Aurora Borealis je neverjeten pojav, ki ga najdemo na severnih in južnih zemljepisnih širinah Zemlje. Zato je pravilneje poklicati severne luči - polarne luči. Podoben pojav lahko najdemo tudi na drugih planetih našega sistema.
Kakšna je severna luč?
Severna luč je čudovit preliv v zgornjih delih atmosfere planeta. Obstaja magnetosfera, saj je pogosto v stiku z nabitimi delci sončnega vetra. Predstavlja milijone miniaturnih luči, ki so jasno vidne na nebu. Lahko so različnih oblik, barv, velikosti. V nekaj sekundah je nebo naslikano s celim spektrom senčil in sije več kilometrov. V tem trenutku se lahko zdi, kot da je dan zunaj.
Aurora je ves čas osupnila ljudi s svojo veličino. Nekateri vraževerni ljudje se bojijo tega pojava, nekateri pa preprosto občudujejo njegovo lepoto.
Zanimivo dejstvo: Arheološka izkopavanja kažejo, da so starodavni ljudje opazovali tudi aurore. Risbe v jamah so stare približno 30 tisoč let.
Mihail Lomonosov je opredelil glavni vzrok aurora borealis - ta je vsebovala interakcijo električnih tokov v atmosferi. Napolnjeni delci Sonca, ki padejo v atmosfero planeta, medsebojno delujejo z zrakom, po katerem se pojavijo čarobni prelivi luči.
Planet je magnet za nabito delce, ki tvori magnetna polja zahvaljujoč kovinskemu jedru. Ta privlačnost privlači vse nabito predmete in jih usmerja proti njihovim magnetnim polom. Na severni in južni polobli sončni veter trči v Zemljino atmosfero in ustvari napetost, ki se spremeni v svetlobo, ki je severna luč.
Atomi se začnejo postopoma umirjati, pojavi se lahek fotofon. Ko izgubijo dušik elektroni, bosta barva sevanja modra in vijolična. Če dušik nič ne izgubi - rdečkast, in če kisik deluje z elektronom, se potem pojavijo zeleni in rdeči odtenki.
Pogledi severne luči
Severne luči so razdeljene na dve glavni vrsti: difuzno, diskretno.
Difuzno
Difuzno - v obliki obraza brez obraza v ozračju. Za razliko od točke ga ni mogoče videti s prostim očesom, glede na popolno temo.
Pika, diskretna aurora borealis
Točka, sicer imenovana diskretna, je lahko drugačne svetlosti. X lahko vidite le pozno ponoči, saj so čez dan preprosto nerazločljivi. Na severu Rusije so fenomen poimenovali Severni polar, vsako leto pa tja prihajajo številni turisti, ki si želijo ogledati ta pojav.
Kako se oblikuje severna luč?
Tvorba Aurore je povezana s sproščanjem delcev svetlobe v zgornji atmosferi. Višina izobrazbe je približno 80 kilometrov nad zemeljskim površjem. Sevanje nastane zaradi dejstva, da se najmanjši delci dušika in kisika trčita med seboj, postopoma pridobi vzbujeno stanje.
Ko se vse umiri, se elektron v celoti obnovi in tvori lahke kvante. Interakcija z različnimi atomi plina vodi v spremembo sijaja do drugačne barve.
Vloga kisika
Kisik je najbolj nenavaden element zaradi vrnitve v prvotno stanje, ki traja manj kot sekundo. Emisija zelene svetlobe traja največ dve minuti, po tem pa se pojavi rdeča.
Soočeni z drugimi atomi se energija absorbira in svetloba preneha oddajati. Takšni trki se ne zgodijo tako pogosto, saj je v tistih delih ozračja zelo malo kisika. Pogosteje se trki pojavljajo, ko se približujete tlom, zato rdeči sijaj preneha, ko se približate tlom, zelena pa popolnoma izgine v bližini površine.
Vloga sončnega vetra in magnetosfere
Stalno okoli planeta prehajajo sončni vetrovi, ki predstavljajo izpuščene delce vroče plazme, ki prihajajo iz Sonca v vse smeri. Veter je posledica vpliva več milijonov stopinj krošnje sonca.
Sončev veter se planetu približuje s hitrostjo 400 km / s. Njegova gostota je približno 5 ionov na kubični centimeter. Moč magnetnega polja se meri v Tesli, za plazmo je od dva do pet. Ko se na Soncu pojavijo magnetne nevihte, se plazma hitreje premika. Medplanetarna magnetna polja se na soncu pojavijo tam, kjer se pojavljajo sončne pege, sončni veter se s silovitimi linijami hitro širi v vesolje.
Zemljina magnetosfera
Oblikovanje Zemljine magnetosfere je tesno povezano z vplivom sončnih vetrov na magnetno polje planeta. Magnetosfera preprečuje, da bi sončni vetrovi segali do Zemlje, jih moti v dobrem stanju in udari z magnetnimi valovi. Širina magnetosfere je približno enaka 30 radiusov Zemlje, na temni strani planeta pa se poveča na 200 polmerov. Pretok plazme v magnetosferi postane večji z večjo gostoto, vetrnimi turbulencami.
