Kako nastaje aurora borealis – polarno svjetlo

Sunčevi vjetrovi: Putovanje čestica prema Zemlji

Svjetlucavi prizori polarne svjetlosti na sjevernim područjima mnogima su zadivljujući, no njihova pojava počinje mnogo dalje od Zemlje, duboko u svemiru, na površini našeg Sunca. Sunce je neprekidno aktivna zvijezda koja, osim svjetlosti i topline, u svemir izbacuje i ogroman broj nabijenih čestica – elektrone i protone.

Ove čestice zajedno čine fenomen poznat kao Sunčev vjetar. Brzina i intenzitet Sunčevog vjetra mogu varirati, osobito tijekom raznih solarnih izbijanja ili erupcija kada na površini Sunca dolazi do snažnih eksplozija energije.

Čestice koje Sunce šalje prema Zemlji putuju kroz prostranstvo svemira brzinama koje dosežu i do nekoliko milijuna kilometara na sat. Tijekom ovog putovanja, one se neometano kreću dok ne stignu do Zemljine magnetosfere – sloja koji štiti naš planet od štetnog zračenja i čestica iz svemira.

Magnetosfera djeluje kao svojevrsni štit, ali i vodič koji dio tih nabijenih čestica usmjerava prema polarnim područjima Zemlje.

Ono što je zanimljivo jest da se te čestice, vođene silnicama Zemljinog magnetskog polja, najčešće sudaraju s atmosferom upravo u blizini sjevernog i južnog pola. Upravo tu počinje odgovor na pitanje kako nastaje aurora borealis – polarno svjetlo, jer bez Sunčevog vjetra i njegovih čestica ne bi bilo ni ove čudesne pojave.

Magnetno polje Zemlje djeluje poput golemog tunela koji usmjerava tokove čestica prema određenim područjima atmosfere.

Sunčeve aktivnosti imaju i širi utjecaj na naš planet – mogu ometati satelitske komunikacije, uzrokovati geomagnetske oluje, pa čak i mijenjati električne mreže. Unatoč tim izazovima, upravo zahvaljujući interakciji Sunčevih čestica i Zemljinog zaštitnog omotača, svjedočimo spektakularnom svjetlosnom plesu na polarnim nebesima. Sve počinje 150 milijuna kilometara daleko, odakle stižu prvi znakovi Sunčevog utjecaja. Tako se prvi korak u razumijevanju kako nastaje aurora borealis – polarno svjetlo nalazi u energiji koju nam Sunce svakodnevno šalje, a koja u konačnici pokreće jednu od najspektakularnijih prirodnih pojava na našem planetu.

Kako nastaje aurora borealis – polarno svjetlo: Susret s atmosferom

Kad Sunčev vjetar, putujući milijunima kilometara, napokon stigne do Zemlje, njegovi nabijeni čestice započinju fascinantnu interakciju s gornjim slojevima atmosfere. U ovom složenom procesu, čestice visoke energije, najčešće elektroni i protoni, ulaze u kontakt s atomima dušika i kisika koji se nalaze na visinama između 80 i 300 kilometara iznad površine Zemlje. Magnetno polje, koje okružuje naš planet, usmjerava ih prema polarnim područjima, gdje su uvjeti za ovu pojavu najizraženiji.

Kada čestice Sunčevog vjetra udare u atome u atmosferi, dolazi do prijenosa energije. Atomi i molekule zraka tada apsorbiraju dodatnu energiju i postaju uzbuđeni, odnosno prelaze u višu energetsku razinu. Nakon vrlo kratkog vremena, kako bi se vratili u svoje stabilno stanje, oni oslobađaju taj višak energije u obliku svjetlosnih fotona.

Upravo ti bljeskovi svjetlosti oblikuju raznobojne zavjese, lukove i valove na noćnom nebu, što stanovnici polarnih krajeva nazivaju aurom.

Ovaj proces detaljno objašnjava kako nastaje aurora borealis – polarno svjetlo i zašto se najčešće može promatrati u blizini magnetskih polova. Lokacije poput sjeverne Skandinavije, Kanade, Aljaske ili Grenlanda često mogu uživati u ovom nebeskom prizoru jer su bliže magnetnom polu, gdje je koncentracija sudara čestica najveća. Intenzitet i raznolikost svjetla ovise o broju čestica koje dolaze iz svemira, kao i o vrsti plinova u atmosferi s kojima se sudaraju.

Važno je napomenuti da ova čudesna pojava nije samo vizualno atraktivna, već i znanstveno vrijedna jer otkriva mnogo o interakciji između Sunca i Zemlje. Razumijevanjem ovog fenomena, lakše se shvaća kako nastaje aurora borealis – polarno svjetlo i koje sve sile djeluju na njegov nastanak. Polarna svjetlost ostaje simbol neprekidne povezanosti našeg planeta sa svemirom, ali i podsjetnik na složenost prirodnih procesa koji se odvijaju daleko od naših pogleda.

Boje sjevernog neba: Tajna svjetlosnog spektakla

Zapanjujuće boje koje krase sjeverno nebo tijekom pojave polarnog svjetla rezultat su složenih fizičkih procesa i različitih elemenata u Zemljinoj atmosferi. Najčešće viđene nijanse su zelena, crvena, ljubičasta, plava i ponekad žuta, a njihova raznolikost ovisi o vrsti atoma ili molekula s kojima se sudaraju nabijene čestice, kao i o visini na kojoj se ti sudari događaju. Zelena boja, koja se najčešće pojavljuje i dominira nebeskim spektaklom, nastaje kada elektroni sudaraju s atomima kisika na visinama oko 100 kilometara iznad Zemljine površine. Ukoliko se takvi sudari odvijaju na većim visinama, iznad 200 kilometara, kisik može proizvesti i crvenu svjetlost.

Dušik, drugi najzastupljeniji plin u atmosferi, također ima važnu ulogu u stvaranju boja. Kada se sudari s energetskim česticama, može proizvesti ljubičaste i plave nijanse, koje se ponekad stapaju s ostalim bojama i stvaraju raznolike kombinacije.

Intenzitet i trajanje pojedinih boja ovise o broju i energiji čestica koje dolaze iz svemira, ali i o trenutnim uvjetima u atmosferi, poput temperature i gustoće zraka.

Spektar svjetlosti koji se pojavljuje na nebu često se širi u obliku valova, traka ili lukova, koji se neprestano mijenjaju i presijavaju. Svaka aurola ima svoj jedinstveni uzorak i dinamiku, pa je doživljaj promatranja ove pojave uvijek drugačiji. Upravo ta nepredvidivost i raznovrsnost čine polarnu svjetlost jednom od najljepših i najfascinantnijih prirodnih pojava na našem planetu.

U suvremenoj znanosti boje i oblici aurore pomažu istraživačima da bolje razumiju procese u gornjim slojevima Zemljine atmosfere, kao i utjecaj sunčevog zračenja na naš okoliš. Iako je znanstveno objašnjeno kako nastaje aurora borealis – polarno svjetlo, svaki novi susret s ovom pojavom ostavlja snažan dojam i podsjeća na moć prirode. Osim što je predmet znanstvenih istraživanja, polarna svjetlost inspirira umjetnike, putnike i znatiželjnike diljem svijeta, okupljajući ljude pod istim zadivljujućim spektaklom noćnog neba.
Tagovi: aurora borealis, polarno svjetlo, svemirske čestice, test, zemljina atmosfera