Magneettimyrsky voi hajottaa elektroniikan niin avaruudessa kuin Maan päällä.

Teksti: Mikko Puttonen

Magneettimyrsky voi hajottaa elektroniikan niin avaruudessa kuin Maan päällä.

Julkaistu Tiede -lehdessä 7/2011.Sulavasti toimiva teknoyhteiskuntamme saattaa kompastua kellovikaan. Toimiakseen oikein monet tekniset laitteet ja järjestelmät vaativat täsmällistä ajan määritystä. Ilman kellon tahdistusta esimerkiksi useimpien matkapuhelinten käyttämä gsm-järjestelmä ei pelaa niin kuin pitäisi.Mistä gsm saa tarkan ajan? Atomikello on yksi keino, mutta hommaa hoitaa usein myös satelliittipaikannusjärjestelmä eli gps. Kun aikaa näyttää gps, kasvaa kuitenkin uhka avaruudesta. Ankaran avaruusmyrskyn takia paikannussatelliitteja saatetaan joutua sulkemaan, ja silloin gps-signaali jää puuttumaan. Tällaista uhkakuvaa on väläyttänyt johtaja Stephan Lechner Euroopan komission yhteisestä tutkimuskeskuksesta. Hänen mukaansa voi vain arvailla, kuinka kauan viestiliikenneverkot pysyvät pystyssä ilman gps-signaalia ja sen tarjoamaa ajastusta. Haavoittuvia saattavat olla myös muut täsmäajasta riippuvat toiminnot sähköverkoista rahamarkkinoihin. Hiukkaset uhkaavat satelliitteja

Suurimmat avaruusmyrskyt saavat alkunsa Auringon massapurkauksista. Tähtemme sinkoaa avaruuteen valtavan hiukkasryöpyn, joka kantaa mukanaan magneettikenttää. Kun pilvi saapuu Maan liepeille, alkaa tapahtua. – Myrsky ravistelee maapallon magneettikehää, kuvaa professori Hannu Koskinen Helsingin yliopistosta ja Ilmatieteen laitoksesta. Ravistelu tarkoittaa maapallon magneettikehän nopeita muutoksia, jotka kiihdyttävät hiukkasten nopeuksia entisestään. Suurienergiaiset hiukkaset lisääntyvät nopeasti juuri niillä alueilla, missä tietoliikenne- ja paikannussatelliitit liikkuvat, ja nämä hiukkaset pystyvät tunkeutumaan satelliittien kuoren läpi ja vahingoittamaan elektroniikkaa. Pahaa jälkeä on jo nähty. Vuonna 1997 amerikkalainen tietoliikennejätti AT&T menetti Telstar 401 -satelliittinsa ilmeisesti avaruusmyrskyn riepotuksessa. Samasta syystä arveltiin japanilaisten kadottaneen yhteyden Midori 2 -tekokuuhunsa vuonna 2003.

Sähköverkkoihin häiriövirtoja

Myös maanpäälliset laitteet saavat osansa ravistelusta. Magneettikentän muutokset aiheuttavat ylimääräisiä sähkövirtoja sinne, missä niitä ei haluta, kuten sähköverkkoihin ja puhelinkaapeleihin sekä öljy- ja kaasuputkiin. Myös pitkät ratakiskot voivat vetää puoleensa häiriöitä.– Kun Pohjois-Venäjällä oli uusittu rautatien signaalijärjestelmä, siitä tuli vallan mainio avaruussäähälytin, Koskinen kertoo. – Heti, kun tuli nopeita ionosfäärivirtoja, systeemiin tuli häiriöitä ja liikennevalot rupesivat käyttäytymään huonosti.Kanadassa vuonna 1989 avaruusmyrsky indusoi sähköverkkoon häiriövirtoja, jotka rikkoivat muuntajia. Melkein koko Quebecin osavaltiolta menivat sähköt useiksi tunneiksi. Ruotsin Malmöstä katkesivat puolestaan sähköt vuoden 2003 avaruusmyrskyssä.

Pienenevä elektroniikka herkistää

Avaruusmyrskyjen uhkaa maalailtaessa on puhuttu jopa ”maailmanlaajuisesta Katrinasta”. Ainakin toistaiseksi on liioiteltua verrata taivaallisia myräköitä New Orleansin tuhonneeseen hirmumyrskyyn. Olemme kuitenkin aina vain riippuvaisempia elektroniikasta ja viestintätekniikasta, ja juuri näihin akilleenkantapäihimme avaruusmyrskyt iskevät. Elektroniikka myös kutistuu jatkuvasti ja muuttuu sen takia haavoittuvammaksi. – Mitä pienemmäksi laite tehdään, sitä pahempaa vahinkoa suurienergiaisten hiukkasten ryöpyt voivat aiheuttaa, Koskinen sanoo. Suomalaisia avaruussää ei ole tähän mennessä juuri haitannut. Elämme kuitenkin taas aktiivisen Auringon aikaa, ja se voi tuoda rajuja avaruusilmoja. Aktiivisuushuippua odotetaan vuodeksi 2013. Toivottavasti luvassa ei ole sen pahempaa kuin näyttäviä revontulia taivaalle.