Poleg pravokotnega trka planeta z magnetosfero se lahko plazemski tokovi premikajo navzgor in navzdol. Na območjih Aurore popolnoma izgubijo energijo, zato se pojavi sijaj.
Kako pogosto se pojavljajo severne luči?
Pojavlja se na ozemljih Rusije, Severne Amerike in Aljaske. Lahko se ne pojavljajo enako pogosto, občasno se njihovo število zelo razlikuje. Pojav severnih luči je neposredno odvisen od sončne aktivnosti v določenem času. Vsakih 11,5 let se avrore pojavijo izjemno pogosto, po katerih aktivnost nekoliko zbledi.
Zanimivo dejstvo: Aurora se v normalnih razmerah v glavnem širi na tri tisoč kilometrov, v času sončnih neviht se lahko ta številka zelo poveča in Aurori bodo zajeli ogromno ozemlje.
Zakaj nastanejo severne luči?
V bistvu lahko severne luči opazujete le na Zemljinih magnetnih polah, pojav je videti kot zeleno-rdeč sijaj, ki postopoma odmira, ko se približujete površju. Pikčaste luči prikazujejo, kako je magnetno polje videti v danem trenutku, pa tudi kako se jaram spreminja v določenih intervalih od minute do več ur. Pogosto se enakonočje pojavi v bližini enakonočja.
Aurora borealis je izredno svetla v tistih trenutkih, ko sončni vetrovi močneje pihajo. Ioni trčijo med seboj, okoli polov se pojavijo celi krogi svetlobe. Aurora ni samo na Zemlji, ampak tudi na drugih planetih. Pojavijo se zaradi trka kisikovih ionov, nabitih vetra v magnetosferi planeta, barvne razlike je mogoče razložiti z vrstami trkajočih plinov.
Učinek sončne aktivnosti
Povezava med aktivnostjo Sonca in aurore je bila prvič osumljena konec 19. stoletja, po 70 letih so bile izvedene nove študije, zahvaljujoč katerih je narava avre postala znana vsakemu prebivalcu planeta.
Zaradi srečanja nabitih delcev različnih plinov nastane sijaj. Sončna površina ima temperaturo približno 6 tisoč, vendar se njena krona segreje na milijone stopinj Celzija. Ioni trčijo izredno intenzivno, prosti pozitivni in negativni delci pobegnejo iz Sončeve atmosfere in prosto letijo v prostrane vesoljske prostore.
Nastali veter vstopi v vesoljski prostor, kjer jih magnetno polje premakne proti zemeljskim polovam. Naš planet nas zanesljivo ščiti pred sončnim vetrom.
Kje je najprimernejše mesto za opazovanje severnega sijaja
Na katerem polu planeta lahko vidite severne luči?
Aurora borealis najdemo na obeh polih planeta.. Videti je kot nepravilna elipsa s središčem, ki se nahaja neposredno nad zemeljskimi magnetnimi polami. Znanstveniki so ugotovili, da se avre popolnoma odražajo drug na drugem polu Zemlje. V celoti se ne ponovi samo oblika, temveč tudi velikost in barva.
Kje je bolje gledati severne luči?
Ker se pojavi pojavljajo izključno v bližini magnetnih polov, je treba Aurora opazovati na ozemljih zunaj meja Arktičnega kroga. Opazimo jih lahko tudi na jugu Grenlandije, Islandije, Norveške in Sibirije. Pojave lahko opazimo na obeh polih, na Antarktiki in na jugu Indijskega oceana.
Najbolje je opazovati pojav v temnih območjih (stran od osvetljenih mest, avtocest), pri čemer popolnoma onemogočite vse pripomočke.
Najprimernejši čas opazovanja
Aurora je ciklični pojav, katerega vrhunec opazujemo vsakih 11 let, zato ravno v tem obdobju sončna aktivnost doseže svoj vrhunec. Prejšnji vrhunec smo opazili leta 2013, naslednji pa leta 2024.
Zima na severnem polu planeta je najboljše obdobje za opazovanje. Dan v tem času traja zelo malo, noči pa so dolge in temačne. Najboljši čas za ogled je polnoč.
Zvoki, ki jih ustvarjajo severne luči
Občasno lahko na posebni opremi pritrdite zvoke, ki jih oddaja sevanje. To so različni hrupi, kot so popi, trske in beli hrup, so zelo kratki in težko zaznavni. Dolgo časa znanstveniki niso mogli zaznati obstoja zvokov - pojavili so se tako redko, da bi jih lahko pripisali okvaram opreme.
Zvok je težko popraviti - aurori so predaleč od zemeljske površine. Raziskovalci finske univerze so s snemanjem dokazali obstoj hrupa. Zvok se je pojavil na razdalji 70 metrov nad površino zaradi interakcije nabitih delcev in plinov. Zvoki so izjemno redki, zato ni toliko srečnežev, ki bi jih slišali. Nastajanje hrupa je možno le pri visoki sončni aktivnosti v mirnem vremenu brez drugih dražilnih snovi.
V katerih državah lahko vidim severno luč?
