Скоро сви су чули или видели фотографије северног светла. Неки други су имали среће да их виде лично. Али многи нису свесни како се формирају и због.
Почиње поларна светлост са флуоресцентним сјајем на хоризонту. Тада се смањује и настаје осветљени лук који се понекад затвара у облику врло светлог круга. Али како се формира и са чиме је повезана његова активност?
Формирање северне светлости
Формирање северног светла је повезано са соларна активност, састав и карактеристике Земљине атмосфере. Да бисмо боље разумели овај феномен, занимљиво је читати о томе свемирски урагани и како они утичу на генерација северног светла.
Северно светло се може посматрати у кружном подручју изнад полова Земље. Али одакле долазе? Долазе са Сунца. Постоји бомбардовање субатомских честица са Сунца насталих у соларним олујама. Ове честице се крећу од љубичасте до црвене. Соларни ветар мења честице и када се сусретну са магнетним пољем Земље одступају и само један део се види на половима.
Електрони који чине сунчево зрачење производе спектралну емисију када дођу до молекула гаса који се налазе у магнетосфери, део Земљине атмосфере који штити Земљу од сунчевог ветра и изазивају побуду на атомском нивоу која резултира луминисценцијом. Та луминисценција се шири небом, стварајући призор природе.
Студије о северном светлу
Постоје студије које истражују северно светло када се производи соларни ветар. Ово се дешава јер, иако је познато да соларне олује имају оквирни период од 11 година, није могуће предвидети када ће се појавити северно светло. За све људе који желе да виде северно светло, ово је штета. Путовање до полова није јефтино, а немогућност да се види аурора је веома депресивна. Поред тога, можда би било корисно знати северно светло у Шпанији за оне који не могу да путују далеко.
Да бисмо разумели како се формира северна светлост, неопходно је разумети два кључна елемента укључена у њихово стварање: соларни ветар и магнетосферу. Сунчев ветар је ток електрично наелектрисаних честица, првенствено електрона и протона, које емитује Сунчева корона. Ове честице путују до импресивне брзине, који могу достићи и до 1000 км/с, а преносе се соларним ветром у међупланетарни простор.
Магнетосфера, са своје стране, делује као штит који штити Земљу од већине честица сунчевог ветра. Међутим, у поларним регионима, Земљино магнетно поље је слабије, што омогућава неким честицама да продру у атмосферу. Ова интеракција је најинтензивнија током геомагнетних олуја, када је соларни ветар најјачи и може изазвати поремећаје у магнетосфери.
Интеракција честица са Земљином атмосфером
Када наелектрисане честице соларног ветра продру у Земљину атмосферу, оне ступају у интеракцију са атомима и молекулима присутним у њој, првенствено кисеоником и азотом. Овај процес интеракције је оно што доводи до северне светлости, стварајући боје и облике које видимо на небу. Соларне честице преносе енергију на атоме и молекуле у атмосфери, узбуђујући их и доводећи их у више енергетско стање.
Када атоми и молекули достигну ово побуђено стање, они имају тенденцију да се врате у своје основно стање, ослобађајући додатну енергију у облику светлости. Овај процес емисије светлости је оно што производи карактеристичне боје северног светла. Таласна дужина емитоване светлости зависи од врсте атома или молекула који су укључени и нивоа енергије који се достиже током интеракције, што се може даље истражити у слојеви Земљине атмосфере.
Кисеоник је одговоран за две основне боје ауроре. Зелено/жуто се јавља на таласној дужини енергије од КСНУМКС нм, док црвену и љубичасту боју производи ређа дужина у овим појавама, КСНУМКС нм. Конкретно, потребно је скоро два минута да побуђени атом кисеоника емитује црвени фотон, а ако се један атом за то време судари са другим, процес се може прекинути или прекинути. Стога, када видимо црвене ауроре, оне ће се највероватније наћи на вишим нивоима јоносфере, на висини од приближно 240 километара, где има мање атома кисеоника који ометају једни друге.
Боје и гасови: кисеоник и азот
Боје северног светла су резултат интеракције соларних честица са различитим гасовима у Земљиној атмосфери. Кисеоник и азот су првенствено одговорни за разноврсност нијанси које видимо на небу током ауроре бореалис. Кисеоник, када га побуђују сунчеве честице, може да емитује зелено или црвено светло, у зависности од висине на којој долази до интеракције. На мањим висинама, око 100 километара, кисеоник емитује зелено светло, док на већим, око 200 километара, емитује црвену светлост. За потпуније разумевање овог феномена, препоручује се читање о хладноћа у ведрим ноћима, када су ове ауроре највидљивије.
