Uvod
Aurora borealis i aurora australis, poznate i kao polarne svjetlosti, spadaju među najimpresivnije prirodne pojave na Zemlji. Riječ je o svjetlucavim zavjesama boja koje se pojavljuju na noćnom nebu u blizini polova. Iako djeluju gotovo magično, njihov nastanak temelji se na vrlo preciznim zakonima fizike. Upravo ta kombinacija znanosti i ljepote čini polarne svjetlosti toliko fascinantnima.
Ljudi stoljećima promatraju ovaj fenomen i pokušavaju ga objasniti. U nordijskoj mitologiji smatralo se da svjetlosti dolaze od štitova ratnika ili duša predaka. Danas, zahvaljujući satelitima i mjerenjima iz svemira, znamo da je u središtu cijele priče Sunce. Njegova aktivnost izravno utječe na pojavu i jačinu polarnih svjetlosti.
U ovom članku detaljno ćemo objasniti kako nastaju aurora borealis i aurora australis, zašto se razlikuju po vremenu i mjestu pojavljivanja te što nam govore o odnosu Zemlje i Sunca. Cilj je pružiti jasno i razumljivo objašnjenje bez pojednostavljivanja ključnih procesa. Primjeri i konkretni podaci pomoći će vam da bolje shvatite cijeli mehanizam.
Što to znači
Pojmovi aurora borealis i aurora australis označavaju istu fizikalnu pojavu, ali na različitim polutkama Zemlje. Aurora borealis javlja se na sjevernoj, dok je aurora australis vidljiva na južnoj hemisferi. Razlika je isključivo geografska, dok je proces nastanka identičan. Nazivi potječu iz latinskog jezika i vezani su uz rimske mitološke figure.
Polarno svjetlo nastaje kada nabijene čestice iz svemira uđu u Zemljinu atmosferu. Te čestice dolaze uglavnom iz Sunčevog vjetra, stalnog toka plazme koji Sunce ispušta u svim smjerovima. Kada Zemljino magnetsko polje usmjeri te čestice prema polovima, započinje proces koji vidimo kao svjetlost na nebu. Sam naziv “polarna” jasno ukazuje na lokacije pojavljivanja.
Zanimljivo je da se polarne svjetlosti ponekad mogu vidjeti i puno južnije ili sjevernije od polova. Tijekom snažnih solarnih oluja, aurora borealis zabilježena je čak i iznad srednje Europe. To pokazuje koliko je ova pojava osjetljiva na promjene Sunčeve aktivnosti. Upravo zato znanstvenici pažljivo prate Sunce i njegovo ponašanje.
Kako funkcionira
Osnovni pokretač polarnih svjetlosti je Sunce i njegovo magnetsko polje. Sunčeve erupcije i koronarna izbacivanja mase oslobađaju goleme količine energije i nabijenih čestica. Te čestice putuju milijunima kilometara prema Zemlji brzinama većim od 400 km/s. Kada stignu, susreću se s prirodnim štitom uključujući Zemljino magnetsko polje.
Magnetsko polje ne blokira čestice u potpunosti, već ih usmjerava prema polovima. Tamo čestice ulaze u gornje slojeve atmosfere, uglavnom između 80 i 500 kilometara visine. Sudaraju se s atomima kisika i dušika, prenoseći im energiju. Taj prijenos energije izaziva emisiju svjetlosti različitih boja.
Boje polarne svjetlosti ovise o vrsti plina i visini sudara. Kisik na većim visinama daje karakterističnu zelenu i crvenu boju, dok dušik proizvodi plave i ljubičaste nijanse. Zelena boja je najčešća jer se javlja na visinama gdje je gustoća kisika optimalna. Ova precizna fizikalna interakcija čini svaku auroru jedinstvenom.
Praktični primjeri
Jedan od najboljih primjera promatranja aurore borealis je sjever Norveške, osobito područje Tromsøa. Ondje se tijekom zime bilježi i do 200 noći godišnje s vidljivom aurom. Duga noć i niska razina svjetlosnog onečišćenja stvaraju idealne uvjete. Lokalni stanovnici i znanstvenici koriste te uvjete za sustavna promatranja.
