AURORA BOREALIS AURORA AUSTRALIS Opte odlike polarnih svetlosti

AURORA BOREALIS & AURORA AUSTRALIS

Opšte odlike polarnih svetlosti � 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, i 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.

Kada se najčešće javlja, kako, i posledica čega je? � Aurora Borealis i Australis se najčešće javljaju u periodu ekvinokcijuma, 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 neprestano u pokretu, osvetli 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 svetlost 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 svetlost 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 delu atmosfere koji se proteže od 80 do 800 kilometara od Zemljine površine. � Prema naučnim merenjima, 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 atmosfere. . 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 n. T (nano. Tesle). Poređenja radi, Zemljino magnetno polje iznosi 30000 – 50000 n. T. 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 190000 km 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.

Aurore na drugim planetama � � Aurora je opažena i na Jupiteru i Saturnu, planetama čija su magnetna polja mnogo snažnija od Zemljinog. Pokreće ih, kao i na Zemlji, Sunčev vetar. Jupiterovi meseci, posebno Io, takođe uzrokuju snažne aurore koje se javljaju zbog električnih struja duž magnetnog polja između rotirajuće planete i meseca koji kruži oko njega (dinamo efekat). Io (koji ima aktivni vulkanizam i jonosferu) je posebno snažan izvor aurore; njegove struje emituju i radiotalase, otkrivene 1955. Nedavno je polarna svetlost otkrivena i na Marsu; zbog nedostatka jakog magnetnog polja, ranije se verovalo kako je to nemoguće.

Zvukovi koje proizvodi Aurora � Tokom istorije ljudi su govorili o zvukovima polarne svetlosti; pucketanju, šištanju, zujanju ili zviždanju. Danski istraživač Knud Rasmussen ih je indirektno spomenuo 1932. godine govoreći o narodnim običajima grenlandskih Eskima, kao i kanadski antropolog Ernest Hawkes 1916. Kornelije Tacit, istoričar starog Rima, pisao je kako su ljudi sa severa tvrdili kako čuju te zvukove. Danas još uvek pristižu izveštaji o zvukovima polarne svetlosti, no niko ih dosad nije uspeo snimiti (uz to, postoje i naučni problemi u vezi porekla zvukova u polarnoj svetlosti ). Neverovatno je da bi ikakav zvuk stvarno proizveden u aurori mogao doći do tla, pri tome prateći samu pojavu aurore (jer bi zvuku trebalo dosta vremena da doputuje do tla). Postoje teorije o lokalnim elektrostatičkim fenomenima na tlu koji nastaju kao posledica polarne svetlosti, i one zasad najbolje objašnjavaju poreklo tih neobičnih zvukova- no nijedna teorija ne nudi potpuno, zadovoljavajuće objašnjenje.

Kraj Anja Tarbuk III-1