Polárne svetlo Ako sa vyrába Polárne svetlo - GEOLINO
Aký je rozdiel medzi polárnou žiarou a polárnou žiarou?
Sú to rovnaké svetlá. Polárne svetlo sa vyskytuje v severných šírkach aj na južnej pologuli. Tu na severe sa im hovorí polárna žiara alebo polárna žiara a na južnom póle sa im hovorí južné svetlá resp Aurora australis.
Ako presne vznikajú polárne svetlá?
Vzduchový bozk je pekný spôsob, ako si predstaviť, ako sa formuje polárna žiara. Slnko prakticky vysiela vzduchový bozk na zem, ktorý sa stáva viditeľným vo forme farebných svetiel na oblohe.
Pretože sa fyzicky deje toto: Slnko vyžaruje takzvaný slnečný vietor plný energetických častíc, elektrónov a protónov a trochu hélia. Tento slnečný vietor trvá asi 18 hodín, kým dosiahne magnetické pole Zeme, magnetosféru. Ale častice sa nemôžu dostať až na zemský povrch, pretože predtým zasiahli čiary magnetického poľa.
Tieto siločiary sú nasmerované na sever, to znamená kolmé na trajektóriu protónov a elektrónov. Toto stretnutie spôsobí, že bude pôsobiť Lorentzova sila, ktorá odkláňa elektricky nabité častice kolmo na ich pôvodnú dráhu - a tiež kolmo na magnetické pole. Častice slnečného vetra sú teda nasmerované okolo magnetosféry.
Keď sa energetické častice spoja s vlastnými atómami Zeme, vznikne polárna žiara. Tu nad Tromsø sú väčšinou zelené, táto farba sa vytvára napríklad v súvislosti s kyslíkom.
Aby sme ich mohli vidieť, potrebujeme tiež tmavú a jasnú oblohu. Pretože táto reakcia, ktorú som práve opísal, sa odohráva vo výške 100 kilometrov, teda ďaleko nad oblačnosťou.
Polárna žiara na oblohe
Prečo nemôžeme všade vidieť polárnu žiaru?
Magnetické pole Zeme nie je napríklad kruhové ako guľa, ale skôr vyzerá ako jablko a má otvory hore a dole. Magnetické pole prechádza magnetickými siločiarami. Elektróny sú k týmto otvorom zvlášť priťahované vďaka svojmu magnetickému náboju a sú smerované magnetickými poľami k pólom.
Tam sa potom zrazia s vlastnými atómami Zeme. Polárna žiara je viditeľná na oboch koncoch sveta súčasne. Keď tu v Nórsku uvidíme polárnu žiaru, môžeme si byť istí, že obloha nad južným pólom bude meniť farbu súčasne.
Prečo sa ľudia v minulosti niekedy obávali polárnej žiary?
Ani dnes ešte polárna žiara nebola úplne preskúmaná. Máme fyzické vysvetlenie toho, ako k tomu dochádza, ale napríklad stále to nemôžeme predvídať. V minulosti mali ľudia samozrejme oveľa menej príležitostí preskúmať polárnu žiaru ako dnes. Keďže nechápali, čo je polárna žiara, báli sa ich a rešpektovali ich.
Ak sú slnečné búrky veľmi silné, nad strednou Európou sa niekedy objavujú polárne žiary. Väčšinou sú oranžové alebo červené. Najmä v stredoveku si ľudia mysleli, že sa blíži veľký požiar, alebo že svetlo prorokuje vojnu a krviprelievanie. Môj obľúbený príbeh o ňom pochádza z anglického Cornwallu. Počas storočnej vojny tam ľudia videli nad morom červenú polárnu žiaru a premýšľali, čo by to mohlo byť.
Niekto potom prišiel s verejným vyhlásením, že to môže znamenať iba to, že celé Francúzsko horelo a nepriateľ bol porazený. Bohužiaľ to bola iba Aurora a chcel by som vedieť, čo sa dialo v Anglicku, keď vyšlo najavo, že Francúzsko nezhorilo.
A takto to vyzerá, keď prebytočná energia slnka zasiahne magnetické pole Zeme
Prečo si tu môžete vytvoriť vlastnú polárnu žiaru?
Nórsky fyzik Kristian Birkeland uskutočnil tento experiment na začiatku 19. storočia, keď skúmal formovanie polárnej žiary. Trochu sme vylepšili jeho nápad a v škatuli znovu vytvorili všetky prírodné podmienky, ktoré potrebuje na to, aby videl severné svetlo.
Aby sme to dosiahli, odstránili sme z boxu takmer všetok vzduch; na generovanie svetla potrebujeme iba pár kyslíkových častíc. Naša malá zem je oceľová guľa, ktorá je vybavená magnetom. Takže už máme atmosféru a magnetické pole, teraz stále potrebujeme prebytočnú energiu. Pochádza vo forme plynu z nášho slnka.
Keď potom stlačíme tlačidlo na krabici, slnko vyšle svoju slnečnú búrku a okolo koncov oceľovej gule sa objaví malé, ale veľmi dobre viditeľné severné svetlo.