Czym są światła północne i południowe?

W kole podbiegunowym są one znane jako aurora borealis lub światła północne, podczas gdy w kole antarktycznym są one nazywane aurora australis lub światła południowe.

Te dramatyczne i kolorowe światła powstają, gdy elektrycznie naładowane cząstki z wiatrów słonecznych wchodzą w atmosferę Ziemi i oddziałują z gazami w atmosferze.

Strumień wysokoenergetycznych cząstek

Słońce nieustannie emituje w przestrzeń kosmiczną promieniowanie elektromagnetyczne i wysokoenergetyczne cząstki, które wytwarzają pogodę kosmiczną. Wiatr słoneczny jest częścią pogody kosmicznej. Jest to ciągły strumień wysokoenergetycznych cząstek – głównie elektronów i protonów – które wypływają ze Słońca przez przestrzeń kosmiczną z bardzo dużą prędkością i wysoką temperaturą. Wiatry słoneczne mogą osiągać prędkości rzędu miliona mil na godzinę.

Ziemia: A Giant Magnet

Ziemia jest gigantycznym magnesem, z jej polem magnetycznym rozciągającym się od jądra Ziemi do obszaru w przestrzeni, gdzie spotyka się z wiatrami słonecznymi. Region tego pola, w którym wpływ magnetyczny Ziemi dominuje nad wiatrami słonecznymi, znany jest jako magnetosfera. Jej kształt i rozmiar stale się zmieniają, ponieważ jest bombardowana przez wiatry słoneczne.

Ziemska magnetosfera osłania Ziemię przed wiatrami słonecznymi i innymi szkodliwymi promieniami kosmicznymi. Odbija ona większość wysoko naładowanych cząstek z wiatrów słonecznych i powstrzymuje je przed wejściem w atmosferę Ziemi.

Zderzenia wysokoenergetyczne

Pomimo że magnetosfera Ziemi jest odpowiedzialna za jej ochronę przed wysoko naładowanymi cząstkami w wietrze słonecznym, czasami, gdy warunki są odpowiednie, cząstki te wchodzą w atmosferę Ziemi na dwóch biegunach, gdzie zderzają się i oddziałują z cząsteczkami gazu i atomami.

Gdy dochodzi do takich zderzeń, energia z elektronów w wietrze słonecznym jest przekazywana elektronom w atomach różnych gazów atmosferycznych. Wszelki nadmiar energii jest następnie uwalniany przez te wzbudzone atomy w postaci światła.

Aurorskie pokazy świetlne mają tendencję do występowania na wysokości od 50 mil (80,46 km) do 200 mil (321,87 km) nad powierzchnią Ziemi.

Wiele różnych kolorów

Kolor uwalnianego światła zależy od rodzaju cząsteczek gazu, ich stanu elektrycznego w momencie zderzenia oraz rodzaju cząsteczek wiatru słonecznego, z którymi się zderzają. Atomy tlenu emitują światło o barwie żółtozielonej lub czerwonej, podczas gdy atomy azotu generują światło o barwie niebieskiej lub purpurowo-czerwonej. Mieszanka gazów w atmosferze Ziemi tworzy wielobarwne zorze.

Ponieważ cząsteczki wiatru słonecznego nieustannie wchodzą w atmosferę Ziemi i oddziałują z atomami gazu, pokazy zorzy mogą być zarówno statyczne, jak i dynamiczne – mogą zmieniać kształt i kolory, a także pulsować na niebie.

I wiele różnych kształtów

Kształty zorzy zwykle mieszczą się w sześciu kategoriach – kurtyny, wstęgi, welony, korony, łaty i promienie.

Najlepsze miejsca do zobaczenia zorzy północnej

Jeśli ktoś miałby spojrzeć z kosmosu, zobaczyłby zorzę w kształcie pierścienia rozciągającą się na około 2500 mil (4000 km) wokół obu biegunów. Ta strefa zorzy obejmuje środkową i północną Alaskę i Kanadę, Grenlandię, północną Skandynawię i Rosję na półkuli północnej oraz Antarktydę na półkuli południowej. Na południu, zorze mogą być czasami widoczne z południowej Australii, Nowej Zelandii i Chile.

Czasami wysoki poziom aktywności słonecznej może prowadzić do silnych i gwałtownych podmuchów wiatrów słonecznych oddziałujących z magnetosferą Ziemi, powodując burzę geomagnetyczną. To może rozszerzyć region wokół biegunów, gdzie aktywność auroral może być obserwowany z, zwiększając szanse na zobaczenie aurora w niższych szerokościach geograficznych.

Na bardzo rzadkie okazje, auroral pokazy mogą być obserwowane z miejsc w pobliżu równika. Na przykład w 1909 roku, z powodu bardzo silnej burzy geomagnetycznej, ludzie w Singapurze byli w stanie obserwować auroral displays.

Kiedy jest najlepszy czas, aby zobaczyć Auroral Lights?

While aktywność auroral i aurory mogą wystąpić przez cały rok, dzień i noc, najlepszy czas, aby je zobaczyć jest w nocy w miesiącach zimowych. To dlatego, że w zimie, obszary wokół biegunów północnego i południowego mają dłuższe okresy darkness.

Aurory są najlepiej obserwować około północy – kiedy jest najciemniej – w czystą noc, a w miejscu, które jest z dala od miasta. Źródła światła – sztuczne lub naturalne, jak np. z Księżyca w pełni – mogą bardzo utrudnić obserwację zorzy.

Fazy Księżyca w Twoim mieście

11-letni cykl

Zorze są bezpośrednio związane z aktywnością słoneczną, która jest mierzona liczbą plam słonecznych – ciemnych punktów na powierzchni Słońca spowodowanych wysoką aktywnością magnetyczną na Słońcu. Większa liczba plam słonecznych oznacza, że większa liczba wysoko naładowanych cząstek jest wypychana przez Słońce. To z kolei może prowadzić do większej aktywności zorzy północnej na Ziemi.

Astronomowie słoneczni odkryli, że Słońce przechodzi przez cykle aktywności słonecznej. Cykl ten, zwany również cyklem słonecznym, pojawia się co 11 lat.

Naukowcy zaobserwowali 24 cykle słoneczne od 1755 roku, kiedy to aktywność słoneczna zaczęła być rejestrowana przez ludzi. Mówi się, że 24. cykl słoneczny osiągnął swój szczyt gdzieś w połowie 2013 r.

Did You Know?

Aurory zostały zaobserwowane na niektórych innych planetach, jak również. Każda planeta, która ma pole magnetyczne i atmosferę będzie miał aktywność auroral.

Tematy: Astronomia, Słońce, Zjawiska atmosferyczne

Tematy.