Tänavu märgati helkivaid ööpilvi erakordselt vara - 17/18. ja 20/21. juunil, st enne jaani. Neist esimesel korral olid pilved nähtavad kella 1 ja 2 vahel öösel 18. juunil, kuid moodustumine algas ilmselt veel eelmise päeva lõpus. Teisel juhul oli neid näha ka 20. juuni hilisõhtul alates umbes kella 23-st, kui taevas oli piisavalt pimenenud. 20/21. juuni helkivad ööpilved olid eriti omapärased selle poolest, et nende välimuses, vormis ja heleduses toimusid väga kiired muutused, mis viitasid mesosfääri ebastabiilsusele.
Mõlemal korral katsid pilved võrdlemisi suure osa taevas ning olid keskmisest heledamad, st nähtavad isegi Tallinna südalinnas. 20/21. juunil olid tihedamad pilvetombud idataevas, kuid nõrgemad osad ulatusid kagutaevani. Lääne pool oli pilvi vähem ja need olid õrnemad.
2008. aastal võis helkivaid ööpilvi näha vähemalt kümnel päeval, peaaegu kõik juulis, kusjuures vähemalt paaril korral oli pilved erakordselt eredad (heledusaste 5+).
Mida kujutavad endast helkivad ööpilved ja kuidas need tekivad?
Helkivad ööpilved ehk polaarmesosfääripilved on tavaliselt hõbedase läikega või valkjad (vahel kasutatakse seetõttu nimetust hõbepilved, peamiselt vanemas kirjanduses), kuid võivad olla ka kollakad. Neid näeb valgete ööde laiustel (50-70°), kuid mitte põhja pool 70° laiuskraadist, kus need oleksid nagunii nähtamatud ka taeva liigse heleduse tõttu. Helkivate ööpilvede nähtavusmaksimum asub 60. laiuskraadil ja langeb põhiliselt mõnesse nädalasse pärast suvist pööripäeva (st juulisse).
Helkivad ööpilved tekivad mesosfääris üsna kitsas kõrgusvahemikus 76-85 km, keskmiselt aga 82 km kõrgusel, ja on nii õhukesed (hõredad), et eredamad tähed paistavad enamasti selgelt läbi. Pilved muutuvad seetõttu nähtavaks, et päike, mis on siis allpool horisonti, valgustab imepeeneid jääkristalle, millest pilved arvatakse koosnevat, ja nii muutuvadki helkivad ööpilved nähtavaks. Nende teke oli aga kaua aega mõistatuslik - et helkivad ööpilved tekivad mesosfääris, olid otsesed uuringud kaua aega raskendatud, sest sondpallid nii kõrgele ei ulatu ja tehiskaaslastele on see omakorda liiga väike kõrgus, kuigi asja annab korraldada.
Helkivate ööpilvedega on seotud mitmesugused huvitavad küsimused. Esimest korda registreeriti need 1885. aasta suvel ning arvati, et pilved on seotud vulkaanipurskega. Varasemast ajast pole teada ühtegi kindlat helkivate ööpilvede vaatlemise juhtu, justkui oleks see nähtus järsku tekkinud 19. sajandi teises pooles, jäädes püsima tänaseni. Ehkki leidub mingeid varasemaid vaatlusi, mille puhul on teoreetiliselt võimalik, et tegu oli helkivate ööpilvedega, ei saa seda siiski kindlat väita. Esimene teaduslik vaatlus ja arvutus näitas nende kõrguseks 75 km (vaatlus toimus 1885. aastal) ja hilisemad mõõtmised kinnitavad, et umbes niisuguses kõrguses need tõepoolest tekivad. Sõnapaar "helkivad ööpilved" on tegelikult tõlge saksa keelest. Kuna nimetus pole süstemaatiline (teaduspõhine), siis on püütud juurutada ka teist nimetust - polaarmesosfääripilved.
Mõned aastad hiljem, alates 1885. aastast, tekitas nähtus märksa vähem elevust, sest enam neid taevas kuigi palju ei nähtud. Huvi helkivate ööpilvede vastu elavdas taas Tunguusi meteoriit. Kuigi vaatlusi korraldati vahel isegi süstemaatiliselt, olid need ikkagi väga ebakindlad ja toimusid põhilised endise Nõukogude Liidu territooriumil. Muide, Venemaal on ilmateadus olnud alati väga kõrgel järjel. 20. sajandi teisel poolel muutusid vaatlused siiski süstemaatilisemaks ja neid teostati ka muudel aladel.
