Kliknutím na tlačítko souhlasíte se zpracováním osobních údajů a souhlasíte se zásadami ochrany osobních údajů.
Zadejte prosím své telefonní číslo *
Kde a kdy se objevuje polární záře?
Kde a kdy se objevuje polární záře?
Aurora je záře v horních vrstvách atmosféry, ke které dochází v důsledku interakce magnetického pole Země s nabitými částicemi. Mnoho národů má legendy o tom, proč noční obloha náhle rozkvete jasnými barvami. Ale dnes vědci přesně vědí, jak záře vzniká a kdy je vidět.
Co je aurora
Polární záře je přírodní jev, při kterém horní vrstvy zemské atmosféry září různými barvami. Může být severní (Aurora Borealis) nebo jižní (Aurora Australis), podle toho, na které polokouli se objevil. Severní pól neboli Arktida je hustěji osídlena lidmi, takže výraz „severní světla“ se používá mnohem častěji. Na jižním pólu nebo v Antarktidě žijí pouze badatelé této oblasti, takže tam prakticky není nikdo, kdo by mohl obdivovat polární záře.
Z povrchu Země vypadají světla jinak. Někdy je to slabá záře, spíše jako hustá mlhovina. Pokud nevíte, že se jedná o polární záři, možná si jich ani nevšimnete. Jasné a syté záblesky vypadají úplně jinak. Objevují se na obloze ve formě pruhů nebo blikání a mohou se pohybovat a měnit barvu. Tato světelná show trvá od několika minut do několika hodin. To je přesně ten druh záření, o kterém sní turisté, kteří přijedou „lovit“.
Jak se objeví záře?
Když se na to podíváte, polární záře není zrovna pozemský jev. Vyskytuje se pod vlivem sluneční aktivity. Na povrchu hvězdy se pravidelně objevují záblesky, v jejichž důsledku je do vesmíru vymrštěna masa částic. Jedná se o takzvaný „sluneční vítr“. Částice se šíří vesmírem a jsou přitahovány jinými planetami.
Když sluneční vítr dosáhne Země, jsou přitahovány magnetickým polem. Přinutí částice, aby se pohybovaly podél siločar směrem k jižnímu nebo severnímu pólu. Proto se polární záře objevuje na určitých místech, a ne po celém povrchu planety.
Simulace interakce magnetického pole Země a slunečního větru při bouřce. Obrázek od Dr. Nikolai Tsyganenko, USRANASAGSFC Wikimedia Commons
Když se protony a elektrony ze sluneční erupce přiblíží k Zemi, srazí se s atmosférickými částicemi. V tomto okamžiku přenášejí elektrický náboj a uvolňují energii. Molekuly plynu, které tvoří atmosféru, jsou vzrušené. Tento proces vytváří záři, která je viditelná ze země.
M. Lomonosov jako první navrhl spojení mezi polární záři a magnetickým polem. Prováděl pokusy pomocí skleněné koule, ze které byl odčerpáván vzduch. Vědec jí procházel výboji elektřiny a pozoroval výsledná světla různých barev.
Teorie byly později potvrzeny výzkumem. Například v roce 1882 v rámci Mezinárodního polárního roku vědci zjistili, že záblesky na obloze se pohybují kolem severního pólu. Později byla podobná situace objevena na jižním pólu a nazvala tyto jevy „oválem polární záře“.
Vědci, kteří pochopili povahu polární záře, byli schopni ji uměle způsobit. Například při studiu geomagnetického pole ve Spojených státech byly provedeny jaderné výbuchy, které vyvolaly záři v oblasti pólů. Výbuchy způsobily poruchy v geomagnetickém poli a proud nabitých částic způsobil záři ve vyšších vrstvách atmosféry. Další experiment provedly společně SSSR a Francie. Na oblohu byl vypuštěn urychlovač částic, který emitoval elektrony. Přitahovalo je geomagnetické pole nad severním pólem a vyprovokovalo polární záři nad Archangelskou oblastí.
Jak může vypadat záře
- Stuhy. Vypadá to jako vodorovné pruhy na obloze. Jejich počet a umístění se může lišit.
- Skvrny. Toto je záře bez jasného tvaru nebo hranic.
- Paprsky. Úzké proužky světla směřující zdola nahoru.
