Väitös (fysiikka): FM Miikka Paassilta
Aika
30.5.2023 klo 12.00 - 16.00
FM Miikka Paassilta esittää väitöskirjansa “Statistical Properties of Solar Energetic Proton Events” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa tiistaina 30.5.2023 klo 12.00 (Turun yliopisto, Quantum, Auditorio, Vesilinnantie 5, Turku).
Yleisön on mahdollista osallistua väitökseen myös etänä: https://utu.zoom.us/j/65990832472 (kopioi linkki selaimeen).
Vastaväittäjänä toimii tohtori Pertti Mäkelä (Amerikan katolinen yliopisto, Yhdysvallat) ja kustoksena professori Rami Vainio (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on fysiikka.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9257-7.
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Aurinko tuottaa monia eri hiukkaslajeja, joita vapautuu avaruuteen ensisijaisesti äkillisissä, suurissa hiukkaspurkauksissa. Nämä hiukkaset vaikuttavat merkittävästi säteily-ympäristöön Maan lähellä, joten ne ovat tärkeä tekijä pyrittäessä hallitsemaan avaruuteen liittyvään ihmisen toimintaan sisältyviä riskejä. Vaikka purkauksissa esiintyvät perusmekanismit tunnetaan melko hyvin, hiukkasia ohjaavat monimutkaiset prosessit ja hiukkasten lähtöpaikan muuttuvat olosuhteet saavat aikaan purkausten ominaisuuksien suuren vaihtelun, mikä hankaloittaa pyrkimyksiä mallintaa ja ennustaa hiukkaspurkauksia.
Tässä väitöstyössä tarkasteltiin kolmea hiukkaspurkauspopulaatiota. Purkausten riippuvuus muista Auringon ilmiöistä selvitettiin ja purkauksia kuvattiin laskemalla arviot intensiteettien nousuajoille, lähtöpaikan ja havaitsijan väliselle magneettiselle yhteydelle ynnä muille piirteille. Näitä tutkittiin tavoitteena löytää tilastollisia riippuvuuksia, jotka voivat paljastaa uutta tietoa hiukkasten vapautumisesta ja kulkeutumisesta avaruudessa.
Tutkimuksessa todettiin, etteivät hiukkaspurkausten ominaisuudet riipu yksiselitteisesti havaitsijan ja hiukkasten lähtöpaikan magneettisesta yhteydestä. Populaatiot ovat keskenään hyvin vaihtelevia, ja niihin voi sisältyä useita eri tapaustyyppejä, joiden erottaminen toisistaan ei ole yksinkertaista. Intensiteettien nousuajat, viiveet hiukkaspurkaukseen liittyvän röntgensoihdun ja purkauksen alkuajan välillä sekä purkausten suhteelliset kestot näyttävät kuitenkin riippuvan magneettisesta yhteydestä ja purkauksen rautapitoisuudesta. Hiukkasten vaakasuuntainen leviäminen ei riipu merkittävästi niiden energiasta, mutta saattaa riippua kunkin aurinkojakson aikana planeettainvälisessä avaruudessa vallitsevista olosuhteista. Kaikkiaan tulokset korostavat havaintostatistiikan ja hiukkaskuljetuksen mallintamisen merkitystä tavoiteltaessa Auringon hiukkaspurkausten entistä parempaa ymmärrystä ja kehitettäessä sovelluksia niiden ennustamiseen.
Yleisön on mahdollista osallistua väitökseen myös etänä: https://utu.zoom.us/j/65990832472 (kopioi linkki selaimeen).
Vastaväittäjänä toimii tohtori Pertti Mäkelä (Amerikan katolinen yliopisto, Yhdysvallat) ja kustoksena professori Rami Vainio (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on fysiikka.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9257-7.
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Aurinko tuottaa monia eri hiukkaslajeja, joita vapautuu avaruuteen ensisijaisesti äkillisissä, suurissa hiukkaspurkauksissa. Nämä hiukkaset vaikuttavat merkittävästi säteily-ympäristöön Maan lähellä, joten ne ovat tärkeä tekijä pyrittäessä hallitsemaan avaruuteen liittyvään ihmisen toimintaan sisältyviä riskejä. Vaikka purkauksissa esiintyvät perusmekanismit tunnetaan melko hyvin, hiukkasia ohjaavat monimutkaiset prosessit ja hiukkasten lähtöpaikan muuttuvat olosuhteet saavat aikaan purkausten ominaisuuksien suuren vaihtelun, mikä hankaloittaa pyrkimyksiä mallintaa ja ennustaa hiukkaspurkauksia.
Tässä väitöstyössä tarkasteltiin kolmea hiukkaspurkauspopulaatiota. Purkausten riippuvuus muista Auringon ilmiöistä selvitettiin ja purkauksia kuvattiin laskemalla arviot intensiteettien nousuajoille, lähtöpaikan ja havaitsijan väliselle magneettiselle yhteydelle ynnä muille piirteille. Näitä tutkittiin tavoitteena löytää tilastollisia riippuvuuksia, jotka voivat paljastaa uutta tietoa hiukkasten vapautumisesta ja kulkeutumisesta avaruudessa.
Tutkimuksessa todettiin, etteivät hiukkaspurkausten ominaisuudet riipu yksiselitteisesti havaitsijan ja hiukkasten lähtöpaikan magneettisesta yhteydestä. Populaatiot ovat keskenään hyvin vaihtelevia, ja niihin voi sisältyä useita eri tapaustyyppejä, joiden erottaminen toisistaan ei ole yksinkertaista. Intensiteettien nousuajat, viiveet hiukkaspurkaukseen liittyvän röntgensoihdun ja purkauksen alkuajan välillä sekä purkausten suhteelliset kestot näyttävät kuitenkin riippuvan magneettisesta yhteydestä ja purkauksen rautapitoisuudesta. Hiukkasten vaakasuuntainen leviäminen ei riipu merkittävästi niiden energiasta, mutta saattaa riippua kunkin aurinkojakson aikana planeettainvälisessä avaruudessa vallitsevista olosuhteista. Kaikkiaan tulokset korostavat havaintostatistiikan ja hiukkaskuljetuksen mallintamisen merkitystä tavoiteltaessa Auringon hiukkaspurkausten entistä parempaa ymmärrystä ja kehitettäessä sovelluksia niiden ennustamiseen.