Virmalised on suurejooneline taevane vaatemäng, mida põhjamaalastestki on oma silmaga näinud vaid üsna vähesed. Ometigi olid veiklevad "kardinad" veel läinud sajandi algupoolel kaunis laialt sisse põimitud meie rahva mütoloogiasse, ütlemistesse ja kombestikku. On's need nüüdisajal haruldasemad kui minevikus? Ei sugugi. Meid kõikjal saatva kunstvalguse kumas on virmalisi lihtsalt raskem märgata. Enamik täiskasvanuid tunneb tänapäeval ju tähistaevastki kehvemini kui viieaastane laps sajandi eest. Mis need virmalised siis õieti on, kuidas need tekivad ning kus ja millal neid näha saab?
[caption id="attachment_1973" align="alignleft" width="291"]
Foto: Joshua Strang[/caption]
Tegelikult on Eesti jätkuvalt virmaliste maa, ehkki veelgi põhjapoolsematel aladel kohtab neid märksa sagedamini. Virmaliste parim nähtavuspiirkond moodustab rõngakujulise vööndi Maa kummagi magnetpooluse ümber, 10–20 kaarekraadi vahemikus magnetpoolustest (mis teatavasti ei ühti kuigi hästi geograafiliste pooluste, st pöörlemisteljega). Sagedamini on virmalised põhjavalgusena (aurora borealis) nähtavad seega Skandinaavia poolsaare põhjaosas, Põhja-Soomes, Islandil, Gröönimaal, Põhja-Kanadas ning lõunavalgusena (aurora australis) Antarktikas. Inimasustuse levikut ja ajalugu arvestades on mõistetav, miks virmalised on traditsioonilises kombestikus oma koha leidnud üksnes Põhja-Euroopa rahvaste juures.
Ka teaduslikust vaatevinklist on virmalised üks põnev nähtus, mis hõlmab nii Päikese, avakosmose kui ka Maa füüsikat alates elementaarosakestest kuni magnetväljade ja kvantprotsessideni − üks energia ning kiirguse tants ja pillerkaar, mille keerukus ja lennukus on sama hämmastavad kui asjaolu, et inimese võimuses on siiski olnud sellise vahva loodusime tekkimise tagamaadele jälile jõuda.
Kuidas virmalised tekivad?
Nagu paljud muudki asjad siin Maal, saavad ka virmalised oma alguse Päikeselt, kust pidevalt lahkub avakosmosesse tillukesi elektrilaenguga osakesi: peamiselt elektrone ja prootoneid (nendest Päike koosnebki!). Seda osakeste väljarännet tunneme päikesetuule nime all. Päikese vägevast gravitatsioonilisest tõmbest suudavad need osakesed end lahti rebida tänu suurele kiirusele, mille nad saavutavad Päikese atmosfääri tulistes, kuni kümnete miljonite kraadideni kuumenenud välisosades.
Elektrilaenguga osakeste liikumist mõjutab magnetväli. Päikesesüsteemis domineerib Päikese võimas magnetväli ning päikesetuul järgib valdavalt selle magnetvälja jõujooni, kandudes Päikese pöörlemisega kaasa, spiraalitades üle Päikesesüsteemi laiali. Maa lähedale jõudvad osakesed leiavad end aga ühtäkki ka Maa magnetvälja mõju alt, mis suunab neid esialgu meie koduplaneedist mööda. Ent kusagil kaugel Maa selja taga satuvad osakesed justkui tuulevarju ning aeglustuvad. Magnetiline tõmme tirib neid tasapisi Maale ligemale ning paiskab lõpuks suure hooga pooluste suunas, kus toimub kahe maailma kohtumine: Päikeselt pärinevad osakesed põrkuvad Maa atmosfääri ülakihtide osakestega. Kokkupõrkel annavad päikeseosakesed energiat Maa atmosfääri osakestele, mis kiirgavad selle energia ära värvilise polaarvalguse − virmalistena.
Sellised, peaaegu pidevalt tekkivad virmalised Eestis harilikult ei paista, oleme selleks poolusest liiga kaugel. Kuid on ka teine, tormilisem tekkemehhanism, mis virmalised meile kättesaadavamaks muudab.
