakkaita revontulia ympäri maailman.

– Nyt meillä on enemmän ja voimakkaampia aurinkomyrskyjä kuin muutama vuosi sitten. Tämä on kuitenkin normaalia, eikä liity äärimmäisiin myrskyihin, joita tapahtuu noin kerran tuhannessa vuodessa, Usoskin selittää.

Radiohiili voi johtaa läpimurtoon

Aurinkomyrskyjen aiheuttamat radiohiilipitoisuuden nousut auttavat myös arkeologeja ja ympäristötutkijoita esimerkiksi historiallisten kohteiden ja tapahtumien ajoittamisessa vuosiluvun tai jopa päivämäärän tarkkuudella.

Esimerkiksi latvialaisen Āraiši-järven puisen järvilinnoituksen rakentamisajankohta pystyttiin määrittelemään aurinkomyrskyn aiheuttaman muuttuneen radiohiilipitoisuuden perusteella.

Rajujen aurinkomyrskyjen, kuten muidenkin ääri-ilmiöiden, analysoinnissa käytetään kahta eri skenaariota.

Musta joutsen -skenaariossa tapahtuu jokin odottamaton ilmiö, jolle on kuitenkin olemassa selitys. Skenaarion mukaan esimerkiksi rajut aurinkomyrskyt ovat yksinkertaisesti suurempia versioita tavallisista aurinkomyrskyistä. Lohikäärmekuningas-skenaariossa taas myrskyt olisivat historiallisista havainnoista poikkeavia fysikaalisia ilmiöitä, joille ei tiedetä selitystä.

Vihreät revontulet taivaalla, alapuolella oransseja katuvaloja.
Revontulet Oulussa 12. syyskuuta 2024. Kuva: Essi Puuri / Yle

Professori Usoskinin mukaan aurinkomyrskyjä ei ole pystytty vielä luokittelemaan täysin kumpaankaan skenaarioon.

Uskomme, että vuoden tarkkuudella tehtävät radiohiiliajoitukset johtavat läpimurtoon Auringon äärimmäisten purkausten luonteen ymmärtämisessä, kuuluivatpa ne sitten Lohikäärmekuninkaan tai Mustan joutsenen malliperheisiin.

Dokumentoidun historian voimakkain Maahan iskenyt aurinkomyrsky tapahtui 1.–2. syyskuuta vuonna 1859. Se aiheutti lennätinjärjestelmien toimimattomuutta ja kipinöintiä Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa.

Kauempana menneisyydessä on todisteita myös kovemmista aurinkomyrskyistä.