Auringon uloin kaasukehä, korona, on harvaa kaasua sisältävä vyöhyke, josta lähtee sähköisesti varautunut hiukkasvirta eli aurinkotuuli ja jossa auringonpurkaukset syntyvät. Koronan massapurkaukset ovat jättiläismäisiä plasmapilviä, jotka syöksyvät Auringosta planeettainväliseen avaruuteen nopeudella, joka nousee jopa tuhansiin kilometreihin sekunnissa.
Massapurkaukset ovat perusplasmafysiikan ilmiö
Koronan massapurkaukset syntyvät valtavina magneettisina vuoköysinä silloin, kun Auringon monimutkainen magneettikenttä muuttuu. Purkauksia on tutkittu vuosikymmeniä, mutta niiden tarkka syntymekanismi, rakenne ja kehitys ovat edelleen vielä pitkälti ratkaisematta.
- Suurimmat avaruussäähäiriöt aiheutuvat juuri massapurkauksista, ja niiden vaikutukset saattavat ulottua teknisten järjestelmien toimintaan ja luotettavuuteen sekä avaruudessa, ilmassa että maan pinnalla, Emilia Kilpua Helsingin yliopiston fysiikan laitokselta kertoo.
Selvitettävänä on purkausten magneettinen rakenne
- Yksi suurimmista haasteista on se, että nykyisillä menetelmillä Auringon koronan magneettikenttää ei voida mitata eikä mallintaa riittävän tarkasti, Emilia Kilpua sanoo.
Hänen työssään Auringon koronan numeerisia malleja ja havaintoja yhdistetään aivan uudella tavalla. Näin halutaan ensimmäistä kertaa realistisesti selvittää purkausten magneettinen rakenne.
- Me myös mallinnamme ja analysoimme purkausten edellään ajamaa turbulenttia sheath-aluetta ja sen hienorakennetta, hän sanoo.
Sheath-alueet ovat kuin laboratorio luonnossa
Sheath-alueilla on merkitystä purkauksen vuoköyden kehittymisessä. Purkausten ohella myös ne itse ajavat voimakkaita avaruusmyrskyjä. Alueet tarjoavat siis ainutlaatuisen luonnollisen laboratorion tutkia plasmafysiikan ydinprosesseja.
- Näitä sheath-alueita on kuitenkin tutkittu tähän mennessä hyvin vähän, Emilia Kilpua sanoo.
Kun koronan massapurkausten magneettikenttä on ratkaistu ja sheath-alueet analysoitu tarkasti, voidaan jo sanoa, milloin magneettinen myrsky puhkeaa Maan lähiavaruudessa.
Tietoa magneettikentän rakenteesta tarvitaan myös, kun selvitetään, mitkä mekanismit Auringossa saavat plasmapilvet purkautumaan ja miten plasmapilvet vuorovaikuttavat keskenään edetessään planeettainvälisessä avaruudessa.
Kilpailtu ERC Consolidator Grant
Euroopan tutkimusneuvoston (ERC) Consolidator Grant -rahoitetut tutkijat julkistettiin joulukuussa 2016. Kilpailtua rahoitusta haettiin seuraavalle viisivuotiskaudelle yhteensä 2274 tutkimushankkeeseen, joista 304 sai rahoituksen. Rahoituspotti on yhteensä 605 miljoonaa euroa. ERC Consolidator Grant on tarkoitettu menestyneille tutkijoille, joilla on takanaan 7–12 vuoden lupaava ura tohtorin tutkinnon jälkeen.
Helsingin yliopistosta rahoituksen tällä hakukierroksella saivat Mikko Niemi, Anna-Liisa Laine ja Jaan-Olle Andersoo. Kumpulan luonnontieteiden kampukselta ERC-rahoituksen saivat fyysikot Emilia Kilpua ja Aleksi Vuorinen.
Kaikki fysikaalisissa tieteissä rahoitetut ERC-hankkeet: https://erc.europa.eu/sites/default/files/document/file/erc_2016_cog_results_pe.pdf
Lisätiedot: apulaisprofessori Emilia Kilpua, Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, 050 415 5358, @EmiliaKilpua, emilia.kilpua@helsinki.fi
Minna Meriläinen-Tenhu, viestintä, @MinnaMeriTenhu, 050 415 0316, minna.merilainen@helsinki.fi