Zorza polarna to niesamowite zjawisko występujące na północnych i południowych szerokościach geograficznych Ziemi. Dlatego bardziej słuszne jest nazywanie zorzy polarnej - polarnej. Podobne zjawisko można znaleźć na innych planetach naszego systemu.
Co to jest zorza polarna?
Zorza polarna to piękne przelewy w górnych partiach atmosfery planety. Istnieje magnetosfera, ponieważ często ma ona kontakt z naładowanymi cząsteczkami wiatrów słonecznych. Reprezentuje miliony miniaturowych świateł, które są wyraźnie widoczne na niebie. Mogą mieć różne kształty, kolory, rozmiary. W ciągu kilku sekund niebo jest pomalowane całym spektrum odcieni i świeci przez wiele kilometrów. W tej chwili może się wydawać, że to dzień na zewnątrz.
Aurora przez cały czas zadziwiała ludzi swoją wielkością. Niektóre przesądne narody boją się tego zjawiska, a niektóre po prostu podziwiają jego piękno.
Interesujący fakt: Wykopaliska archeologiczne pokazują, że starożytni ludzie obserwowali także zorze polarne. Rysunki w jaskiniach mają około 30 tysięcy lat.
Michaił Łomonosow zidentyfikował główną przyczynę zorzy polarnej - polegał na oddziaływaniu prądów elektrycznych w atmosferze. Naładowane cząstki Słońca wpadające do atmosfery planety oddziałują z powietrzem, po czym pojawiają się magiczne przelewy światła.
Planeta jest magnesem dla naładowanych cząstek, które dzięki metalowemu rdzeniu tworzą pola magnetyczne. Ta atrakcja przyciąga wszystkie naładowane obiekty i kieruje je w kierunku biegunów magnetycznych. Na półkuli północnej i południowej wiatr słoneczny zderza się z ziemską atmosferą, tworząc napięcie, które przekształca się w światło, którym są światła północne.
Atomy zaczynają stopniowo się uspokajać, pojawia się lekki fotofon. Gdy elektrony tracą azot, kolor blasku będzie niebieski i fioletowy. Jeśli azot niczego nie traci - czerwonawy, a jeśli tlen wchodzi w interakcję z elektronem, pojawiają się zielone i czerwone odcienie.
Widoki zorzy polarnej
Zorza polarna dzieli się na dwa główne typy: rozproszone, dyskretne.
Rozproszony
Rozproszone - w postaci beztwarzowego blasku w atmosferze. W przeciwieństwie do tego, nie można go zobaczyć gołym okiem, biorąc pod uwagę całkowitą ciemność.
Kropka, dyskretna zorza polarna
Punkt, inaczej nazywany dyskretnym, może mieć różną jasność. Możesz zobaczyć x tylko późno w nocy, ponieważ w ciągu dnia są po prostu nie do odróżnienia. Na północy Rosji zjawisko to nazywało się biegunem północnym i co roku przybywa tam wielu turystów, którzy chcą oglądać to zjawisko.
Jak powstają zorza polarna?
Tworzenie zorzy wiąże się z uwalnianiem cząstek światła w górnej atmosferze. Wysokość wykształcenia wynosi około 80 kilometrów nad powierzchnią ziemi. Promieniowanie występuje z powodu tego, że najmniejsza cząsteczka azotu i tlenu zderza się ze sobą, stopniowo osiągając stan wzbudzony.
Kiedy wszystko się uspokaja, elektron jest całkowicie przywracany, tworząc kwanty świetlne. Interakcja z różnymi atomami gazu prowadzi do zmiany blasku na inny kolor.
Rola tlenu
Tlen jest najbardziej niezwykłym pierwiastkiem ze względu na jego powrót do pierwotnego stanu, który zajmuje mniej niż sekundę. Emisja światła zielonego trwa nie dłużej niż dwie minuty, po czym pojawia się kolor czerwony.
W obliczu innych atomów energia jest absorbowana i światło przestaje być emitowane. Takie zderzenia nie zdarzają się tak często, ponieważ w tych częściach atmosfery jest bardzo mało tlenu. Częściej dochodzi do kolizji, gdy zbliżasz się do ziemi, więc czerwona poświata zatrzymuje się, gdy zbliżasz się do ziemi, a zieleń całkowicie znika całkowicie blisko powierzchni.
