Kuukausiesitelmä

Geofysiikan Seuran kevätkauden ensimmäinen kuukausiesitelmä pidetään tiistaina 13.1.2026 klo 17:15 alkaen Tieteiden talon (Kirkkokatu 6, 00170 Helsinki) Salokas salissa. Virvokkeita on tarjolla esityksen edellä klo 17:00 alkaen.

Kuukausiesitelmän pitää Riku Järvinen (Ilmatieteen laitos) aiheesta

Merkuriuksen arvoitusten jäljillä BepiColombon matkassa ja avaruussäätä mallintamalla

Merkurius, aurinkokunnan sisin ja pienin planeetta, on ainutlaatuinen "luonnonlaboratorio" avaruussään tutkimukselle. Toisin kuin Maalla, Merkuriuksella ei ole ilmakehää eikä ionosfääriä, mutta sillä on sisäinen magneettikenttä ja poikkeuksellisen suuri rautapitoinen ydin. Planeettaa ympäröi pintaprosesseista syntyvä eksosfääri, jonka hiukkaset sekoittuvat aurinkotuulen hiukkasiin muodostaen monista ionilajeista koostuvan plasmaympäristön. Aurinkotuuli on Merkuriuksessa planeetoista voimakkainta ja vaihtelevinta sen sijainnin sekä elliptisen kiertoradan vuoksi. Nämä piirteet tekevät aurinkotuulen ja Merkuriuksen vuorovaikutuksesta erittäin dynaamisen ja vahvasti kytkeytyneen kokonaisuuden. Tutkimalla Merkuriusta parannamme avaruussään fysiikan ymmärrystä, mallinnusta ja ennusteita, mikä on yhä tärkeämpää teknologiapohjaisessa yhteiskunnassa sekä avaruustoiminnassa.

Merkurius on kuitenkin sisäaurinkokunnan vähiten tutkittu planeetta. Paikan päällä sitä ovat havainneet vain kolme luotainta: Mariner 10 (ohilennot 1974–75), MESSENGER (kiertoradalla 2011–2015) ja BepiColombo (ohilennot 2021–2025). Seuraavaksi BepiColombon on määrä asettua Merkuriuksen kiertoradalle marraskuussa 2026. Ilmatieteen laitos ja monet suomalaiset tahot ovat osallistuneet merkittävällä osuudella BepiColombon mittalaitteiden suunnitteluun ja rakentamiseen.

Avaruusfysiikan tutkimuksen suurena haasteena on ionien ja elektronien mittakaavojen kytkeytyminen magnetosfäärin suurempiin globaaleihin mittakaavoihin. Merkuriuksen pieni ja nopea magnetosfääri tarjoaa otollisen kohteen numeeriselle mallinnukselle. Magnetosfäärin ja aurinkotuulen vuorovaikutukseen liittyvien ilmiöiden jaksot kestävät vain joitain minuutteja, mikä tekee ympäristöstä erityisen sopivan yksityiskohtaisille, suurteholaskentaa hyödyntäville plasmasimulaatioille.

Käsittelen tässä esityksessä Merkuriuksen tutkimusta avaruussään ilmiöiden ja hiukkasperustaisen avaruussäämallinnuksen näkökulmasta, jotka ovat keskeisiä työkaluja BepiColombon luotainhavaintojen tulkinnassa.