Nagu Maal, on Päikeselgi oma tujukas ilm. Eriti tujukaks läheb ilm seal Päikese aktiivsustsükli maksimumide ajal umbes iga kümne kuni tosina aasta järel. Sellisel perioodil toimub võimsaid ainepurskeid, mille käigus lahkub Päikeselt miljardeid tonne osakesi korraga. Kui selline purse juhtub tulema Maa poole, suudab see meie koduplaneeti kaitsva magnetvälja lahti kangutada ning tekitada virmalisi polaaraladest märksa kaugemal.
Erinevad värvid tekivad päikeseosakeste kohtumisel erinevate Maa atmosfääri gaasikihtidega. Ülemises atmosfäärikihis ülihõredalt paiknevad hapnikuaatomid annavad punase, veidi allpool mõnevõrra tihedamalt elutsevad hapnikuaatomid rohelise valguse. Veelgi allpool hõljuvad ioniseeritud lämmastikumolekulid kiirgavad sinist valgust. Nende värvide erinevad kombinatsioonid võivad buketti lisada ka kollakaid, roosasid ja lillakaid toone. Kõige sagedamini nähakse siiski rohekaid virmalisi.
Lisaks silmi paitavatele virmalistele kaasnevad päikesepursetega ka magnettormid, mis võivad põhjustada rikkeid tundlikumates elektrisüsteemides. Teadaolevalt võimsaim magnettorm haaras Maad 1859. aastal. Virmalised olid siis nähtavad üle kogu maakera, mitmel pool võis virmaliste valgel ajalehte lugeda. Samal ajal langesid rivist välja paljud telegraafisüsteemid, telegrafistid said elektrilööke. Esines isegi juhtumeid, kus vooluallikad olid küll lakanud töötamast, ent telegraaf töötas sellest hoolimata edasi, kasutades sideliinides tekkinud elektrit. Võib vaid ette kujutada, kuidas mõjuks sarnase võimsusega magnettorm tänapäeval, mil tehnika on märksa kapriissem ning inimese sõltuvus elektriseadmetest peaaegu täielik.
Kunas virmalisi otsida?
Kas kõik need teadmised virmaliste tekkest aitavad meil ennustada, millal tasuks taevalaotusest virmalisi otsida? Kahjuks mitte eriti. Praegused teadmised Päikese ilmast ning Päikese ja Maa magnetväljade omavahelistest seostest on üsna piiratud, seetõttu saab virmaliste peatset ilmumist erinevate soodsalt mõjuvate asjaolude kokkulangemise korral üksnes oletada. Kindlasti on virmalised tõenäolisemad Päikese aktiivsustsükli maksimumi lähedasel ajal (viimane, üsna lahjaks osutunud maksimum hakkab praegu lõppema).
Virmalised on sagedasemad kevadise või sügisese pööripäeva paiku − õnneks on ööd meil Eestis sel ajal tihti selged. Kui sellistes tingimustes juhtub Päikesel toimuma suurem ligikaudu Maa-suunaline päikesepurse, on lootust, et pool kuni paar päeva hiljem (nii palju kulub prootonitel ja elektronidel aega Maani jõudmiseks) näemegi virmalisi.
Päikeseilma pidevalt seiravad satelliidid teatavad pursetest kohe. Vastava teate, nagu ka magnettormi hoiatuse, saab igaüks endale näiteks nutiseadmele tellida. Ent virmalised võivad ilmuda ka ilma igasuguse hoiatuseta (päikesepursketa). Seega − selgetel kevad- ja sügisõhtutel pead kuklasse! Kes soovib minna kindlama peale, peab varuma nädala või paar ning reisima aasta pimedamal poolel tuhatkond kilomeetrit põhja poole. Piisav varuaeg on vajalik, et tabada ühtaegu nii kosmiliste osakeste vihm ülal atmosfääris kui ka sellega kaasneva valgusmängu jälgimist võimaldav selge taevas. Head virmalisteõnne!
Tekst: Antti Tamm