Polární záře, Aurora Borealis, Aurora Australis, pasori, záblesky – to vše jsou názvy pro stejný barevný úkaz. Indiánské kmeny Severní Ameriky si spletly záři atmosféry se světlem luceren nesených duchy hledajícími mrtvé lovce. Eskymáci si představovali, že tyto nebeské bytosti hrají jakýsi fotbal s mroží lebkou. Attic se dívá na to, co dnes víme o polární záři.
Polární záře vzniká díky slunečnímu větru: protony a elektrony, které se zrodily na Slunci, urazí vzdálenost 150 000 000 km a vstupují do horních vrstev zemské atmosféry. Tam se pohybují podél magnetických siločar planety a jsou přenášeny směrem k pólům. Když tyto částice klesnou do nadmořské výšky 400-100 km nad mořem, začnou interagovat s atomy dusíku a kyslíku a vzrušovat je. Aby se atomy vrátily do původního stavu, vyzařují energii ve formě světelných kvant v ultrafialovém, infračerveném a viditelném světle. Emisní spektrum látek v atmosféře určuje barvu polárních září: například za zelenou je zodpovědný kyslík a za fialovou dusík.
Někteří pozorovatelé poznamenávají, že intenzivní polární záře jsou doprovázeny pískáním a slabým praskáním. V roce 2012 se vědcům z finského institutu Aalto skutečně podařilo zaregistrovat lehké praskání během záře atmosféry, ale nespěchali, aby jednoznačně propojili zaznamenané zvuky se záři.
Mnoho lidí nazývá polární záři polární záři, a to není chyba, ale zvláštní případ jevu. Atmosférickou záři lze nejčastěji pozorovat na severu Ruska, Norska nebo Kanady a na jihu je mnohem obtížnější ji spatřit, protože v požadovaných zeměpisných šířkách jižní polokoule není tolik pevniny.
Ale na samotných pólech polární záře nejsou vidět. Polární záře jsou pozorovány na územích tzv. polární zóny. Má tvar prstenců, posunutých na noční stranu Země, se středy na magnetických pólech planety. Neshodují se s těmi geografickými: například severní magnetický pól je na severu Kanady od počátku 17. století a směřuje k Rusku.
Intenzita polárních září silně závisí na sluneční aktivitě, která zase není konstantní, ale cyklicky se mění. Obvykle k vyvrcholení dochází na konci 11letého slunečního cyklu. Právě tehdy jsou pozorovány ty nejúžasnější podívané.
Mnoho lidí ví, že polární záře Země je viditelná i z vesmíru a navíc lépe než z povrchu planety, protože pozorovatele neruší ani Slunce, ani mraky, ani zkreslující vliv spodních vrstev atmosféry. Takto vypadá polární záře z ISS:
Země ale není jedinou planetou sluneční soustavy, která má to štěstí, že hostí polární záře. Magnetická pole obřích planet jsou silnější než ta na Zemi a polární záře je tam intenzivnější. Pokud však planeta čelí pozemskému pozorovateli svou osvětlenou stranou, záře atmosféry se v rozptýleném slunečním světle ztratí. Přesto jsou vědci s pomocí vesmírných dalekohledů schopni získat poměrně jasné snímky polárních září na jiných planetách. V polovině loňského roku tedy NASA zveřejnila fotografie polárních září na Jupiteru z Hubbleova teleskopu. Velikost polární zóny na snímcích je třikrát větší než průměr Země.
Aurora na Jupiteru. Video: NASA, ESA, J. Nichols (University of Leicester) a G. Bacon (STScI)
Tak či onak byly polární záře zaznamenány ze všech plynových obrů. Mezi terestrickými planetami měl ale smůlu jen Merkur: kvůli blízkosti ke Slunci ztratil atmosféru a nabité částice nemají s čím interagovat. Venuše a Mars nemají globální magnetické pole, ale i tam jsou pozorovány lokální polární záře. Vědcům se navíc nedávno podařilo objevit exoplanetu LSR J1835+3259, na které se pravděpodobně objevují jasně červené polární záře.
Polární záře může být způsobena i uměle. Například v roce 1975 Sovětský svaz a Francie provedly experiment s názvem ARAKS (Artificial Radiation and Auroral Kerguelen – Sovětský svaz). Ze souostroví Kerguelen v Indickém oceánu vědci vypustili urychlovač částic, který emitoval elektrony ve výšce několika set kilometrů. Pohybující se podél magnetických siločar Země tyto elektrony vstoupily na severní polokouli a způsobily umělou polární záři nad oblastí Archangelska. Počasí neumožnilo úkaz pozorovat z povrchu Země, zaznamenaly jej však přístroje.
