Auringon fotosfäärin magneettikentän rakenne ja kehitys

Väitöskirjatyössä on tutkittu Auringon fotosfäärin magneettikenttää. Tutkimustulokset auttavat ymmärtämään paremmin Auringon tuottamaa säteilyä ja hiukkasvirtaa, joilla on suuri vaikutus Maan lähiavaruuden ja koko heliosfäärin olosuhteisiin.

Auringon fotosfäärin magneettikenttä on avaruussään ja avaruusilmaston kannalta erittäin merkittävä tekijä. Magneettikentän rakenne eri mittakaavoissa on moninainen, mutta heikoimmat pienen skaalan kenttäelementit tuottavat suurimman osan Auringon pinnan magneettivuosta.

Väitöskirjassa käsitellään fotosfäärin magneettikentän rakennetta, sen ajallista ja paikallista kehitystä ja pitkäaikaisvaihtelua. Tuloksissa esitetään ensimmäistä kertaa fotosfäärin heikon magneettikentän jakauma ja sen systemaattinen epäsymmetria aurinkosyklien 21–24 aikana. Tulokset osoittavat, että epäsymmetria, jota kutsutaan myös siirtymäksi, on todellinen fysikaalinen ilmiö, joka voimakkaimmin kehittyy supergranulaation kokoskaalassa.

Työssä tutkittiin heikon magneettikentän jakauman epäsymmetrisyyttä erikseen Auringon eteläisellä ja pohjoisella pallonpuoliskolla. Tulokset osoittavat, että heikon kentän siirtymä molemmilla hemisfääreillä on systemaattisesti samanmerkkinen kuin kyseisen syklin aikana kehittyvä polaarikenttä kyseisellä hemisfäärillä. Osoitettiin myös, että hemisfääreittäin laskettu siirtymä vaihtaa merkkiä aurinkosyklin myöhäisellä laskevalla kaudella ja saavuttaa maksimin laskevan kauden alussa tai sen keskivaiheilla. Havaittu heikon kentän kehitys Auringon eri hemisfääreillä on uusi ja entuudestaan tuntematon Auringon magneettisen syklin ominaisuus.

Lisäksi tutkittiin heikon kentän jakauman siirtymää ja vinoutta aurinkosyklien 21–24 aikana. Tulokset osoittavat, että heikoimmankin kentän alueissa magneettisten elementtien polariteetti suosii vallitsevaa voimakkaiden aktiivisten alueiden polariteettia. Magneettivuon kulkeutuessa aktiivisilta alueilta navan suuntaan vastakkaismerkkiset voimakkaan kentän alueet yhtyvät ja synnyttävät heikon kentän alueita. Näin heikon kentän kehitys kytkeytyy Auringon magneettiseen sykliin.