Rola wiatru słonecznego i magnetosfery
Ciągle wokół planety wiatry słoneczne krążą wokół planety; reprezentują one wyładowane cząstki rozgrzanej do czerwoności plazmy, które pochodzą ze Słońca we wszystkich kierunkach. Wiatr jest pod wpływem milionów stopni korony słońca.
Wiatr słoneczny zbliża się do planety z prędkością 400 km / s. Jego gęstość wynosi około 5 jonów na centymetr sześcienny. Siła pola magnetycznego jest mierzona w Tesli, dla plazmy wynosi ona od dwóch do pięciu. Kiedy na Słońcu występują burze magnetyczne, plazma porusza się szybciej. Międzyplanetarne pola magnetyczne pojawiają się na słońcu w miejscach, w których występują plamy słoneczne, wiatr słoneczny szybko rozprzestrzenia się liniami sił w przestrzeń kosmiczną.
Ziemska magnetosfera
Formowanie się ziemskiej magnetosfery jest ściśle związane z wpływem wiatru słonecznego na pole magnetyczne planety. Magnetosfera zapobiega wiatrom słonecznym docierającym do Ziemi, rozprasza je w dobrym stanie i uderza falami magnetycznymi. Szerokość magnetosfery jest w przybliżeniu równa 30 promieniom Ziemi, a po ciemnej stronie planety wzrasta do 200 promieni. Przepływ plazmy w magnetosferze staje się większy wraz ze wzrostem gęstości, turbulencji wiatru.
Oprócz prostopadłego zderzenia planety z magnetosferą, przepływy plazmy mogą poruszać się w górę i w dół. Całkowicie tracą energię w obszarach Aurory, dlatego pojawia się blask.
Jak często występuje zorza polarna?
Występuje na terytoriach Rosji, Ameryki Północnej i Alaski. Może nie występować równie często, okresowo ich liczba jest bardzo różna. Wystąpienie zorzy polarnej zależy bezpośrednio od aktywności Słońca w danym momencie. Raz na 11,5 roku zorze pojawiają się niezwykle często, po czym aktywność nieco zanika.
Interesujący fakt: Zorza polarna w normalnych warunkach rozprzestrzenia się głównie na trzy tysiące kilometrów, w czasie burz słonecznych liczba ta może bardzo wzrosnąć, a Aurory pokryją ogromne terytoria.
Dlaczego powstają zorza polarna?
Zasadniczo możesz obserwować zorzę polarną tylko na biegunach magnetycznych Ziemi; zjawisko to wygląda jak zielono-czerwona poświata, która stopniowo gaśnie w miarę zbliżania się do powierzchni. Światła punktowe pokazują, jak pole magnetyczne wygląda w danym momencie, a jarzmo zmienia się w określonych odstępach czasu od minuty do kilku godzin. Często aurorzy pojawiają się w pobliżu równonocy.
Zorza polarna jest wyjątkowo jasna w tych momentach, gdy wiatry słoneczne wieją mocniej. Jony zderzają się ze sobą, wokół biegunów pojawiają się całe kręgi światła. Aurora jest nie tylko na Ziemi, ale także na innych planetach. Pojawiają się z powodu zderzenia jonów tlenu, naładowanego wiatru w magnetosferze planety, różnice kolorystyczne można wyjaśnić rodzajami zderzających się gazów.
Wpływ aktywności słonecznej
Związek między działaniem Słońca i zorzy po raz pierwszy podejrzewano pod koniec XIX wieku, 70 lat później przeprowadzono nowe badania, dzięki którym natura zorzy stała się znana każdemu mieszkańcowi planety.
Z powodu spotkania naładowanych cząstek różnych gazów pojawia się poświata. Powierzchnia Słońca ma temperaturę około 6 tysięcy, ale jej korona rozgrzewa się do milionów stopni Celsjusza. Jony zderzają się bardzo intensywnie, wolne cząsteczki dodatnie i ujemne uciekają z atmosfery Słońca, lecąc swobodnie w rozległe przestrzenie kosmosu.
Powstały wiatr wchodzi w przestrzeń bliską Ziemi, gdzie jest przesuwany przez pole magnetyczne w kierunku biegunów ziemi. Nasza planeta niezawodnie chroni nas przed wiatrami słonecznymi.
