Turun yliopisto koordinoi SERPENTINE-hanketta
Horisontti- 2020- ohjelman hankkeessa selvitetään auringon hiukkaspurkausten alkuperää.
17.11.2020
Teksti Esko Lukkari
Turun yliopiston koordinoima kansainvälinen Solar energetic particle analysis platform for the inner heliosphere (SERPENTINE) käynnistyy vuoden 2021 alussa.
EU:n Horisontti 2020 -ohjelman rahoittamassa hankkeessa analysoidaan uusien aurinkoluotaimien havaintoja ja selvitetään auringon hiukkaspurkausten alkuperää. Kolme ja puoli vuotta kestävä hanke maksaa kaksi miljoonaa euroa.
Turun yliopisto tiedotti asiasta 2.11.
SERPENTINE-hanke toteutetaan 1.1.2021–30.6.2024 ja sitä koordinoi Turun yliopiston avaruustutkimuslaboratorio. Mukana on kuusi eurooppalaista yliopistoa ja tutkimuslaitosta viidestä eri maasta. Suomesta mukana on myös Helsingin yliopisto. Mukana ovat Kielin yliopisto, Paul Sabatierin yliopisto Toulousessa, Imperial College Lontoossa sekä Alcalan yliopisto Espanjassa.
Tutkijoiden tavoitteena on ymmärtää laajalle levinneiden auringon suurienergiaisten hiukkaspurkausten syntyprosessit. Säteilymyrskyinä aurinkokunnassa nopeasti liikkuvat hiukkaspurkaukset aiheuttavat Maan magneettikentän ulkopuolella haittaa erilaisille satelliiteille.
Hiukkaspurkausten alkuperän selvittäminen on mahdollista uusien luotaimien keräämällä tiedolla. Elokuussa 2018 laukaistiin NASA:n Parker-aurinkoluotain, helmikuussa 2020 ESA:n Solar Orbiter -luotain ja lokakuussa 2018 ESA:n BepiColombo-luotain, joiden mittauksilla voidaan tutkia purkauksia lähellä aurinkoa, missä hiukkaset kiihtyvät suuriin energioihin.
”Uusilla luotaimilla saamme kuvan kunkin hiukkaspurkauksen rakenteesta ja sen kehittymisestä. Kattavalla mittausverkolla päästään analysoimaan purkauksia tarkasti ja moni arvoitus purkausten rakenteesta ja niiden syntymekanismeista saa vastauksen”, sanoo tiedotteessa hankkeen päätutkija, avaruusfysiikan professori Rami Vainio Turun yliopistosta.
Suurienergiaisia hiukkasia löytyy käytännössä kaikkialta avaruudessa. Tutkimustulosten odotetaan lisäävän tietoa hiukkaskiihdytysprosesseista myös yleisemmin.
Viidestä maasta
Vainion johtama avaruustutkimuslaboratorio on ollut mukana luotaimilla tehtävässä aurinkotutkimuksessa jo neljännesvuosisadan. Joulukuun 2. päivä tulee 25 vuotta täyteen siitä, kun ESA:n ja NASA:n SOHO-aurinkoluotain lähti matkaan mukanaan Turun yliopiston yhä toimiva ERNE-laitteisto.
”Pääsemme yhdistelemään SOHO:n kaltaisten vanhojen työhevostemme mittauksia uusien luotainten mittauksiin. Yhdistämällä eri luotainten tietoja saamme vastauksia niihin kysymyksiin, joita SOHO:lla ja muilla edellisen sukupolven laitteistoilla ei kyetty ratkaisemaan”, Vainio sanoo.
Vainio on mukana kahden luotaimen, Solar Orbiterin ja BepiColombon tiedetiimeissä. SERPENTINE-tutkimusryhmä koostuu eurooppalaisten luotainten tiedetiimien jäsenistä ja data-analyysimenetelmien kehittäjistä.
”Tuomme yhteen huippuasiantuntijoita viidestä eri Euroopan maasta ja kehitämme uusille luotaimille integroidun data-analyysialustan tiedeyhteisön käyttöön. Tällaisissa laajoissa EU-hankkeissa onkin usein kysymys paitsi tieteen tekemisestä, myös tulevan tutkimuksen mahdollistamisesta entistä parempia menetelmiä kehittämällä”, Vainio toteaa.
Auringon aktivoituminen
Auringonpurkaukset noudattavat uringon 11-vuotista aktiivisuussykliä, eli samaa sykliä, jossa myös auringonpilkkujen määrä vaihtelee. Aurinko on pitkään ollut hiljainen. Hanke ajoittuu kuitenkin auringon nousevan aktiivisuuden aikaan.
”Havaitsimme ERNE-hiukkasilmaisimella lokakuun puolivälissä ensimmäisen ison hiukkaspurkauksen sitten vuodenvaihteen auringonpilkkuminimin”, Vainio sanoo.
Havainto on kertoo auringon aktiivisuuden kasvusta ja hiukkaspurkausten yleistymisestä.
”Ennustimme, että ensimmäiset isot purkaukset tässä aktiivisuusjaksossa ajoittuisivat tämän vuoden lopulle. Saamme hankkeen aikana analysoitua kymmeniä hiukkaspurkauksia ja siten tukevan datasetin tieteellisille päätelmillemme. Auringonpurkausten tutkimus ottaa näin mahtiloikan eteenpäin”, Vainio sanoo.