“See,
kes liiga kaua virmalisi vaatab, läheb segi.”
Eskimode legend
Võib ainult aimata,
millist kohutavat hirmu ja õudu võisid tunda meie kauged
esivanemad, kui nad jälgisid pimedatel talveöödel
muidu nii rahulikus tähistaevas virmaliste lummavat etendust.
Nüüdisajal, mil inimesel pole enam aega vaadata taevasse,
sest tuleb põrnitseda tähesõdadest täidetud
teleekraani või võidelda tulnukatega arvutiekraanil, on
hirm kadunud. Kuid ega me veel sellepärast või öelda,
et teame kindlalt, mis need virmalised õieti on. Ei tea seda
isegi teadlased. Kummatigi on virmalised astunud uuesti inimese ellu,
mõjutades ülemaailmset suhtlemist, ja seepärast on
neid üha enam ning enam uurima hakatud. Peaaegu kõigi põhjamaade
rahvaste legendides esinevad virmalised kui sillad jumalate ja inimeste,
surnute ja elavate vahel. Arvatakse isegi seda, et paljude rahvaste
folklooris tegutsevad draakonid on ajendatud just virmalistest. Alles
hiljaaegu uskusid paljud ameeriklased, et virmalised pole midagi muud
kui päikesekiirte peegeldus polaarjääl. Üldtuntud
on ka arvamus, et virmalised tekivad polaarmeredes triivivate jääpankade
kokkupõrkel.
Virmalisi juhib Maa
Meie armas Emake Maa on kõige muu kõrval ka üks tohutu
suur magnet. Seda taipasid omal moel juba 2200 aastat tagasi elanud
hiinlased, kes ehitasid orienteerumist hõlbustava kompassi. Maa-magneti
poolused asuvad üsna lähedal Maa geograafilistele poolustele.
Magnetväli aga suunab laetud osakesed, näiteks elektronid
ja prootonid piki oma jõujooni.
Seda magnetvälja omadust kasutatakse laialdaselt meie koduses
televiisoritorus, kus katoodilt väljunud elektronid pannakse muutuva
magnetvälja mõjul kukkuma just õigesse kohta ekraanil.
Sama juhtub ka Maa magenetväljas, kuhu kaugemalt kosmosest aeg-ajalt
satuvad laetud elementaarosakesed. Liikudes piki jõujooni edasi,
jõuavad laetud osakesed paratamatult Maa pooluste lähedusse,
kus nende kiirus võib osutuda piisavaks, et ergastada atmosfääris
leiduvate gaaside neutraalseid, laenguta aatomeid. Ergastatud olekusse
sattunud aatom aga kiirgab saadud energia üsna kiirelt valguse
kujul tagasi. Osa sellest valgusest satub vahel meie silma ja nii me
virmalisi näemegi. Tegelikult toimub selline protsess kogu
aeg, ainult et alati ei ole seda palja silmaga näha. Näha
saab seda vaid siis, kui kiirgavate aatomite ja ergastavate osakeste
hulk on piisavalt suur. Ja vaid siis nimetame seda loodusnähtust
virmalisteks. Norralane Kristian Birkeland oli teadlane, kes ülaltoodud
seletuse 1908. aastal esimesena välja pakkus ja ega me arusaamad
praeguseks palju muutunud olegi.
Päike otsustab
virmaliste heleduse
Kuigi mõnikord tundub, et virmalised on üpris madalal, on
see tunne petlik. Tegelikult toimub kaunis vaatemäng siiski tervelt
80 – 300 kilomeetri kõrgusel ionosfääris. Ionosfäär
ise on äärmiselt huvitav ja mõistatuslik ala, kus juhtub
muudki põnevat. Kuna selles atmosfäärikihis leidub
väga palju elektrilise laenguga osakesi, siis voolab seal Maa magnetvälja
toimel üsna tugev elektrivool, mis tekitab vahel enda ümber
tugeva magnetvälja. Neil magnettormide nime all tuntud aegadel
kalduvad kompassinõelad Maal väärasse suunda ja hullutavad
meremehi, kes moodsaid navigaatoreid ei kasuta.
Virmaliste värvid tulenevad eelkõige atmosfääris
leiduvatest gaasidest. Nii kiirgab hapniku aatom tavaliselt rohelist
valgust, punane värv on aga iseloomulik lämmastiku aatomitele.