Najlepše so tiste aurore, ki jih vidimo na visokih zemljepisnih širinah, na ozemljih Aljaske, Kanade in severno skandinavskih ljudstev. Opaženo tudi na južni Grenlandiji. Večino severnih luči opazimo v obdobju visoke sončne aktivnosti. Najcenejši način za ogled aure je v Murmansku.
Kako videti severno luč v Rusiji?
Če želite videti severne luči, morate biti pripravljeni na številne situacije. Treba je razumeti, da lahko čakanje na pojav aurore traja dolgo. Sledile bodo tudi neprespane noči, saj je priložnost za ogled luči natančneje ponoči. V oblačnem vremenu je bolje iti v posteljo - severne luči ne bodo vidne tako kot zvezde na nebu.
Vreme in osvetlitev naselij močno pokvari vse načrte - najbolje je, da se odpravite iz mesta. Sijaj je pogosto šibek, mestne luči le uničijo njegovo lepoto.
Za Arktičnim krogom so izjemno hladne noči, zato je treba oblačila izbrati pametno - ne smete jemati hladnih stvari. V avtu mora biti dodaten bencin, lahko vzamete termos z vročim čajem. Vanj lahko vzamete tudi drva za ogrevanje in tekočino za vžig, zažgete ogenj in se v njem lovite. Na kocki si lahko privoščite tudi romantično večerjo.
Na ozemlju Rusije je severno sijoče dobro opazovati v regijah Arhangelsk in Murmansk, republiki Komi, polotoku Taimyr in gorah Khibiny.
Umetna "Severna luč"
Sijaj, podoben aurori, se je pojavil po poskusih ministrstva za obrambo Združenih držav Amerike z jedrskimi eksplozijami v zgornji atmosferi julija 1957 - decembra 1958. Testi so bili izvedeni za proučevanje avrore in sevalnega pasu Zemlje.
Sijaj v obliki malinovega loka z žarki je bil opazen v začetku avgusta 1958 na Havajskih otokih in na območju otoka Apia po eksplozijah na nadmorski višini 70 in 40 km v središču Tihega oceana nad atolom Johnson. Drugi podoben pojav smo opazili konec avgusta - septembra istega leta v Atlantskem oceanu po treh eksplozijah operacije Argus, ki je grmelo na stotine kilometrov nad površjem. Rdeč sijaj smo opazili tudi na drugem koncu magnetnega polja - na Azorih.
Poskusi so pokazali, da jedrske eksplozije na deset kilometrov nad tlemi niso povzročile samo emisij plinov, ampak tudi resne motnje v magnetnem polju in ionizirane plasti atmosfere.
Umetno auroro so povzročili elektroni, ki so nastali v času jedrske eksplozije po b-razpadu. Ti visokoenergijski delci se tangencialno premikajo na Zemljino magnetno polje in, ko trčijo v molekule dušika in kisika, povzročajo oddajanje vzbujenih plinov v zgornji atmosferi. Takšne študije slik so omogočile razumevanje naravnega mehanizma pojava avre in s tem povezanih naravnih pojavov.
Luminiscenca zgornje atmosfere poleg nabitih delcev povzroča emisije natrija in kalija iz motorjev vzletnih raket. Mehanizem tega pojava je daleč od aurore in bližje običajnemu sijaju zraka, ki ga povzročajo naravni vzroki.
Obstaja še en antropogeni pojav luminescence visokih atmosferskih plasti, ki ga povzročajo emisije natrijevega ali kalijevega plina z raketami. Temu pojavu lahko rečemo umetni sij v nasprotju z umetno auroro, saj so njegovi vzroki blizu tistim, ki povzročajo naravni sijaj zraka.
Severne luči in legende
Vsak naravni pojav je presenetil starodavne ljudi, saj jih niso preučevali. Za mistično poreklo je bila zaslužna tudi Aurora. Nekateri severni narodi so domnevali, da so bogovi tako srečni in da lahko opazovalci pričakujejo srečo. Nekateri so nasprotno od božanstva ognja pričakovali le težave. Različni severni narodi so imeli svoje legende o severnih lučeh.
Prebivalci Norveške so omenili mavrični most, čez katerega so se bogovi spustili na zemljo. Nekateri menijo, da sevanje izvira iz luči Valkyries, ki odbijajo svoj oklep in se izkrivljajo v neverjetne vzorce. Drugi pa so predlagali, da pokojna dekleta tako igrajo.
Finska ljudstva so verjela, da sevanje izvira iz goreče reke Ruzu, ki ločuje svet živih in mrtvih.
Eskimi, ki živijo na ozemljih Severne Amerike, so verjeli, da sevanje lahko povzroči žvižganje, in ga odstranijo s preprostim ploskanjem rok.
Eskimi, ki živijo na Aljaski, so se bali aurore. Verjeli so, da prinaša samo nesreče in nesreče. Preden so se med sijajem odpravili na ulico, so vsi vzeli orožje s seboj. Prav tako je veljalo, da dolga opazovanja luči vodijo v norost.
Morda bi morali biti Aurori hvaležni tudi za zmajeve mite. Največja bitka svetega Jurija in zmaja bi lahko bila povezana tudi s severno lučjo.