Азот, са своје стране, доприноси плавим и љубичастим нијансама северног светла. Када соларне честице побуђују молекуле азота, оне могу да емитују плаво или љубичасто светло, стварајући контраст са бојама које производи кисеоник. Комбинација ових боја ствара импресивне вишебојне ауроре које осветљавају ноћно небо у поларним областима.
Боје северног светла
Иако се северна светла обично повезују са светло зеленом бојом, она се заправо могу појавити у различитим бојама. Зелена је најчешћа због побуде атома кисеоника на око 100 километара висине. међутим, На различитим висинама и са различитим врстама гасова могу се појавити друге боје:
- Зелена боја: настаје ексцитацијом кисеоника на 100 км надморске висине.
- Црвена боја: настаје кисеоником на већим висинама, око 200 км.
- Плава боја: узрокована интеракцијом сунчевих честица са азотом.
- Љубичаста боја: такође резултат ексцитације азотом, што додаје контраст зеленим и црвеним светлима.
Ауроре на другим планетама
Ауроре нису ексклузивне за Земљу. Захваљујући запажањима свемирског телескопа Хабл и свемирских сонди, успели смо да откријемо ауроре на другим планетама у Сунчевом систему, као што су Јупитер, Сатурн, Уран и Нептун. Иако је основни механизам за формирање аурора је слична на свим овим планетама, постоје значајне разлике у њиховом пореклу и карактеристикама. Да би се боље разумеле ове разлике, може се истражити спектакуларне временске појаве.
На Сатурну, ауроре су сличне онима на Земљи по свом пореклу, јер су такође резултат интеракције између Сунчевог ветра и магнетног поља планете. Међутим, на Јупитеру се процес разликује због утицаја плазме коју производи месец Ио, што доприноси формирању интензивних и сложених аурора. Ове разлике чине проучавање ауроре на другим планетама фасцинантним пољем истраживања, омогућавајући нам да боље разумемо физичке процесе који се дешавају у Сунчевом систему.
Ауроре на Урану и Нептуну такође имају карактеристичне карактеристике, због нагиба њихових магнетних осе и састава њихове атмосфере. Ове разлике у структури и динамици магнетних поља ових планета утичу на облик и понашање ауроре, нудећи прилику да се истражи како се ови феномени мењају у различитим планетарним срединама.
Поред тога, ауроре су откривене на неким Јупитеровим сателитима, као што су Европа и Ганимед, што сугерише да присуство сложених магнетних процеса на овим небеским телима. У ствари, ауроре је на Марсу посматрала свемирска летелица Марс Екпресс током посматрања 2004. Марс нема магнетно поље аналогно Земљином, али има локална поља, повезана са његовом кором, која су одговорна за ауроре на овој планети.
Овај феномен је такође недавно примећен на Сунцу. Ове ауроре настају услед убрзања електрона кроз сунчеву тачку на површини. Ово наглашава важност ауроре изван наше планете, јер пружају виталне информације о магнетним пољима и атмосфери других небеских тела.
Посматрање северне светлости
Сведочење северној светлости је незаборавно искуство, иако захтева планирање и стрпљење. Да бисте побољшали шансе да их уочите, неопходно је одабрати повољно време и локација. Између средине августа и априла, ноћи су дуже и тамније у поларним регионима, што повећава шансе да се види овај феномен. За оне који су заинтересовани за тему, корисно је прегледати Информације о Кируни, граду северног светла.
Најбољи региони за посматрање северног светла су Норвешка, Исланд, Финска, Шведска, Канада и Аљаска, где ведро небо и временски услови погодују спектаклу. Препоручљиво је тражити места удаљена од градова да бисте избегли светлосно загађење и уживали у бољем виду. Ако желите да сазнате више, консултујте се Спектакуларна олуја северног светла у Канади.
Поред тога, кључно је припремити се за хладноћу и носити одговарајућу одећу за ниске температуре. Стрпљење игра важну улогу, јер се ауроре могу брзо појавити и нестати. Информисање о прогнозама геомагнетне активности и поседовање одговарајуће камере помажу да се овај феномен ухвати у свој својој раскоши.
Међутим, климатске промене су такође почеле да утичу на видљивост ауроре. Растуће температуре и топљење поларног леда могу утицати на густину и састав атмосфере, потенцијално мењајући начин на који се ауроре виде са Земљине површине. Штавише, све веће светлосно загађење у урбаним срединама отежава сагледавање овог природног феномена, због чега је неопходно путовати у удаљена подручја да бисте у потпуности уживали у искуству.
Северно светло је подсетник на величанственост и сложеност нашег универзума. Како напредујемо у нашем разумевању ових феномена, отвара се низ могућности за истраживање њихове фасцинантне лепоте и физичких процеса иза њих.
