Kun yöt syksyllä pimenevät, taivaalla alkaa taas erottua revontulten hento loimotus. Sekin on alkujaan Auringosta lähtöisin.
Valon lisäksi Aurinko syytää avaruuteen jatkuvasti ohutta hiukkasvirtaa, jota kutsutaan aurinkotuuleksi (kuva 1). Se koostuu pääasiassa irrallisista protoneista ja elektroneista, jotka maapallon kohdalla pyyhältävät ohitsemme satojen kilometrien sekuntivauhdilla. Pieni osa noista hiukkasista kuitenkin takertuu maapallon magneettikenttään ja syöksyy monenmoisten piruettien jälkeen ilmakehään.
Magneettikenttä ohjailee aurinkotuulen hiukkasia niin, että niitä päätyy ilmakehään pääasiassa maapallon napojen ympärillä. Siksi revontulia näkyy Suomessa useimmin Lapissa, ja Keski-Euroopassa ne ovat jo tuiki harvinaisia. Useimmat hiukkaset eivät myöskään syöksy ilmakehään suorinta reittiä, vaan käyvät kiepahtamassa maapallon takana Auringosta katsoen. Siksi revontulia esiintyy eniten keskiyöllä – jo pari tuntia aiemmin on kuitenkin hyvä aika alkaa tähyillä niitä.
Revontulten valo syntyy ilmakehässä yli sadan kilometrin korkeudessa, kun aurinkotuulen hiukkaset törmäilevät typpi- ja happiatomeihin ja -molekyyleihin. Törmäyksessä yksi atomin elektroneista voi tulla tönäistyksi pois normaalilta paikaltaan; sitä kutsutaan atomin virittymiseksi. Kun elektroni putoaa takaisin tavalliselle paikalleen eli viritystila purkautuu, sen ylimääräinen energia karkaa valona. Samaan tapaan syntyy valo vanhanaikaisessa loisteputkessa. Atomeilla on paljon eri viritystiloja, ja jokaista vastaa tietty valon aallonpituus eli väri. Esimerkiksi revontulten tavallisin vihreä väri syntyy happiatomin ¹S-nimisen viritystilan purkautuessa.
Hyviä revontulitalvia tulossa
Valoa ja lämpöä Aurinko säteilee hyvin tasaisesti, mutta sen tuottaman hiukkasvirran voima vaihtelee niin kuin maanpäällistenkin tuulten. Aurinkotuulen puuskat ja myrskyt saavat revontulet kirkastumaan ja leviämään tavanomaista etelämmäksi. Muutaman kerran vuosisadassa avaruudellinen hirmumyrsky voi työntää ne Välimerelle asti.
Aurinkotuulen puuskaisuus vaihtelee noin yhdentoista vuoden jaksoissa. Tänä talvena Aurinko on lähestymässä aktiivisuutensa huippua, joten revontulia on odotettavissa keskimääräistä useammin. Niiden määrä kasvanee vielä pari vuotta ja taittuu sitten vähitellen laskuun.
Monen mielikuvissa revontulet yhdistyvät paukkuviin pakkasiin. Sää ei kuitenkaan revontuliin vaikuta, ja niitä esiintyy melko tasaisesti ympäri vuoden – syksyllä ja keväällä jopa hieman enemmän kuin talvella. Mielikuva on kuitenkin sikäli osuva, että pakkasyö on useimmiten myös pilvetön ja pimeä, jolloin revontulet näkyvät hyvin; lauhalla säällä ne loimuavat piilossa pilvien yläpuolella, ja kesällä ne hukkuvat taivaanrannan tuntumasta kajastavaan yöttömän yön valoon.
Voiko revontulia ennustaa?
Revontulet ovat omapäisiä otuksia, jotka syttyvät ja sammuvat omien päähänpistojensa mukaan ja liehuvat taivaalla usein vain joitakin kymmeniä minuutteja kerrallaan. Niiden tarkka ennustaminen on mahdotonta. Aurinkotuulen puuskia osataan kuitenkin jo jonkin verran ennustaa, ja sen perusteella voimme kertoa, milloin revontulten ilmestyminen on tavallista todennäköisempää. Auringon pintaa katselemalla näemme pari päivää etukäteen, mitä sieltä lähtee kohti maapalloa. Tarkempaa mittausta tuottaa Auringon ja Maan välissä päivystävä satelliitti, jonka tarjoama varoitusaika on kuitenkin kovin lyhyt, sillä sen luota aurinkotuuli hujahtaa Maahan alle tunnissa.
Aurinkotuulen hiukkaset, jotka synnyttävät revontulivalon, kuljettavat ilmakehään sataessaan myös sähkövirtaa. Tuo sähkövirta aiheuttaa pienen magneettisen häiriön, jonka voi mitata maanpinnalla olevilla magnetometreillä. Näihin mittauksiin perustuvat Revontulet ja avaruussää -verkkosivullamme olevat kartta ja pylväskaavio. Niiden näyttäessä punaista revontulet ovat ehkä jo syttymässä, joten kiireellä ulos! Pilvisyys on kuitenkin syytä tarkistaa erikseen, sillä magnetometri ”näkee” revontulet pilvien läpikin, toisin kuin ihminen.
Teksti: Tiera Laitinen
Kuva: Petri Mäkinen
Julkaisun viitetiedot:
Laitinen, T., 2023: Kaamosaikaan Aurinko tervehtii revontulin. Ilmastokatsaus, 25(9), 8–10, https://doi.org/10.35614/ISSN-2341-6408-IK-2023-09-02
