Zanimljivosti polarnog sveta

Polarna svetlost – Aurora Borealis na severnoj polulopti i Aurora Australis na južnoj spadaju među najlepše prizore koji se mogu videti u prirodi. Ime Aurora Borealis je dobila po rimskoj boginji zore Aurori i grčkoj reči za severni vetar Boreas dok je Australis latinska reč za „južni“.Drugi uobičajeni naziv-polarna svetlost, dobila je jer se ova spektakularna pojava može videti samo u blizini polova. U stvari, polarna svetlost se vezuje za magnetne  a ne za geografske polove tako da Aurora Borealis svoj najveći sjaj ne dostiže iznad samog Severnog pola, već se najbolje vidi oko Hadsonovog zaliva u Kanadi,u severnoj Škotskoj, te u južnoj Norveškoj i Švedskoj. …

  U periodima pojačane Sunčeve aktivnosti može se očekivati i pojačan intenzitet polarne svetlosti. To se naročito dešava tokom magnetnih oluja na Suncu koje su najintenzivnije tokom jedanaestogodišnjeg ciklusa Sunčevih pega.U takvim slučajevima je moguće ovaj fenomen videti i na nižim geografskim širinama.Intenzitet polarne svetlosti u mnogome zavisi i od nagnutosti linija međuplanetarnog magnetnog polja, odnosno ugla koji zaklapaju sa linijama zemljine magnetosphere. (Ova veličina je poznata pod imeneom Bz i izgovara se bi-sub-zi). Kada je bi-sub-zi usmeren ka jugu, otvara se put za prolaz sunčevog vetra do unutrašnje magnetosphere Zemlje.

Aurora Borealis i Australis se najčešće javljaju u periodu ekvinocijuma, u mesecima od septembra do oktobra, kao i od marta do aprila. Nije sasvim jasno zašto su geomagnetne oluje povezane sa godišnjim dobima Kad se polarna svetlost pojavi, često se na nebu čuje prasak, a veliki, sjajni luk, koji je neprestalno u pokretu, osvijetli noć. Blistavi zraci svetlosti ponekad se rašire poput lepeze ili se svetlosni luk razgrana u svim pravcima trepereći predivnom svetlošću pri tome. Dalje prema severu, tj. prema višim geografskim širinama i bliže polovima polarna svjetlost često izgleda kao velika plamena zavesa koja visi s neba i njiše se levo-desno, dok po njenim pokretnim naborima trepere narandžasti, zeleni i plavi plamenovi. Svaka „zavesa“ se sastoji od mnogo paralelnih zraka svetlosti, usmerene tako da prate linije magnetnog polja Zemlje. Polarnu svjetlost stvara sunčev vetar koji usijane čestice plazme s površine Sunca izbacuje u svemir. Te čestice potom privlači zemljino magnetno polje, koje je najjače na Severnom i Južnom polu, tako da one na kraju bivaju zarobljene u jonosferi, odnosno u onom dijelu atmosfere koji se proteže od 60 do 600 kilometara od zemljine površine površine. Prema naučnim mjerenjima, polarna svetlost se najčešće dešava na visinama od 80 do 160 kilometara iznad Zemlje, a nastaje kao posledica električnih pražnjenja u razređenoj, gornjoj atmosferi. Svetlost nastaje kada se elektroni sa energijama u opsegu 1-15 elektron Volta, t.j. elektroni koji su ubrzani naponom od 1000 do 15000 Volti sudaraju sa atomima u gornjim slojevima atmosphere. Snimak polarne svetlosti možete videti ovde. Zemlja se neprestano nalazi pod udarom „sunčevog vetra“ koji nastaje zbog emitovanja slobodnih elektrona i pozitivnih jona od strane Sunca kao rezultat ekstremno visoke temperature (milion stepeni) u spoljnjem sloju Sunca – solarnoj koroni. Sunčev vetar stiže do Zemlje brzinom od oko 400 km/s, gustina je oko 5 jona po kubnom centimetru a intenzitet magnetnog polja iznosi 2-5 nT (nanoTesle). Poređenja radi, zemljino magnetno polje iznosi 30000 – 50000 nT. Za vreme magnetnih oluja, strujanje jona može biti nekoliko puta brže, a međuplanetarno magnetno polje znatno jače. Zemljina magnetosfera predstavlja prepreku na putanji sunčevog vetra, tako da na udaljenosti od 12000-15000 km, sunčev vetar biva nateran na skretanje i obilaženje magnetosfere Zemlje. Širina magnetosfere, zajedno sa samom Zemljom, iznosi oko 190000km a na neosvetljenoj, noćnoj strani Zemlje proteže se dugačak „magnetni rep“ sastavljen od magnetnih linija koje se protežu do velikih daljina.

Kada se sunčev vetar poremeti, dolazi do prelaska energije i čestica u Zemljinu magnetosferu i takvi elektroni i joni se onda kreću duž linija magnetnog polja do polarnih oblasti. Na tom putu dolazi do interakcije i sudaranja elektrona, slobodnih jona i atoma u gornjim slojevima atmosphere, pri čemu nastaju električna pražnjenja koja se sa Zemljine površine posmatraču manifestuje kao polarna svetlost.

Najčešća interakcija je sa atomskim kiseonikom koji pri tome emituje zelenkastu boju, a kod elektrona niže energije i na većim visinama preovlađuje tamno crvena linija pa su to najčešće boje polarne svetlosti. Mnoge druge spektralne linije takođe su zastupljene, naročito one molekulskog azota koji svetli crveno kada nije jonizovan a svetloplavo kada jeste. Aurore takođe mogu da se opaze u ultraljubičatom (UV) delu spektra, što se posebno dobro registruje iz svemira (ali ne i sa zemlje jer atmosfera apsorbuje UV zrake). Fotografije sa orbitalne NASA svemirske letelice POLAR su pokazale da polarne svetlosti nad južnim i severnim polom mogu biti kao preslikane u odnosu jedna na drugu. Ova letilica je svojom CCD kamerom svakih 37 sekundi slikala po jedan frejm u ultraljubičastom delu spektra.

Na slici dole vidi se satelitski snimak polarnih svetlosti Aurora borealis (Severni pol) i Aurora australis (Južni pol). Oblak elektrona i jonske plazme koji je krenuo sa Sunca par nedelja ranije uzrok je ovih pojava, dok je eksplozija na Suncu tri dana pre toga oslobodila sve te energetske čestice.

izvor:polarnezivotinje.wordpress.com