Aurora australis rjeđe se promatra jer se većinom pojavljuje iznad oceana i teško dostupnih područja. Najbolje lokacije su južni dijelovi Novog Zelanda, Tasmanija i Antarktika. Znanstvene postaje na Antarktici redovito bilježe spektakularne prikaze. Ovi podaci važni su za usporedbu sjeverne i južne hemisfere.
Tijekom velike solarne oluje u ožujku 1989. aurora borealis bila je vidljiva čak i u južnoj Europi. Istovremeno su zabilježeni problemi u elektroenergetskoj mreži Kanade. Ovaj primjer pokazuje da polarne svjetlosti nisu samo vizualni fenomen. One mogu imati vrlo konkretne tehnološke posljedice.
Benefiti i primjena
Proučavanje polarnih svjetlosti omogućuje bolje razumijevanje Sunčeve aktivnosti. Znanstvenici koriste podatke o aurorama za predviđanje solarnih oluja. Ta predviđanja važna su za zaštitu satelita i komunikacijskih sustava. Na taj način aurora postaje alat za svemirsko vrijeme.
Polarno svjetlo ima i važnu ulogu u razvoju tehnologije. Istraživanja interakcije čestica i atmosfere doprinijela su razvoju plazma fizike. Ta znanja danas se primjenjuju u industriji, medicini i energetici. Primjerice, tehnologije temeljene na plazmi koriste se u proizvodnji čipova.
Osim znanstvene vrijednosti, aurora ima i kulturni i turistički značaj. Regije u blizini polova ostvaruju značajan prihod od astroturizma. Posjeti tijekom sezone aurore potiču lokalno gospodarstvo. Time prirodni fenomen dobiva i ekonomsku dimenziju.
Najčešća pitanja
Često se postavlja pitanje zašto se aurora ne vidi svugdje na Zemlji. Razlog leži u obliku Zemljinog magnetskog polja koje čestice usmjerava prema polovima. Na ekvatoru to magnetsko usmjeravanje jednostavno ne postoji. Stoga nema uvjeta za nastanak polarne svjetlosti.
Mnogi se pitaju može li aurora biti opasna za ljude. U pravilu, polarne svjetlosti nemaju izravnog utjecaja na zdravlje. Atmosfera i magnetsko polje učinkovito nas štite od štetnog zračenja. Opasnosti se odnose uglavnom na tehnologiju, a ne na ljude.
Još jedno često pitanje odnosi se na učestalost pojavljivanja. Aurora je češća tijekom solarnih maksimuma koji se javljaju otprilike svakih 11 godina. Tijekom tih razdoblja Sunce je aktivnije i češće dolazi do erupcija. To izravno povećava vjerojatnost pojave snažnih aurora.
Zaključak
Aurora borealis i aurora australis savršen su primjer kako prirodni fenomen može biti istovremeno lijep i znanstveno vrijedan. Njihov nastanak ovisi o složenoj interakciji Sunca, Zemljinog magnetskog polja i atmosfere. Iza svjetlucavih boja kriju se precizni fizikalni procesi. Razumijevanje tih procesa pomaže nam da bolje shvatimo svemir.
Polarne svjetlosti također nas podsjećaju koliko smo povezani s događajima na Suncu. Aktivnosti udaljene 150 milijuna kilometara mogu imati vidljiv i mjerljiv učinak na Zemlji. Ta povezanost naglašava važnost praćenja svemirskog vremena. Znanje o aurorama dio je šire slike o sigurnosti naše infrastrukture.
Na kraju, aurora ostaje snažan simbol prirodne ljepote i znanstvene znatiželje. Bez obzira promatra li se s polarne tundre ili kroz podatke sa satelita, uvijek izaziva divljenje. Upravo ta kombinacija emocije i znanja čini polarne svjetlosti trajno relevantnima. One su podsjetnik da znanost može objasniti i najljepše pojave.
Više ovakvih tema pročitajte u kategoriji: Svemir
