- aastal hakkasid taevapildistajad üle Kanada jagama pilte õhukesest lilla ja valge valguse lindist, arvates, et nad on tabanud harukordset virmaliste liiki. Pilte uurinud teadlased nõustusid sellega esialgu ning valgusetendus sai uue nime: STEVE. Mõne aasta pikkuse uurimistöö järel tuli see aga tagasi võtta – lilla lint ei osutunudki virmalisteks, vaid iseseisvaks taevanähtuseks, mis lihtsalt paikneb taevas päris virmaliste kõrval.
See eksitus on hea sissejuhatus sellele, mis virmalised tegelikult on. Hiilgavad kardinad, mida enamik inimesi nimetab põhja- või lõunavalguseks, tekivad Päikese ja Maa atmosfääri vahelisest pidevast vahetusest, ning selgub, et need on vanemad, kummalisemad ja mitmekesisemad, kui postkaardifotod annavad aimu, sugulastega Jupiteril ja isegi, nagu selgub, tähtedel kaugel väljaspool Päikesesüsteemi.
Mis paneb taeva säramas punaselt, roheliselt ja lillalt
Maal algavad kõige intensiivsemad ilmingud päikesetormidest: laetud osakesed langevad ülemisse atmosfääri, ergastavad seal olevaid gaase ning käivitavad hõõgumise punases, rohelises ja lillas toonis. Milline värv domineerib, sõltub kõrgusest. Punane värv ilmneb kõige kõrgemal, kus hapnikuaatomeid on vähe ja inimsilm on selle lainepikkuse suhtes vähem tundlik, mistõttu punane virmaliste kuma muutub nähtavaks alles siis, kui päikeseaktiivsus on piisavalt tugev, et mõlemat probleemi korraga kompenseerida.
See kõrgusest sõltuvus selgitab, miks sama torm võib ühel ööl näha välja hoopis teistsugune kui teisel. See selgitab ka, miks kõige punasemad ilmingud jõuavad uudistesse: nõrk kardin ei ole märkimisväärne, kuid taevas, mis muutub nähtavalt punaseks, on märk sellest, et üleval toimub midagi ebatavalist.
Virmaliste vöönd ei asu seal, kus arvaksite
Virmalisi on kõige usaldusväärsemalt näha mitte poolustel endil, vaid neid ümbritsevas rõngas: umbes 6 laiuskraadi laiuses vööndis, ligikaudu 660 km ulatuses, mille keskpunkt asub umbes 67. laiuskraadil põhja pool ja lõuna pool. See vöönd asub geograafilisest poolusest üsna kaugel, mis selgitab, miks parimad kohad valgust vaadata on Arktika linnad lõuna pool poolust, mitte poolus ise.
Tavatingimustes püsivad virmalised selles vööndis. Carringtoni sündmuse ajal, mida peetakse kõige suuremaks kunagi täheldatud geomagnetiliseks tormiks, purunesid need reeglid täielikult: virmalisi nähti isegi troopikas, kaugel piirkondadest, kus neid tavaliselt näha võib.
Pettur nimega Steve
STEVE lugu tuletab meelde, et isegi hästi uuritud taevad võivad ikka veel professionaalseid astronoome üllatada. Kui lilla-valge lint 2016. aastal esmakordselt teadlaste tähelepanu alla jõudis, klassifitseeriti see äsja avastatud virmaliste liigiks – mõistetav eksitus, kuna see ilmus samadel taevastel, kus on näha ka tõelisi virmalisi. Järgnev töö muutis diagnoosi: valgusvood, millest STEVE koosneb, pärinevad hoopis teistsugusest mehhanismist ega kuulu lõpuks üldse virmaliste hulka.
Selle lahtiharutamine nõudis täiendavat uurimistööd, milles võrreldi STEVE käitumist tõeliste virmaliste toimimisega, ning need kaks lihtsalt ei sobinud kokku. See, mis nägi välja nagu veel üks virmaliste alaliik, osutus omaette, mitteseotud nähtuseks, mis oli lihtsalt jäänud märkamatuks, kuni harrastusfotograafid hakkasid sellest pilte jagama.
Tagurpidi akronüüm, mis sündis multifilmi põõsast
Hüüdnimel on ebatavaliselt naljakas päritolu. Kodanikuteadlased, kes Kanada kohal esimesena kummalist valgusetendust märkasid, panid sellele nime ühe läbi lõigatud nalja järgi: 2006. aasta animafilmis „Üle heki” (Over the Hedge) kohtab grupp metsloomi tundmatut hekki ja, teadmata, kuidas seda muidu nimetada, otsustab nimetada selle Steveks. Virmaliste uurijad laenasid selle nalja täielikult üle.