Voisiko Suomen alta nousta laavaa?

Teksti: Petri Riikonen

Suomi sijaitsee geologisesti rauhallisella alueella Euraasian laatan keskellä. Siksi meillä on vain lieviä maanjäristyksiä, ja tulivuoria täällä ei ole ollut ihmiskunnan aikana lainkaan. Kallioissamme näkyy kyllä tulivuorten jälkiä, mutta ne syntyivät lähes kaksi miljardia vuotta sitten, kun maankuoren laatat olivat erilaisina paloina ja sauma-aluetta oli täälläkin.Myös laattojen keskellä on kuitenkin aktiivisia alueita: kuumia pisteitä. Valtaosa on tuottanut tulivuorisaaria meriin, mutta kuuma piste voi olla mantereisenkin laatan alla. Tunnetuin esimerkki on Pohjois-Amerikan Yellowstone.Suomenkin kallioperässä on pieniä pur­kausten merkkejä myös sellaiselta ajalta, jolloin paikka oli jo kaukana laattojen saumakohdista: satojen miljoonien vuosien takaisia kimberliittipiippuja. Ne nostivat muun muassa timantteja yli 150 kilometrin syvyydestä.

Voisiko kuuma piste muodostua Suomen alle nykyaikana?

Se on periaatteessa mahdollista, vastaa geokemisti Arto Luttinen Helsingin yliopistosta. Kuumien pisteiden harvinaisuuden perusteella se on kuitenkin hyvin epätodennäköistä.Vallitsevan käsityksen mukaan kuuma piste syntyy, kun hyvin syvältä kohoava kuuma virtaus törmää maankuoren laatan alle ja synnyttää kivisulia. Ne alkavat purkautua maan pinnalle laavana ja tuhkana. Ihmiset eivät koskaan ole kokeneet uuden kuuman pisteen syntyä, ja siksi sellaisen ennusmerkit ja etenemisnopeus tunnetaan huonosti.Prosessia tutkitaan runsaasti miljoonia vuosia vanhoista kerrostumista, mutta Luttinen ei usko, että sitä opitaan ennustamaan kovin äkkiä.

Suomen muinaisista tulivuorista: Elämme tulivuorten juurissa, Tiede 6/2009 tai tiede.fi/arkistoKimberliittipiipuista: Timantteja Suomesta, Tiede 2/2006 tai tiede.fi/arkisto

Mitä jos supertulivuori purkautuu?

Teksti: Petri Riikonen

 Suomessa saakka kannattaa uhrata ajatus geologiselle aikapommille, joka tikittää Yhdysvaltain Yellowstonen alla. Maankuoren alainen kuuma piste on parina viime vuosimiljoonana kolmesti yltynyt mammuttiluokan purkauksiin, viimeksi noin 640 000 vuotta sitten. Ne ovat olleet valtavia räjähdyssarjoja, sillä paikallinen magma on tyyppiä, joka räjähtää kaasujensa paineesta. Suurin purkaus synnytti sadan kilometrin levyisen kraatterin ja sylki ilmaan lähes 2 500 kuutiokilometriä tuhkaa.Jos vastaavaa sattuisi nykyisin, tuhkaan hukkuisi puolet Yhdysvalloista. Rikkihiukkasia tulvisi korkealle koko pohjoisen pallonpuoliskon ilmakehään, ja ne häiritsisivät ilmastoa pahasti myös meillä. On hyvin pieni mahdollisuus, että näin kävisi lähivuosituhansina, rauhoittaa Yhdysvaltain geologinen tutkimuskeskus USGS.Lievemmin mutta vielä globaalimmin ilmastoa voisivat sekoittaa Kaakkois-Aasian saarten isot tulivuoret, koska tropiikista ilma virtaa sekä etelään että pohjoiseen. Parinasatana viime vuotena voimakkaimmin on hönkäissyt Indonesian Tambora vuonna 1815. Purkaus oli kuitenkin yli viisi kertaa heikompi kuin Yellowstonen heikoin.

Yellowstonen tulivuoritoiminnasta lisää:http://volcanoes.usgs.gov/yvo/