Liite V Kuun ja Auringon vaikutuksista Maan magneettikenttään

Maan magneetikenttä

• Maapallon ytimessä (3000 km:n syvyydessä) sulan, kuuman metallimassan jatkuvan kiertoliikkeen (n. 840 km/h Suomen kohdalla) energia muuntuu sähkövirroiksi, jotka        synnyttävät magneettikenttiä, jotka ovat voimakkaimmillaan navoilla.

• Maapallon magneettikenttä on voimakkaampi kuin Kuun, koska Kuun massa on pienempi. 

• Maapallolla mitattava sähkövirta on sama kuin ihmiskehossa, jonka sähkö- eli energiavirtaa pitävät yllä suolan ja veden sähköiset rakenteet.

Kuun magneettikenttä

• Kuun magneettikenttä on heikompi kuin Maan, koska Kuun massa on pienempi kuin Maan.
• Kuun vetovoiman vaikutus Maahan on voimakkaimmillaan syys- ja talvikuukausina, pienimmillään touko-, kesä- ja heinäkuussa.
• Kuun vetovoima voimistuu säännöllisesti noin kahden viikon välein: voimakkaimmillaan se on pian täyden- tai uuden (pimeän) kuun jälkeen. Vrt. vuorovesitaulukot.

• Kuun vetovoiman vaikutus vaihtelee eri täyden- ja uudenkuun aikoina, koska Kuun etäisyys Maasta vaihtelee sen vuoksi, että rata on ellipsi ja se kiertyy Maahan nähden siten, että se käy taivaanpallolla korkeimmillaan 28,5° leveysasteilla ja matalimmillaan 18,5° leveysasteilla; vaihteluväli kestää n. 18 vuotta.

Auringon vaikutus Maan magneettikenttään

Auringonpilkut

• näkyvät tummina läiskinä Auringon pinnalla
• auringon magneettikentän voimakkaita keskuksia, joiden määrä säätelee kokonaissäteilyä
• esiintyvät keskimäärin 11 vuoden jaksoissa: nousukausi n. 5 v, laskukausi n. 6v
• jaksojen pituudet vaihtelevat 8,5 – 15 vuoteen
• auringonpilkkumaksimissa kaksi huippua, joiden välissä rauhallisempi kausi
• mitä korkeampi pilkkumaksimi, sitä enemmän avaruusmyrskyjä aurinkotuuli aiheuttaa sen aikana
• yksittäisiä, voimakkaitakin myrskyjä saattaa esiintyä missä vaiheessa tahansa
• muita auringonpilkkujen esiintymisjaksoja: n. 90 vuoden ja n. 200 vuoden
• magneettinen häiriöisyys on kasvanut koko 1900-luvun ja auringon keskimääräinen aktiviteetti on ollut nykyisin poikkeuksellisen korkea

Aurinkotuuli kuljettaa mukanaan osaa Auringon säteilyenergiasta: sähkömagneettista hiukkasvirtaa, jossa on elektroneja ja protoneja.

Aurinkotuulessa on kierteinen spiraalirakenne, joka johtuu Auringon pyörimisliikkeestä.

Aurinkotuuli saa alkunsa koronasta, Auringon kaasukehän uloimmasta osa-alueesta,”hunnusta”,jonka  aukoista aurinkotuuli pääsee puhaltamaan ilman magneettikentän estävää vaikutusta

Koronan aukot saattavat elää useankin Auringon pyörähdysjakson yli, jonka vuoksi  avaruussää- myrskyjen esiintymisessä havaitaan 27 vuorokauden jaksollisuus varsinkin auringonpilkkujakson laskevilla kausilla, jolloin aukkojen elinikä on pisimmillään.

Magneettimyrskyt aiheutuvat Auringossa tapahtuneista roihupurkauksista (flares) tai koronan massapurkauksista (Coronal Mass Ejections), kun useampi voimakas auringonpilkku osuu samanaikaisesti koronan aukkoihin, joista aurinkotuuli kuljettaa hiukkasvirtaukset avaruuteen.

Maan magneettinen akseli on eniten kohtisuorassa aurinkotuulen magneettikentän kanssa heti kevät- ja syyspäiväntasauksien jälkeen, jolloin Maan ja aurinkotuulen magneettikentät kytkeytyvät uudelleen ja magneettisia häiriöitä aiheuttavia hiukkasia tulee enemmän Maan magneettikehään.

Aurinkotuuli voi muuttua magneettiseksi myrskyksi todennäköisimmin juuri tasauspäivien jälkeen, myös marras- ja heinäkuussa näitä myrskyjä sattuu tilastollisesti kovin usein.

Magneettisten avaruussäähäiriöiden keskimääräinen voimakkuus on suurimmillaan maalis-huhtikuussa ja syys-lokakuussa sekä pienimmillään kesäkuussa.

Maapallon magneettikehän (magnetosfäärin) ulkopinta (magnetopaussi) suojaa ilmakehää aurinkotuulen kulutukselta.

Napa-alueilla Maan magneettikenttä on lähes pystysuorassa ja siellä magnetopaussissa on onkalo, jonka kautta aurinkotuulen kuljettamat hiukkaset pääsevät ilmakehään ja lisäävät magneettisia häiriöitä säännöllisesti tasauspäivien jälkeen.

Mitä voimakkaampia hiukkasvirtauksia aurinkotuuli ja magneettimyrskyt aiheuttavat ilmakehän yläkerroksissa, sitä suuremmalla alueella ja sitä voimakkaampia revontulia esiintyy; revontulia esiintyy aina soikionmuotoisessa vyöhykkeessä, n. 2000 km etäisyydellä magneettisesta navasta = revontuliovaali.

Lähteet:

Karttunen Hannu ja Sarimaa Markku. 2003. Tähtitiede – Tiedettä kaikille. Ursa.

Nevanlinna Heikki. 2006. Avaruussää – Auringosta tuulee. Ursa.

Vuorovesitaulukot. Norjan merikalastus – pintasei.com (Google)

Seuraava LIITE VI Korkeimpien nousuvesien  kuukausikeskiarvot  v. 1987 – 2005