Polární záře lze simulovat i v malé laboratoři. Francouzští vědci vytvořili speciální zařízení, které simuluje podmínky v zemské atmosféře ve výšce 80 kilometrů – magnetická pole, toky nabitých částic, radiační pásy a na kyslík chudý zředěný vzduch. Pomocí instalace je možné znovu vytvořit polární záře, které se vyskytují nejen v zemské atmosféře, ale také v atmosférách jiných planet.
Jak si nenechat ujít
K posouzení pravděpodobnosti výskytu polární záře se používá několik indexů a parametrů. V první řadě je to K-index – odchylka magnetického pole Země od normy v tříhodinovém intervalu. Měří se na 13 speciálních geomagnetických observatořích, z nichž nejblíže evropské části Ruska je ve Švédsku. Index nabývá hodnot od 0 do 9, kde 0 je minimální sluneční aktivita, 9 je nejsilnější magnetická bouře, která se nevyskytuje více než čtyřikrát v 11letém cyklu.
Služby, které předpovídají polární záři, také používají index Kp. Předpona „p“ znamená „planetární“, to znamená, že je to K-index vypočítaný v průměru pro planetu. Je-li vysoko, pak určitě někde svítí, jen to „někde“ může být v jiné části světa a ne nad vaší hlavou.
Stojí za zmínku, že s rostoucími hodnotami indexu se polární zóna na severní polokouli posouvá na jih, to znamená, že můžete vidět polární záři ve středním Rusku, zatímco na poloostrově Kola bude obloha klidná.
Hodnoty všech těchto indexů můžete zjistit na webu www.aurora-service.eu nebo pomocí podobných aplikací v AppStore či GooglePlay.
Co tedy můžete udělat, abyste viděli polární záři na vlastní oči? Nejprve se musíte dostat dále na sever, nejlépe nad 70° severní šířky. Navíc je vhodné to udělat mezi listopadem a únorem – v tuto dobu je pravděpodobnost zachycení záření maximální. Navíc v zimě na severu trvá noc minimálně 18-20 hodin a slunce nebude rušit pozorování. Také stojí za to se vzdálit od měst, kde světelné znečištění může zcela zakrýt slabou záři atmosféry blízko obzoru. K pozorování potřebujete jasné počasí, aby mezi vámi a světlem doslova nestály mraky. Pravděpodobnost výskytu polární záře můžete odhadnout pohledem na koeficienty sluneční aktivity: pokud Kp index překročí 4, klidně vyjděte ven. Záře bude trvat od 10 minut do několika hodin.
Území Ruska nabízí skvělé možnosti pro pozorování polární záře. Značná část polární zóny země však leží v nepřístupném terénu s drsným klimatem. Ideálním místem pro pozorování polární záře je tedy poloostrov Kola. Do Murmansku se lze dostat letadlem nebo vlakem a teplý Severoatlantický proud poskytuje mírné arktické klima. Při lovu polární záře můžete vidět i vesnici Teriberka, kde probíhalo hlavní natáčení filmu „Leviathan“. Toto je jediné místo v Rusku, kam se lze dostat po silnici do Severního ledového oceánu.
Pro ty, kteří chtějí spojit pozorování s výletem do zahraničí, jsou vhodná norská města Tromso a Alta, švédské Abisko a většina Islandu. Zajímavou možnost nabízí letovisko Kakslauttanen ve Finsku: hosté jsou ubytováni v teplých iglú s průhlednou střechou a záři lze pozorovat, aniž by vycházeli do mrazu.
Auroru můžete dokonce vyfotografovat amatérským fotoaparátem. Hlavní věcí je nezapomenout vzít si stativ: jasné snímky se získají s rychlostí závěrky několika sekund. Vyplatí se také zásobit dálkovým ovladačem nebo kabelovou sponou pro fotoaparát a přídavnými bateriemi: v mrazu se lithium-iontové baterie velmi rychle vybíjejí.
A hlavní rada, kterou lze dát lovcům polární záře: teple se oblečte – v mrazu strávíte mnoho hodin. Možnost vidět na vlastní oči jeden z přírodních zázraků však rozhodně stojí za to.
Vadim Kulikov