Virmaliste heledus, nende aktiivsus, on tihedalt seotud Päikese
seisundiga. Kuna suurem osa virmalisi põhjustavatest laetud osakestest
on pärit Päikese välimistest kihtidest, siis mida aktiivsem
on Päike, seda enam näeb Maa peal virmalisi.
Mingil salapärasel
põhjusel kordub Päikese aktiivsuse maksimum iga 11 aasta
järel. Järgmine maksimum on meid ootamas aastal 2000. Kuid
juba praegu on märgata esimesi märke Päikese kasvavast
aktiivsusest. Ja nüüd on teadlased rohkem kui kunagi varem
valmis nii virmaliste kui ka muude “päikesetuulest” põhjustatud
nähtuste uurimiseks. Selle aasta alguses, 6. jaanuaril registreeris
kosmoselaev Soho, mis asub umbes miljoni kilomeetri kaugusel Maa ja
Päikese vahel ning jälgib pidevalt Päikese tegevust,
kohutava purske Päikesel. Uurijad arvutasid välja, et purskes
väljapaistatud aine liigub Maa poole kiirusega 450 kilomeetrit
sekundis ning esimesed märgid sellest peaksid Maa atmosfääri
jõudma nelja päevaga. 10. jaanuaril registreeriski Soho
temast mööduva päikesetuule ning sama tegi ka Maale hulga
lähem satelliit Wind. Kuid Päikeselt tulnud laetud osakeste
pilv ei sisenenud sugugi kohe Maa atmosfääri, vaid jäi
tükiks ajaks “võitlema” Maa magnetväljaga. Mitmed Maa-lähedased
satelliidid registreerisid selle omapärase võitluse. Alles
11. jaanuari varahommikul sisenes pilv lõpuks Maa atmosfääri
ning põhjustas erakordselt heledad virmalised Maa mõlema
pooluse lähedal. Nendes virmalistes vabanes 1400 gigavati suurune
energiahulk, mis ületab USA-s aasta jooksul toodetava elektrienergia
peaaegu kahekordselt. Sel päeval segasid raadiohäired mitmete
arktiliste lennujaamade tööd. Firma AT&T üks sidesatelliit
lakkas töötamast just 11. jaanuaril.
Virmalisi esineb teistelgi
planeetidel
Järgmine tugev purse registreeriti 7. aprillil ning kolm päeva
hiljem võisid huvilised jälgida järjekordset virmaliste
tulevärki. Päikese aktiivsuse üha tõustes sagenevad
pursked ja muutuvad võimsamaks. Juba selle talve selgetel õhtutel
tuleks igaks juhuks heita pilk põhjataevasse, sest pilt tasub
vaatamist. Kuid virmalisi on võimalik näha ka muudel planeetidel.
1994.-95. aastal pildistas Hubble’i taevateleskoop Jupiteri atmosfääris
mitmel korral virmalisi. Kuna seal esineb ennekõike vesinikku,
tuli virmaliste jälgimiseks kasutada ultraviolettkiirtele tundlikku
kaamerat, sest vesinikuaatoimi kiirgus langeb just sellesse silmaga
nähtamatusse piirkonda. Jupiteri virmalised erinevad Maa virmalistest
veel ka seetõttu, et need pole põhjustatud mitte Päikeselt
saabunud päikesetuulest. Laetud osakesi tarnib Jupiteri jaoks tema
vulkaaniline kaaslane Io, millel toimuvad vulkaanipursked paiskavad
samuti kosmosesse hulga laetud osakesi. On loomulik, et virmalisi uuritakse
eelkõige seal, kus neid esineb kõige rohkem. Eriti agarad
virmalisteuurijad on soomlased. Sel huvitaval ja areneval alal on üks
teerajajatest Oulu kosmosefüüsika rühm. Mitmeid huvitavaid
projekte on teoksil ka Sodankylä geofüüsika observatooriumis
Lapimaal. Küllap kasvab ionosfääri uurimine edaspidi
veelgi, sest lähituleviku mastaapsed kommunikatsiooniprojektid
eeldavad ionosfääris toimuva veelgi paremat tundmist. Meie
aga võiksime siiski proovida kasvõi kordki elus neid kummalisi
virmalisi ka näha, seda enam, et nüüd on selleks saabumas
soodsad ajad.