Ilmiö Auringossa: Gleissbergin syklin ja auringonpilkkujakson yhteys

KAK – Tässä artikkelissa tarkastelen Gleissbergin sykliä ja sen vaikutusta tunnetumpaan, lyhyempään auringonpilkkujaksoon. Ymmärtämällä näiden jaksojen toimintaa saamme paremman käsityksen siitä, miten Auringon aktiivisuus vaikuttaa maapallon ilmakehään ja avaruuden säteilyyn.[1]

Auringonpilkkujaksojen ja Gleissbergin syklin vertailu 1700-luvun alusta nykypäivään. Kuva AGU: Space Weather -julkaisussa https://doi.org/10.1029/2024SW004238.

Gleissbergin sykli on pitkäaikainen jakso, joka kestää noin 90 – 100 vuotta. Se on nimetty havaitsijansa, saksalaisen tähtitieteilijän Wolfgang Gleissbergin (1903 – 1986) mukaan. Hänen tutkimuskohteena oli Auringon pitkäaikaiset vaihtelut.

Gleissbergin sykli on yhdistettävissä Auringon monivuotisiin muutoksiin: välillä Aurinko on erityisen aktiivinen, ja välillä aktiivisuus on vähäisempää. Tämä vaikuttaa Auringon säteilyyn, kuten kovaan ultraviolettivaloon (EUV), ja se vaikuttaa maapallon ympärillä oleviin Van Alleni vyöhykkeisiin [2].

Auringonpilkkujakson kesto on noin 11 vuotta, jonka aikana Auringon aktiivisuus vaihtuu minimistä maksimiin ja takaisin. Tällä hetkellä (huhtikuu 2025) Auringon aktiivisuus on lähellä maksimia ja pian se on kääntymässä vähenevään suuntaan. Auringonpilkkujaksoon liittyy myös Auringon globaalin magneettikentän suunnan vaihtuminen, joka tapahtuu aktiivisuusmaksimin aikana. Kahden auringonpilkkujakson jälkeen magneettikenttä on palautunut alkuperäiseksi ja näin voidaan puhua myös noin 22-vuoden jaksosta.

Aurinkojaksot vaikuttavat suoraan siihen, kuinka paljon aurinkotuulta ja ultraviolettisäteilyä, pääsee maapallon ilmakehään. Erityisesti ultravioletti- ja kovan ultraviolettisäteilyn määrä vaihtelee useita kymmeniä prosentteja Auringon aktiivisuuden mukaan. Näin suuri vaihteluväli ei voi olla vaikuttamatta maapallon yläilmakehän olosuhteisiin. Nämä vaihtelut vaikuttavat esimerkiksi geomagneettisten myrskyjen ja revontulien esiintymiseen.

Auringon radiosäteilyn voimakkuus vaihtelee synkroonisesti aurungopilkkujakson kanssa. Kuvassa punaisella on merkitty ennusteet 2030 vuoden loppuun asti. Kuva SpaceWeatherLive.com.

Vaikka auringonpilkkujaksot kestävät noin 11 vuotta, ne eivät ole täysin erillään Gleissbergin syklistä. Itse asiassa nämä kaksi sykliä ovat yhteydessä toisiinsa. Gleissbergin sykli voi vaikuttaa siihen, kuinka voimakkaasti pilkkujaksot ilmentyvät. Esimerkiksi, jos Gleissbergin sykli on huipussaan ja Aurinko on aktiivinen, pilkkujakson maksimi voi olla keskimääräistä voimakkaampi. Vastaavasti, jos Gleissbergin sykli on alhaisemmalla aktiivisuuden tasolla, myös auringonpilkkujakson maksimi voi olla heikompi. Tällä hetkellä menossa oleva auringonpilkkujakso 25 on selvästi aktiivisempi kuin edellinen, jakso 24, joka puolestaan oli heikoin sitten pilkkujakson14 (vuosina 1901 – 1913) jälkeen.

Gleissbergin sykli ja auringonpilkkujakso eivät ole täysin synkronoituneita: Gelissbergin sykli kulkee noin 3 – 5 vuotta edellä. Esimerkiksi vuosien 2003 – 2004 aikana Gleisbergin sykli saavutti miniminsä mutta auringonpilkkujakso oli minimissään vuosina 2008 – 2009. Seuraava Glessbergin syklin minimi oli 2016 (joka oli aktiivisempi kuin monet aikaisempien syklien maksimit) ja vastaavasti auringonpilkkujakso saavutti miniminsä vuoden 2019 aikana.

Auringon aktiivisuuden jaksollisuuden tuntemus ja sen ennustaminen näyttää olevan erityisen tärkeää lähiavaruuden olosuhteiden tuntemukselle. Avaruussää vaikuttaa satelliitteihin, avaruusluotaimiin ja jopa maapallon ilmakehään. Esimerkiksi Eteläisen Atlantin poikkeama (SAA) on alue, jossa maapallon magneettikenttä on heikompi, ja säteilyt voivat kulkeutua syvemmälle ilmakehään. Gleissbergin sykli voi voimistaa auringonpilkkujaksoa ja siten myös säteilyolosuhteet voivat vaihdella satelliittien toiminta-aikana. Pitkäikäiseksi suunnitellun satelliitin toiminta voi päättyä yllättävästi voimistuneen säteilyolosuhteiden vuoksi ja korvaavan satelliitin saattaminen toimintaan voi aiheuttaa vuosien viipeen satelliitin tarjoamien palvelujen saatavuuteen.

 

Viitteet

[1] Tämä artikkeli sai innoituksensa tutkimuksesta ”Turnover in Gleissberg Cycle Dependence of Inner Zone Proton Flux”, Kalvyn Adams, Emily Bregou, Mary Hudson, Brian Kress, Richard Selesnick. Julkaistu: 02 March 2025. AGU: Space Weather -julkaisussa https://doi.org/10.1029/2024SW004238.

[2] Van Allenin vyöt ovat maapallon ympärillä olevia varattujen hiukkasten muodostamia toruksen muotoisia alueita. Tavallisesti niitä on kaksi: sisempi ja ulompi. Erityisesti sisempi vyö reagoi Auringon aktiivisuuden vaihteluun siten, että auringonpilkkujakson maksimin aikaan se on heikentynyt, johtuen vuorovaikutuksesta  laajentuneen yläilmakehän kanssa.


Kommentit

Tämän blogin suosituimmat tekstit

Ilmiö Auringossa: CME

Onko Auringon aktiivisuus maksimi saavutettu?