Kako nastaje polarna svetlost: Naučno objašnjenje

Polarna svetlost, poznata i kao Aurora Borealis na severu, jedan je od najspektakularnijih prirodnih fenomena. Posmatranje treperavih, raznobojnih zavesa koje plešu preko noćnog neba iskustvo je koje se pamti čitavog života. Iako deluje kao čista magija, iza ovog nebeskog plesa krije se fascinantna naučna priča o moćnoj interakciji između Sunca i Zemlje.

Da bismo razumeli kako nastaje, moramo upoznati dva glavna “lika” u ovoj priči: hiperaktivno Sunce i Zemljin nevidljivi štit.

Glavni pokretač: Sunčev vetar

Naše Sunce nije samo mirna lopta svetlosti. Ono je ogromna nuklearna peć koja konstantno izbacuje mlazove naelektrisanih čestica (uglavnom elektrona i protona) u svemir. Ovaj neprekidni tok čestica naziva se solarni ili Sunčev vetar.

On putuje kroz svemir brzinom od nekoliko stotina kilometara u sekundi. Kada bi ovaj vetar neometano stizao do površine Zemlje, bio bi poguban za život kakav znamo. Srećom, naša planeta ima moćnu odbranu.

Zaštitnik planete: Zemljino magnetno polje

Duboko u unutrašnjosti naše planete, tečno gvozdeno jezgro stvara moćno magnetno polje koje se proteže daleko u svemir. Ovo polje, poznato i kao magnetosfera, ponaša se kao nevidljivi štit.

Kada Sunčev vetar udari u magnetosferu, većina naelektrisanih čestica biva odbijena i nastavlja svoj put oko Zemlje. Međutim, magnetno polje nije savršena sfera; ono je najslabije na Severnom i Južnom polu. Upravo na ovim mestima, magnetno polje deluje kao levak, usmeravajući jedan deo čestica Sunčevog vetra ka gornjim slojevima Zemljine atmosfere.

Trenutak stvaranja: Sudar čestica i rađanje svetlosti

Tu počinje prava magija.

Naelektrisane čestice Sunčevog vetra, pune energije, ulaze u atmosferu na visini od oko 100 do 400 kilometara i sudaraju se sa atomima gasova koji čine naš vazduh – pretežno sa atomima kiseonika i azota.

Ovaj sudar je ključan. Kada čestica Sunčevog vetra udari u atom gasa, ona mu predaje deo svoje energije. Atom gasa postaje “uzbuđen” ili “pobuđen” – ima višak energije kojeg želi da se oslobodi.

Jedini način da se oslobodi tog viška energije jeste da emituje česticu svetlosti, poznatu kao foton. Milijarde i milijarde ovakvih sudara koji se dešavaju istovremeno stvaraju prelepe, pokretne zavese svetlosti koje mi vidimo kao auroru.

Zašto je polarna svetlost različitih boja?

Boja polarne svetlosti zavisi od dve stvari: od vrste atoma gasa koji je pogođen i od visine na kojoj se sudar dogodio.

• Zelena boja: Ovo je najčešća boja aurore. Nastaje kada čestice Sunčevog vetra udare u atome kiseonika na visini od oko 100 do 240 kilometara.

• Crvena boja: Ređa je i obično se javlja tokom veoma jakih solarnih aktivnosti. Nastaje kada se sudar sa atomima kiseonika dogodi na mnogo većim visinama, iznad 240 kilometara.

• Plava i ljubičasta boja: Ove boje nastaju kada čestice udare u atome azota, obično na nižim visinama, ispod 100 kilometara.

Gde i kada se može videti?

Polarna svetlost se najčešće vidi u pojasu oko magnetnih polova, poznatom kao “auroralni oval”. Zbog toga se na severnoj hemisferi naziva Aurora Borealis (Severna svetlost), a na južnoj Aurora Australis (Južna svetlost).

Najpoznatije lokacije za posmatranje Aurore Borealis su severni delovi Norveške, Švedske, Finske, Islanda, Kanade, Aljaske i Rusije. Najbolje vreme za posmatranje je tokom tamnih, vedrih noći u zimskim mesecima, daleko od gradskog svetlosnog zagađenja.

Zaključak

Polarna svetlost nije magija, već predivan dokaz kosmičke fizike na delu. To je vidljivi rezultat neprekidne borbe i saradnje između našeg Sunca i zaštitnog polja naše planete – podsetnik da živimo na dinamičnoj i neverovatnoj planeti, zaštićenoj nevidljivom silom.