10. Valoilmiöt

Johdanto

Ihmettelet outoja valoilmiöitä öisellä muuten mustalla taivaalla. Taivaalla olevan valoilmiön muoto ja väri vaihtelevat epäsäännöllisesti. Kyseessä ovat revontulet.

Taivaalla leimuaa ja välkkyy

Revontulet ovat seurausta aurinkotuulen hiukkasista, jotka törmäävät ilmakehän hiukkasiin. Hiukkaset ovat varauksellisia hiukkasia, joita Aurinko säteilee. Revontulia esiintyy yleisimmin napa-alueilla.

Kuunpimennys tapahtuu, kun Aurinko, Maa ja Kuu ovat samalla suoralla. Tällöin Maan varjo peittää Kuun ja estää melkein kokonaan valon pääsyn Kuun pinnalle. Ainoastaan punainen aallonpituus pääsee perille ja heijastuu Kuun pinnasta. Siksi Kuu on punaisen sävyinen pimennyksen aikana.

Auringonpimennys tapahtuu, kun Aurinko, Maa ja Kuu ovat samalla suoralla. Kuun varjo lankeaa Maan ylle ja peittää osan Maan pinnasta. Kuu saa aikaan sydän- ja puolivarjon Maan pinnalle. Sydänvarjon alueella auringonpimennys on täydellinen ja puolivarjon alueella osittainen.

Revontulet

Auringosta lähtee sähköisesti varautuneita hiukkasia, joita kutsutaan aurinkotuuleksi. Hiukkaset joutuvat ilmakehän vaikutuspiiriin ja kulkeutuvat Maan magneettikentän vaikutuksesta lähelle napa-alueita. Kun hiukkaset törmäilevät ilmakehässä happi- ja typpimolekyylien kanssa, hiukkasten liike-energia muuttuu näkyväksi valoksi.
 
Revontulien yleisin väri on vihreä. Väri syntyy, kun aurinkotuulen kuljettamat hiukkaset törmäävät ilmakehän hiukkasiin. Vihreä väri syntyy, kun aurinkotuulen hiukkaset törmäävät yksiatomiseen happeen.
 
Revontulia esiintyy yleisimmin napojen lähellä olevilla leveysasteilla. Pohjoisella pallonpuoliskolla niiden nimitys on Aurora borealis, northern lights ja eteläisellä pallonpuoliskolla Aurora australis, southern lights. Revontulia nähdään normaalisti kapealla alueella. Se ulottuu noin 3000 km päähän napa-alueista. Kun Auringolla on aktiivisempi kausi, revontulia saattaa esiintyä laajemmallakin alueella. Katso revontuliin liittyvä video.
 
NASAn satelliitin ottama kuva eteläisellä pallonpuoliskolla leimuavista revontulista.

Auringon- ja kuunpimennykset

Kuunpimennys syntyy, kun Maan varjo lankeaa Kuun ylle. Kuu ei kuitenkaan mene tilanteessa täysin näkymättömäksi vaan muuttuu punertavaksi. Punertavuus johtuu siitä, että punaisella värillä on pisin aallonpituus ja siten se taittuu vähiten ilmakehässä. Muut värit puolestaan taittuvat enemmän ja häviävät ilmakehässä valon siroamisen takia.

Punertava Kuu pimennyksen aikaan.

Auringonpimennys syntyy, kun Kuun varjo peittää osan Maan pinnasta. Edellytyksenä kummallekin tapahtumilla on, että Aurinko, Maa ja Kuu ovat samassa tasossa. Aurinko voi peittyä myös vain osittain eli puhutaan osittaisesta auringonpimennyksestä. Aurinko on laaja-alainen valonlähde. Näin ollen Kuusta aiheutuu kaksi erilaista varjoa: sydänvarjo ja puolivarjo. Pimennys on täydellinen sydänvarjon alueella ja osittainen puolivarjon alueella.