KESKUSTELU

Aurinkotuuli koostuu pääasiassa varatuista partikkeleista, kuten elektronit ja protonit. Kun se saavuttaa maan magneettikentän, kenttä taivuttaa sitä niin, että suurin osa partikkeleista menee maan ohi. Osa kääntyy navoille ja aiheuttaa meille kaikille tutut revontulet.

Nettiä ja mm. Wikipediaa selaamalla olen saanut käsityksen, että revontulet etelä- ja pohjoisnavalla ovat samanlaiset. Kun negatiiviset hiukkaset (elektronit) ja positiiviset hiukkaset (protonit) kääntyvät magneettikentässä eri suuntiin, voisi kuvitella, että toiset menevät pohjoisnavalle ja toiset etelänavalla. Tällaista tietoa en ole mistään löytänyt.

Jos näin todella olisi, protonien luulisi vaikuttavan yläilmakehään huomattavasti enemmän, koska niillä on elektroniin nähden huomattavasti suurempi massa. Ja näin ollen revontulienkin luulisi oleva erilaiset eri navoilla.

Olen ilmeisesti ymmärtänyt jotain väärin, mutta mitä?

tuulie

Eri merkkiset hiukkaset kääntyvät eri suuntiin, mutta ei pohjois-eteläsuunnassa, vaan itä-länsisuunnassa. Siitä aiheutuu magneettikentän Auringon puolelle sähkövirta.

Navoille pääsevät hiukkasetkaan ei välttämättä ihan suoraviivaisesti kulje navoilla asti, vaan hiukkasten liikennettä on eri suuntiin ionosfääriin päin ja pois, josta hiukkasia konvektoituu muuallekin.

Kiitos vastauksesta bosonille! Tukka ei todellakaan ollut silmillä! Nyt sen löysin itsekin:

"Magneettikenttä aiheuttaa liikkuviin varauksiin voiman, joka on kohtisuorassa sekä varauksen liikesuuntaa että magneettikenttää vastaan".

Elektronit siis kääntyvät länteen ja protonit itään (tai päin vastoin?) ja kiertävät maapallon.

Tuulie

Joo, juuri noihin suuntiin tapahtuu hieman varausten virtausta. Ei ihan kuitenkaan niin että kaikki protonit kulkisivat maan itäpuolelta ja elektronin länsipuolelta. Siitä syntyisi melkoisen valtava sähkökenttä. Varaukset käyvät vain pinnassa hieman kääntymässä. Aurinkotuulta ohjautuu ohi kaikista suunnista, ja keskimäärin se pysyy melko neutraalina. Kokonaisuudessaan ohjautuminen Maan ohi tapahtuu siksi, että aurinkotuuli ei pääse tunkeutumaan syvälle magneettikenttää vastaan kohtisuoraan. Jonkin verran varauksia vuotaa sisään joidenkin mekanismien vuoksi, mutta suhteellisesti melko vähän.

Lisään tuohon että vain pieni osa aurinkotuulen varatuista hiukkasista pääsee magneettikentän napaonkaloiden läpi suoraan navoille ilmakehään asti. Ja silloin ne voivat tuottaa omanlaisensa punertavat revontulet, mutta niitä ei juurikaan pääse paljain silmin näkemään koska tapahtuvat päivällä.

Meille tutummat illan/yön revontulet aiheutuvat maapallon magneettikentän sisäänsä vangitsemista varatuista hiukkasista, jotka tulevat pääasiassa maapallon magnetosfäärin venyneestä pyrstöstä yöpuolelta. Toki nekin ovat peräisin alun perin aurinkotuulesta, mutta tulleet sisään niin sanotusti takaoven kautta.

Tähän tapaan:

Video havainnollistaa:
http://sohowww.nascom.nasa.gov/classroo ... nglish.mp4

(kyllä niitä aurinkotuulen hiukkasia voi päästä läpi tuosta magnetosfäärin etupuoleltakin, riippuu olosuhteista)

Bosoni jo ansiokkaasti selvensi mutta lisään hieman.
Maapallon magneettikenttä siis vangitsee aurinkotuulen varattuja hiukkasia, jotka ovat tuottamassa öisiä revontulia. Näiden hiukkasten liike koostuu eri tekijöistä.
Ne tekevät tiheää kiertoliikettä magneettikentän kenttäviivojen ympäri liikkuessaan kenttäviivoja pitkin. Ja ne pomppivat heiluriliikkeessä edestakaisin tiheämmän (voimakkaamman) ja harvemman magneettikentän alueiden välillä eräänlaisessa magneettisessa pullossa. Edestakaisin pomppiva hiukkanen voi lopulta osua ilmakehään yhtä hyvin pohjoisessa kuin etelässä:


Lisäksi ne voivat kulkeutua sivusuunnassa magneettikentässä ja kiertää maapallonkin. Pohjoisnavan yläpuolelta katsottuna magnetosfäärin vangitsemat protonit kiertävät maapalloa myötäpäivään ja elektronit vastapäivään. Tämä synnyttää maapallon ympärille rengasvirran.
Lisätietoa oppimateriaalina:
#9. Trapped Radiation
#10. Principles of the Magnetic Trapping of Charged Particles
#10a. Particle Drifts in Space

Hommaa voi olla hankala hahmottaa. Maapallon magneettikentän vangitseman varatun hiukkasen käyttäytymistä yksinkertaistaa ja aika hyvin havainnollistaa seuraava peli:
Magneto Mini Golf
Vaikka se onkin lapsille suunnattu sopii sitä aikuistenkin kokeilla. Varsinkin viimeinen bonusreikä on valaiseva.