Kosmosefüüsik Elizabeth MacDonald, kes töötab NASA Goddardi teaduskeskuses ja asutas esimese kodanikuteaduse võrgustiku virmaliste jaoks, jäi nime STEVE üle rõõmsaks ja lasi oma meeskonnal hiljem selle ümber ehitada teaduslikult kõlava sildi: STEVE ehk Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (tugev soojuslise kiirguse kiiruse suurenemine). Akronüüm loodi sobima nimega, mille kodanikuteadlased olid juba valinud – paberitöö jõudis naljale järele, mitte vastupidi.
Segadust tekitavalt käib STEVE mõnikord kaasas kaaslasega, kes tegelikult ongi virmaliste nähtus. Roheline joon, mis mõnikord ilmub STEVE lilla riba kõrvale, käitub nagu tavaline virmaliste valgus, kuigi otse selle kõrval olev lilla lint seda ei tee, mis tähendab, et üksainus vaatlus võib sisaldada nii ehtsat virmaliste nähtust kui ka petturit üksteise kõrval.
Kodanikuteadlased leiavad jätkuvalt uusi kujusid
STEVE ei ole ainuke virmaliste üllatus, mis pärineb harrastusvaatlejatelt, mitte professionaalselt uurimismissioonilt. Koostöös ülikooli kosmoseteadlastega avastas grupp Soome harrastusfotograafe täiesti uue virmaliste vormi, mida polnud varem kataloogitud.
Teadlased kirjeldavad iga eristuvat virmaliste vormi kui omaette sõrmejälge, mis on iseloomulik ühele kindlale nähtusele virmaliste vööndis. See käsitlus aitab selgitada, miks harrastusfoto võib ikkagi olla avastus: see, mis näib juhuslikule vaatlejale väiksena varieeruvat, võib osutuda mehhanismi allkirjaks, mida keegi varem pole dokumenteerinud.
Jupiteri valgusetendus, mis kunagi ei maga
Maa virmalised on muljetavaldavad, kuid Jupiteri omad seavad need perspektiivi. Need on tohutud ja lisaks sisaldavad Jupiteri valgusetendused sadu kordi rohkem energiat kui midagi, mida Maa iial toodab, ning erinevalt Maa omadest ei lakka need kunagi.
Osa põhjusest peitub selles, et Jupiteril on teine kütuseallikas, mida Maal ei ole. Lisaks päikesetuulega saabuvatele laetud osakestele täiendavad Jupiteri virmalisi osakesed, mida paiskab kosmosesse tema kuu Io, mille vulkaanid on piisavalt suured ja arvukad, et pidevalt varustada planeedi magnetkeskkonda värske ainega. Maal ei ole lähedal ühtegi Io-taolist kuud, mis aitab selgitada, miks Maa virmalised ei toimi katkematult nii nagu Jupiteril.
Virmalised kaugel väljaspool Maad
Virmaliste mõiste ei lõpe ka Päikesesüsteemi servaga. 2015. aasta juulis teatasid astronoomid esimesest kunagisest virmaliste avastusest väljaspool Päikesesüsteemi, mis leiti pruuni kääbustähe LSR J1835+3259 ümbert. Virmaliste leidmine sealt viitab sellele, et Maa põhjavalguse taga olev põhiretsept – magnetväli, mis püüab kinni laetud osakeste voo – toimub ka objektidel, mis on kaugel igasugusest tuttavast planeedist.
Kirja pandud iidsetel taevastel
Virmalised on üks vanimaid registreeritud looduslikke nähtusi üldse. Kõige varasem dateeritav kirjalik ülestähendus sellest esineb Bambusannaalides, iidse Hiina kroonikas, mis on dateeritud aastasse 977 või 957 eKr, sajandeid enne seda, kui enamik sündmusi, mida inimesed peavad „iidseks ajalooks”, üldse kirja pandi. Veelgi vanem kujutis võib olla säilinud Cro-Magnon' koopamaalingutes Põhja-Hispaanias, dateeritud umbes aastasse 30 000 eKr, kuigi eelajaloolise kunstiteose sidumine ühe konkreetse sündmusega on paratamatult ebakindlam kui dateeritud kroonika lugemine.
Vanad ülestähendused kirjutavad tänapäevast pilti mõnikord ikka veel ümber. 1770. aasta Jaapani päevik, mis kirjeldab virmalisi Kyoto kohal ja mis avastati uuesti 2017. aastal, vihjas, et selle taga olnud torm võis olla umbes 7% tugevam kui Carringtoni sündmus – seesama torm, mille telegraafi häirinud ulatust peetakse tavaliselt lakke, kui äärmuslikuks geomagnetiline torm üldse muutuda saab. Kui see võrdlus peab paika, ei pruugi kõige intensiivsema salvestatud ajaloo tormi rekord kuuluda tormile, kellele seda tavaliselt omistatakse.