Gdzie jest najbardziej odpowiednie miejsce do obserwowania zorzy polarnej
Na jakim biegunie planety widzisz zorzę polarną?
Zorza polarna występuje na obu biegunach planety.. Wygląda jak nieregularna elipsa, której środek znajduje się bezpośrednio nad biegunami magnetycznymi Ziemi. Naukowcy odkryli, że zorze całkowicie odbijają się od siebie na obu biegunach Ziemi. Nie tylko kształt jest całkowicie powtarzany, ale także rozmiar i kolor.
Gdzie lepiej oglądać zorzę polarną?
Ponieważ zjawiska pojawiają się wyłącznie w pobliżu biegunów magnetycznych, zorza polarna powinna być obserwowana na terytoriach poza kołem podbiegunowym. Można je również zaobserwować na południu Grenlandii, Islandii, Norwegii i Syberii. Zjawiska można zobaczyć na obu biegunach, na Antarktydzie i na południu Oceanu Indyjskiego.
Najlepiej obserwować to zjawisko w ciemnych obszarach (z dala od oświetlonych miast, autostrad), całkowicie wyłączając wszystkie gadżety.
Najbardziej odpowiedni czas obserwacji
Zorza polarna jest zjawiskiem cyklicznym, którego szczyt obserwuje się co 11 lat, więc w tym okresie aktywność słoneczna osiąga swój szczyt. Poprzedni szczyt zaobserwowano w 2013 r., A następny w 2024 r.
Zima na biegunie północnym planety jest najlepszym okresem do obserwacji. W tej chwili dzień trwa bardzo krótko, ale noce są długie i ciemne. Najlepszy czas na oglądanie to północ.
Dźwięki generowane przez zorzę polarną
Od czasu do czasu na specjalnym sprzęcie możesz naprawić dźwięki emitowane przez blask. Są to różne dźwięki, takie jak trzask, dorsz i biały szum, są bardzo krótkie i prawie niezauważalne. Przez długi czas naukowcy nie mogli wykryć istnienia dźwięków - pojawiały się tak rzadko, że można je przypisać wadliwym działaniom sprzętu.
Dźwięk jest trudny do naprawienia - aurorzy są zbyt daleko od powierzchni ziemi. Naukowcy z fińskiego uniwersytetu udowodnili istnienie hałasu, rejestrując je. Dźwięk pojawił się w odległości 70 metrów nad powierzchnią z powodu interakcji naładowanych cząstek i gazów. Dźwięki są niezwykle rzadkie, więc nie ma tylu szczęśliwych ludzi, którzy mogliby je usłyszeć. Tworzenie się hałasu jest możliwe tylko przy wysokiej aktywności słonecznej przy spokojnej pogodzie bez innych czynników drażniących.
W jakich krajach mogę zobaczyć zorzę polarną?
Najpiękniejsze są zorze polarne widoczne na dużych szerokościach geograficznych planety, na terytoriach Alaski, Kanady i ludów północnej Skandynawii. Obserwowane również w południowej Grenlandii. Większość zorzy polarnej obserwuje się w okresie wysokiej aktywności słonecznej. Najtańszym sposobem zobaczenia zorzy polarnej jest Murmańsk.
Jak zobaczyć zorzę polarną w Rosji?
Aby zobaczyć zorzę polarną, musisz być przygotowany na wiele sytuacji. Należy rozumieć, że oczekiwanie na pojawienie się zorzy może zająć dużo czasu. Będą też nieprzespane noce, ponieważ szansa na zobaczenie światła jest bardziej precyzyjna w nocy. W pochmurną pogodę lepiej iść spać - zorza polarna nie będzie widoczna tak jak gwiazdy na niebie.
Pogoda i oświetlenie osiedli znacznie psują wszystkie plany - najlepiej wydostać się z miasta. Blask jest często słaby, światła miejskie tylko zagłuszają jego piękno.
Za kołem podbiegunowym są wyjątkowo zimne noce, dlatego ubrania należy dobierać mądrze - nie należy brać zimnych rzeczy. W samochodzie musi być dodatkowa benzyna, możesz wziąć termos z gorącą herbatą. Możesz również wziąć drewno na opał i płyn zapłonowy, rozpalić ogień i wygrzewać się w nim. Na stosie możesz też zjeść romantyczną kolację.