Ka helkivate ööpilvede olemus oli kaua aega mõistatuslik. Küll seoti nende teket vulkaanitolmuga, küll kosmilise aine sissetungiga, aga teooriad polnud veenvad. Ideena pakuti välja (Alfred Wegener) ka koosnemine jääkristallidest, millisel juhul peaksid need pilved olema sugulased kiudpilvedega. Ideed uuriti, arvutati kondenseerumiseks ja jäätumiseks vajalik temperatuur ning mõistagi oli tulemus teadlastele üsna vastuvõetamatu (tublisti alla -100°, täpsemalt -120°). Asi oli selles, et mesosfääri temperatuur arvati olevat positiivne ning arusaamatu oli veeauru pääs niivõrd kõrgele. Aga viimaks leiti, et sel teoorial on tõesti tõepõhi all. Ilmselt kujunevad vulkaanipursetel kõrgele paiskuvad tahke aine osakesed kondensatsioonituumadeks, mistõttu helkivate ööpilvede teke ja ilmumine on soodustatud. Ka meteoorne tolm võib-olla nendeks tuumakesteks.
Kuidas veeaur nii kõrgele saab? Võtmeteguriks on troopikas tekkivad ülivõimsad, enam kui 20 km kõrgusele ulatuvad konvektsioonivoolud, mille abil pääseb väike osa veeauru mesosfääri.
Lisaks on tõendeid, et helkivad ööpilved võivad olla seotud kliimasoojenemisega, sest nende sagedus tõuseb, mis näitab mesosfääri jahtumist. Seoseid võib-olla ka metaani lagunemisega päikesekiirguse toimel, sellest ka seos inimtegevusega ja võib-olla sellegagi, miks neid varem kindlalt ei märgatud - metaani hulk suureneb.
Helkivad ööpilved tekivad suvel seetõttu, et mesosfäär on siis palju külmem kui talvel: kuni -160°, talvel tavaliselt vähem kui -100°. Seega, kui näete taevas helkivaid ööpilvi, on mesosfääri tabanud külmalaine, ja mida heledamad pilved, seda võimsam see mesosfäärne külmalaine on. Mesosfäär on pooluste lähedal külmem kui ekvaatori kohal, millega seletub helkivate ööpilvede tekkimine suurematel laiustel.
Vahel on pilved lainelised (undulatus-vorm). Seda põhjustavad ujulained atmosfääris. Helkivate ööpilvede tekkimist soodustab mitu asjaolu: aerosool, kosmosetolm ja madalrõhuväli. Ilmselt seetõttu ongi neid rohkem nendel aastatel, kui suviti on ülekaalus Atlandi ookeani mõju. 2009. aasta juunis on samuti olnud ülekaalus madalrõhkkonnad!
Helkivate ööpilvede vaatlemine
Parim koht helkivate ööpilvede vaatlemiseks on 60. laiuskraadi ümbrus ja parim aeg - pärast jaanipäeva. Need on kõige paremini nähtavad siis, kui päike on horisondist laskunud 6-12° allapoole, kuid võivad olla mingil määral nähtavad ka veel kuni päikese negatiivse kõrguseni 18° (umbes 50° põhjalaiusel jaaniööl).
Nähtav on see osa pilvedest, mis asuvad eha- või koidutaevas. Astronoomiliste abivahenditega on võimalik neid avastada kuni pool tundi varem kui palja silmaga.
Vaatlusandmed näitavad sedagi, et helkivate ööpilvede ilmumise ajal maalähedane õhukiht jahtub ja toimub õhurõhu tõus (näiteks juhtus nii 20/21. juunil). Sel ajal on temperatuur tavalisest 2-3° madalam.
Hõbepilved jagunevad morfoloogiliselt nelja tüüpi, kusjuures tavalisemad on loor ja vöödid. Loori üldiselt kogenematu vaatleja ei märka, kuid teisi tüüpe (virved ja keerised või tombud) saavad kõik erilise vaevata vaadelda. Loor eelneb tavaliselt teistele pilvevormidele.
Hõbepilvede heledusele antakse 5-pallises skaalas hinnang:
- Väga nõrgad helkivad pilved, mida üldiselt ei avastata.
- Pilvi märgatakse kergesti, aga on väikese heledusega.
- Pilved tulevad taevas eredalt esile.
- Heledad pilved, mis tõmbavad kohe endale tähelepanu.
- Erakordselt heledad helkivad ööpilved.
Vaatlemisel märgitakse taeva selgusaste - (täiesti selge, veidi Cirruse'id, osaliselt kaetud keskmiste pilvedega jne - ja kellaaeg. Üldiselt oleks hea, kui taevast on võimalik pidevalt vaadata, sest silmad harjuvad siis pimedusega paremini. Mõtet on hakata vaatlema märtsis ja kuni oktoobrini ning kõrgrõhu saabudes. Helkivate ööpilvede esinemise kestus ulatub mõnest minutist mitme tunnini.
Küsimus, kas helkivad ööpilved avastati alles 19. sajandi lõpus või neid tõesti varem polnudki, jääb esialgu vastamata.
Helkivate ööpilvede tombud idataevas mõned minutid hiljem. Fotod: Jüri Kamenik
Uudise kirjutas Horisondi teadusblogi jaoks Jüri Kamenik, Tartu Ülikooli Loodus- ja Tehnoloogiateaduskonna geograafiatudeng.