Pelissä protonille lyödään alkuvauhtia mailalla. Maapallon magnetosfäärissä varatuille hiukkasille voi kunnon potkun antaa magneettikentän kenttäviivojen rekonnektio. Tapahtumassa aurinkotuuli kenttineen venyttää maapallon magneettikentän pyrstöä kunnes siellä kenttäviivat paukahtaa ja tapahtuu rekonnektio. Silloin suuri määrä kentän vangitsemia hiukkasia saa potkun kohti maata. Syntyy alimyrsky ja yöpuolella näkyy voimakkaat revontulet.

Video selventää: http://www.nasa.gov/centers/goddard/mov ... _burst.mov

Kiitos erinomaisesta vastauksesta. Linkit ja peräti se golf-peli valaisivat hyvin aihetta.

Tuo plasma on hiukan hankala asia, koska se reagoi sekä sähkö- että magneettikenttään, mutta sen lisäksi liikkuessaan myös aiheuttaa magneetti- ja sähkökentän.

Aika hauska tuo Magneto Mini Golf.

^ Niin on. Peli havainnollistaa hommaa hyvin, vaikka onkin tietenkin yksinkertaistus esim. rengasvirrat puuttuvat jne.

Se on tosiaan hankala hahmotettava. Mutta näemmä voi yrittää havainnollistaa myös tanssilla: Equatorial Plasma Drifts: Dance your Ph.D. 2011
En tiedä selventääkö tuo isommin asiaa kelleen, mutta ainakin näyttää hauskalta.

Viikonloppuna voi ainakin pohjoisilla leveysasteilla yrittää tarkkailla po ilmiöiden näkyviä seurauksia itse. Auringossa eilen tapahtuneen massapurkauksen pilvi osuu Maahan viikonloppuna ja luvassa on kohonnutta aktiivisuutta magnetosfäärissä, mahdollisia magneettisia myrskyjä (alimyrskyt) ja revontulia, kts: post1703738.html#p1703738

Revontulien näkeminen omin silmin on aika harvinaista herkkua näin etelässä ja kaupungissa asuvalle. En ole nähnyt kuin pari kertaa revontulia hyvin, kun olen sattunut olemaan pohjoisessa sopivana ajankohtana ja kirkkaana yönä kaukana valosaasteesta. Kerran muistan nähneeni niitä Helsingissä, mutta eivät ne olleet mitenkään erityisen vaikuttavia.

Tämänhetkisen revontuliovaalin perusteella saattaisi olla mahdollista nähdä revontulia etelässäkin. Ovaali ulottuu leveysasteelle 60 asti:

Mutta tilanne vaihtelee nopeasti ja sen kehittymistä voi seurata täältä: http://www.swpc.noaa.gov/pmap/index.html

http://www.iltasanomat.fi/ulkomaat/raju ... 79878.html

Raju aurinkomyrsky tulossa kohti maata. Tämän takia jopa lentokoneita ohjataan muuttamaan reittiään.

^ Juu, näyttäviä revontulia luvassa illaksi/yöksi koko Suomeen ja etelämmäksikin. Jos vaan (edes tällä kertaa) suvaitsee olla selkeää (täällä Helsingissäkin).
Pilvitilanteen kehittymistä voi seurata tuolta: http://ilmatieteenlaitos.fi/pilvet-pohj ... geId=fi_FI

Uutinen on Ilta-Sanomien tapaan vähän harhaanjohtava ("aurinkomyrsky", köh).

Lähes seitsemään vuoteen voimakkain S3-luokan säteilymyrsky on ollut jo yli vuorokauden ajan meneillään, ei tulossa. Se alkoi eilen aamulla noin puolisen tuntia Auringossa tapahtuneen soihtupurkauksen eli flaren jälkeen ja on jatkunut siitä asti. Yhtä voimakas säteilymyrsky on koettu viimeksi toukokuussa 2005. Flaren sinkoamien korkeaenergisten protonien aiheuttama säteilymyrsky on ollut hitaasti heikkenemässä, mutta pysynyt edelleen S3-luokassa (=voimakas myrsky).

Jo koetun säteilymyrskyn sijaan tällä hetkellä odotellaan eilisen flaren tuottaman massapurkauksen osumaa. Sen on aiemmin arvioitu osuvan Maan magneettikenttään suunnilleen kello 17.00 (+-7h). SWPC ennustaa sen aiheuttavan G2-G3 luokan geomagneettisen myrskyn.
Ja tietysti näyttäviä reposia!

Laitoin eilen ja tänään tuonne toiseen ketjuun infoa, videota ja seurantaa flaresta, säteilymyrskystä ja massapurkauksesta:
post1705263.html#p1705263

Tässä hyvä esitys siitä, miten revontulet syntyvät:
http://www.universetoday.com/92929/what-causes-aurora/

Valaiseva video, kiitän.