Na terytorium Rosji zorza polarna jest dobrze obserwowana w regionach Archangielska i Murmańska, Republiki Komi, Półwyspu Taimyr oraz w Górach Chibiny.
Sztuczne „zorza polarna”
Blask podobny do zorzy polarnej pojawił się po eksperymentach Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych z eksplozjami nuklearnymi w górnej atmosferze w okresie od lipca 1957 r. Do grudnia 1958 r. Testy przeprowadzono w celu zbadania zorzy polarnej i pasa promieniowania Ziemi.
Blask w postaci malinowego łuku z promieniami został zauważony na początku sierpnia 1958 r. Na Wyspach Hawajskich i w regionie Apia po eksplozjach na wysokości 70 i 40 km w centrum Oceanu Spokojnego nad Atolem Johnson. Kolejne podobne zjawisko zaobserwowano pod koniec sierpnia - września tego samego roku na Oceanie Atlantyckim po trzech eksplozjach operacji Argus, które grzmiały setki kilometrów nad powierzchnią. Czerwona poświata została również zauważona na drugim końcu pola magnetycznego - na Azorach.
Eksperymenty wykazały, że eksplozje jądrowe kilkadziesiąt kilometrów nad ziemią nie tylko doprowadziły do emisji gazów, ale także do poważnych zakłóceń w polu magnetycznym i zjonizowanych warstwach atmosfery.
Sztuczne zorze zostały spowodowane przez elektrony powstałe w czasie wybuchu jądrowego po rozpadzie b. Te wysokoenergetyczne cząsteczki poruszają się stycznie do ziemskiego pola magnetycznego i, gdy zderzają się z cząsteczkami azotu i tlenu, powodują emisję gazów wzbudzonych w górnej atmosferze. Takie badania obrazów umożliwiły zrozumienie naturalnego mechanizmu pojawiania się zorzy i powiązanych zjawisk naturalnych.
Oprócz naładowanych cząstek blask górnej atmosfery powoduje emisje sodu i potasu z silników rakiet startowych. Mechanizm tego zjawiska jest daleki od zorzy polarnej i bliższy zwykłemu blaskowi powietrza powodowanemu przez przyczyny naturalne.
Istnieje jeszcze inne antropogeniczne zjawisko luminescencji wysokich warstw atmosferycznych, spowodowane przez emisję gazu sodowego lub potasowego przez rakiety. Zjawisko to można nazwać sztucznym blaskiem, w przeciwieństwie do sztucznej zorzy polarnej, ponieważ jego przyczyny są zbliżone do tych, które powodują naturalny blask powietrza.
Zorza polarna i legendy
Wszelkie zjawiska naturalne zadziwiały starożytnych ludzi, ponieważ nie były badane. Aurora została również przypisana mistycznemu pochodzeniu. Niektóre ludy północy zakładały, że bogowie są tak szczęśliwi i że obserwatorzy mogą oczekiwać szczęścia. Przeciwnie, niektórzy spodziewali się kłopotów od bóstwa ognia. Różne ludy północy miały własne legendy na temat zorzy polarnej.
Mieszkańcy Norwegii wspomnieli tęczowy most, nad którym bogowie zstąpili na ziemię. Niektórzy sugerują, że blask pochodzi ze świateł w rękach Walkirii, odbijając ich zbroję i zniekształcając się w niesamowite wzory. Inni sugerowali, że zmarłe dziewczynki tak tańczą.
Ludy fińskie wierzyły, że blask pochodzi z płonącej rzeki Ruzu, która oddziela świat żywych i umarłych.
Eskimosi mieszkający na terytoriach Ameryki Północnej wierzyli, że blask może być spowodowany gwizdkiem i usunięty zwykłym klaśnięciem dłoni.
Eskimosi mieszkający na Alasce bali się zorzy. Uważali, że przynosi to tylko nieszczęścia i nieszczęścia. Przed wyjściem na ulicę w blasku wszyscy zabrali ze sobą broń. Uważano również, że długie obserwacje świateł prowadzą do szaleństwa.
Być może nawet za smocze mity powinniśmy być wdzięczni Aurorze. Największa bitwa św. Jerzego i smoka może być również związana z zorzą polarną.