Verkkouutiset

Suuri aurinkomyrsky iskee kerran sadassa vuodessa – Näin se vaikuttaisi Suomeen

Suomen sähköverkko kestäisi voimakkaan aurinkomyrskyn, mutta lentoliikenne ja kaupalliset satelliitit olisivat ongelmissa, sanoo professori Minna Palmroth.
Saga Wiklund
Saga Wiklund
Extra
MAINOS (artikkeli jatkuu alla)

Maa kohtaa voimakkaan aurinkomyrskyn tilastollisesti noin kerran sadassa vuodessa.

– Seuraavaa ajankohtaa ei pystytä ennustamaan. Kun edellisestä voimakkaasta aurinkomyrskystä on yli 100 vuotta ja kun kriittinen inframme on yhä avaruusriippuvaisempaa, eri toimijoiden tulisi varautua aurinkomyrskyihin, kertoo laskennallisen avaruusfysiikan professori Minna Palmroth Helsingin yliopistosta Verkkouutisille.

Edelliset voimakkaat aurinkomyrskyt on koettu vuosina 1770, 1859 ja 1921. Palmroth on johtanut Suomen Akatemian hanketta, jossa on mallinnettu voimakkaan aurinkomyrskyn vaikutuksia.

Aurinkomyrskyt syntyvät auringon pinnan magneettisissa häiriökohdissa, auringonpilkuissa. Voimakkaassa aurinkomyrskyssä avaruuteen purkautuu miljardeja tonneja varautunutta kaasua, joka koostuu elektroneista, protoneista ja ionisoituneessa muodossa olevista raskaammista alkuaineista.

Revontulialueen laajuus kertoo aurinkomyrskyn voimasta
Aurinkomyrskyssä purkautuneet korkeaenergiset hiukkaset satavat Maan magneettikentän vuoksi napa-alueille, ja samalla ne muuttavat yläilmakehän ominaisuuksia, jolloin signaalien kulku esimerkiksi satelliitista maahan häiriintyy.

Aurinkomyrskyjen näkyvin ilmenemismuoto ovat revontulet. Mitä voimakkaampi myrsky on, sitä laajemmalle alueelle sen vaikutus ulottuu. Pienet aurinkomyrskyt aiheuttavat Lapin revontulet ja hieman suuremmat saavat ne näkymään Etelä-Suomessakin. Erityisen voimakkaiden aurinkomyrskyjen aikaan revontulet voivat näkyä Karibialla asti, kuten kävi vuonna 1859.

Sähköverkkojen on epäilty olevan vaarassa voimakkaan aurinkomyrskyn aikana, sillä nopeat vaihtelut Maan magneettikentässä synnyttävät jakelujärjestelmiin haitallisia geomagneettisesti indusoituneita virtoja.

– Ylimääräinen sähkövirta voi kyllästää muuntajia, ja esimerkiksi Ruotsissa ja Kanadassa on jo mennyt aurinkomyrskyn aikana sähköt tästä syystä, kertoo Palmroth.

Suomen sähköverkko olisi todennäköisesti turvassa

Suomalainen sähköverkko on kestänyt tähän mennessä kaikki keskikokoiset ja pienet aurinkomyrskyt. Mutta entä ne isot, joita tulee kerran sadassa vuodessa? Minna Palmrothin mukaan Suomen sähköverkko kestäisi voimakkaankin aurinkomyrskyn, ja tähän on kaksi syytä.

– Voimakas aurinkomyrsky laajentaa revontulivyöhykkeen niin suureksi, että voimakkaimmat ilmiöt siirtyvät Suomen eteläpuolelle. Toisekseen Suomessa käytetään tavallista kalliimpaa muuntajatyyppiä, joka ei ole herkkä ylimääräisille virroille, Palmroth kertoo.

Palmrothin arvion mukaan voimakas aurinkomyrsky ei vaikuttaisi myöskään suomalaiseen kuituverkkoon ja maan sisäisiin internetyhteyksiin. Suomesta Ruotsiin kulkevat merikaapelit kestäisivät nekin, mutta valtamerten poikki kulkevat kaapelit saattaisivat vaurioitua, ja tällöin tietoliikenteessä olisi katkoksia.

– Valtamerikaapelit ovat pitkiä ja niissä on myös valovahvistimia. On mahdollista, että sinne indusoituu niin isoja virtoja, että valovahvistimet vaurioituisivat, Palmroth arvioi.

Lentoliikenne ongelmissa, mobiiliverkko voisi pätkiä

Voimakas aurinkomyrsky rajoittaisi tai estäisi lentoliikennettä viestijärjestelmien häiriöiden vuoksi.

– Lentoliikenteessä on varajärjestelmänä radiolinkki, ja lisäksi lentokoneet hyödyntävät satelliittisignaaleita. Voimakkaan aurinkomyrskyn vaikutusalueella radioliikenne voi häiriintyä, ja niin on tapahtunutkin useita kertoja. Kymmenen vuotta sitten napakalotin ylittävät lentoreitit jouduttiin peruuttamaan tai reitittämään uudelleen, koska korkeaenergiset hiukkaset estivät signaalien etenemisen, Palmroth kertoo.

Ilmiö vaikuttaa myös mobiiliverkkoon.

– Esimerkiksi Galileo-satelliitti tarjoaa aikasignaalia, jonka avulla puhelut synkronoidaan vastaanottajan ja soittajan välillä. Tähän tarvitaan tarkkaa kellosignaalia, joka voi tulla joko satelliitista tai atomikellosta. Järjestelmät, jotka käyttävät pelkästään satelliitin antamaa aikaleimaa, ovat vaarassa voimakkaan aurinkomyrskyn aikana, ja palvelujen tarjoajien tulisi ottaa tämä huomioon, hän toteaa.
Mobiiliverkko pätki vuonna 2003 jo keskikokoisen aurinkomyrskyn vuoksi, joten niin kävisi todennäköisesti myös voimakkaassa aurinkomyrskyssä.

Voimakas aurinkomyrsky voisi estää satelliittipaikannuksen

– Jos GPS on pois päältä, se aiheuttaa logistiikalle merkittäviä ongelmia. Satamissa tarvitaan koko ajan paikannussignaalia. Sitä hyödynnetään myös karttasovelluksissa. Tämä on iso kysymys, koska logistiikkamme kulkee merien kautta, Minna Palmroth sanoo.

Sekstanttien ja paperikarttojen avulla suunnistaminen on taakse jäänyttä aikaa, mutta jossain tilanteessa sekin voisi olla välttämätöntä.

Voimakkaassa aurinkomyrskyssä toimintavarmimpia ovat Euroopan avaruusjärjestön tai Nasan suuret satelliitit, jotka on rakennettu tarkasti tietyn protokollan mukaan. Tällaisia ovat esimerkiksi monet tietoliikenne- ja sääsatelliitit sekä Galileo-satelliittinavigointijärjestelmä.

Minna Palmroth. Kuva: Veikko Somerpuro

– Voimakkaan aurinkomyrskyn aikana nämä menisivät automaattisesti suojatilaan. Silloin satelliitti ei lähetä signaalia. Tilanteen mentyä ohi satelliitti voisi ehkä jatkaa toimintaansa.

Uudet, pienet satelliitit taas voitaisiin jopa menettää voimakkaassa aurinkomyrskyssä. Tähän luokkaan kuuluvat esimerkiksi Elon Muskin SpaceX-yhtiön Starlink-satelliitit ja erilaisten start up -yritysten pienet satelliitit.

– Näitä ei rakenneta kovin varmistetusti, vaan laukaistaan usein ja paljon. Etenkin matalalla kiertoradalla toimivat satelliitit menetettäisiin ehkä kokonaan, Palmroth sanoo.

Starlink-järjestelmän tehtävänä on tarjota internet-yhteyksiä kaikkialle maapallolla. Näillä satelliiteilla on ollut merkitystä myös Ukrainan sodassa.

Nykytietämys ei riitä enää tulevaisuudessa

Avaruussään tutkiminen perustuu havaintoihin ja mallintamiseen.

Helsingin yliopiston kehittämä, maailman johtava avaruusympäristöä kuvaava malli pyörii Kajaaniin sijoitetussa Lumi-supertietokoneessa.

Eri toimijoiden tulisi Minna Palmrothin mukaan varautua voimakkaaseen aurinkomyrskyyn nykyistä paremmin.

– Maapallo on nopeuttamassa vihreän digisiirtymän rakentamista. Seuraavien kymmenien vuosien aikana tulee uutta digi-infraa, jolla lisätään riippuvuuttamme avaruudesta, mutta fysikaalisen perustutkimuksen ymmärrys ei lisäänny samaa tahtia. Perustutkimusta tarvitaan, jotta voidaan varautua tulevaisuuteen, hän toteaa.

MAINOS (sisältö jatkuu alla)

Opi sukeltamaan, ajattele kuin valkohai!

Suositut sukelluskurssit kokeneiden ammattilaisten johdolla. Verkkokaupassamme voit räätälöidä itsellesi sopivan paketin.
Tarjous

MUISTA LOGO!

Oy Sarin sukellus Ab
Roihupellon maauimala, Niinistö

Hyvä Verkkouutisten lukija,

Kehitämme palveluamme ja testaamme uusia sisältöformaatteja erityisesti mobiililaitteille. Haluaisitko osallistua testiin tässä ja nyt? Se vie vain muutaman minuutin.

(Uusi sisältö aukeaa painiketta klikkaamalla)