Aurora borealis & aurora australis

1. Aurora borealis & aurora australis

2. Opšte odlike polarnih svetlosti  • Polarna svetlost – Aurora Borealis na severnoj polulopti i Aurora Australis na južnoj,spadaju među najlepše prizore koji se mogu videti u prirodi. Ime Aurora Borealis je dobila po rimskoj boginji zore Aurori i grčkoj reči za severni vetar Boreas dok je Australis latinska reč za “južni”.Drugi uobičajeni naziv-polarna svetlost, dobila je jer se ova spektakularna pojava može videti samo u blizini polova. U stvari, polarna svetlost se vezuje za magnetne  a ne za geografske polove tako da Aurora Borealis svoj najveći sjaj ne dostiže iznad samog Severnog pola, već se najbolje vidi oko Hadsonovog zaliva u Kanadi,u severnoj Škotskoj, iu južnoj Norveškoj i Švedskoj. …

3. U periodima pojačane Sunčeve aktivnosti može se očekivati i pojačan intenzitet polarne svetlosti. To se naročito dešava tokom magnetnih oluja na Suncu koje su najintenzivnije tokom jedanaestogodišnjeg ciklusa Sunčevih pega.U takvim slučajevima je moguće ovaj fenomen videti i na nižim geografskim širinama.Intenzitet polarne svetlosti u mnogome zavisi i od nagnutosti linija međuplanetarnog magnetnog polja, odnosno ugla koji zaklapaju sa linijama Zemljine magnetosphere. (Ova veličina je poznata pod imeneom Bz i izgovara se bi-sub-zi). Kada je bi-sub-zi usmeren ka jugu, otvara se put za prolaz Sunčevog vetra do unutrašnje magnetosphere Zemlje.

4. Kada se najčešće javlja,kako,i posledica čega je?  • Prema naučnim merenjima, polarna svetlost se najčešće dešava na visinama od 80 do 160 kilometara iznad Zemlje, a nastaje kao posledica električnih pražnjenja u razređenoj, gornjoj atmosferi. Svetlost nastaje kada se elektroni sa energijama u opsegu 1-15 elektron volta, t.j. elektroni koji su ubrzani naponom od 1000 do 15000 volti sudaraju sa atomima u gornjim slojevima atmosfere.. Zemlja se neprestano nalazi pod udarom “Sunčevog vetra” koji nastaje zbog emitovanja slobodnih elektrona i pozitivnih jona od strane Sunca kao rezultat ekstremno visoke temperature (milion stepeni) u spoljnjem sloju Sunca – solarnoj koroni. Sunčev vetar stiže do Zemlje brzinom od oko 400 km/s, gustina je oko 5 jona po kubnom centimetru a intenzitet magnetnog polja iznosi 2-5 nT (nanoTesle). Poređenja radi, Zemljino magnetno polje iznosi 30000 – 50000 nT. Za vreme magnetnih oluja, strujanje jona može biti nekoliko puta brže, a međuplanetarno magnetno polje znatno jače. Zemljina magnetosfera predstavlja prepreku na putanji Sunčevog vetra, tako da na udaljenosti od 12000-15000 km, Sunčev vetar biva nateran na skretanje i obilaženje magnetosfere Zemlje. Širina magnetosfere, zajedno sa samom Zemljom, iznosi oko 190000km a na neosvetljenoj, noćnoj strani Zemlje proteže se dugačak “magnetni rep” sastavljen od magnetnih linija koje se protežu do velikih daljina. • Aurora Borealis iAustralis se najčešćejavljaju u perioduekvinokcijuma, u mesecimaodseptembra do oktobra, kaoiodmarta do aprila. Nijesasvimjasnozaštosugeomagnetneolujepovezanesagodišnjimdobima.Kad se polarnasvetlostpojavi, često se nanebučujeprasak, a veliki, sjajniluk, koji je neprestanou pokretu, osvetlinoć. Blistavizracisvetlostiponekad se raširepoputlepezeili se svetlosnilukrazgrana u svimpravcimatreperećipredivnomsvetlošćupri tome. Daljepremaseveru, tj. premavišimgeografskimširinamaibližepolovimapolarnasvetlostčestoizgledakaovelikaplamenazavesakojavisi s nebainjiše se levo-desno, dokponjenimpokretnimnaborimatreperenarandžasti, zeleniiplaviplamenovi. Svaka “zavesa” se sastojiodmnogoparalelnihzrakasvetlosti, usmerenetakoda prate linijemagnetnogpoljaZemlje. PolarnusvetloststvaraSunčevvetarkojiusijanečesticeplazme s površineSuncaizbacuje u svemir. Te česticepotomprivlačiZemljinomagnetnopolje, koje je najjačenaSevernomiJužnompolu, takoda one nakrajubivajuzarobljene u jonosferi, odnosno u onomdeluatmosferekoji se protežeod80 do 800 kilometaraodZemljinepovršine.

5. Kada se Sunčev vetar poremeti, dolazi do prelaska energije i čestica u Zemljinu magnetosferu i takvi elektroni i joni se onda kreću duž linija magnetnog polja do polarnih oblasti. Na tom putu dolazi do interakcije i sudaranja elektrona, slobodnih jona i atoma u gornjim slojevima atmosphere, pri čemu nastaju električna pražnjenja koja se sa Zemljine površine posmatraču manifestuje kao polarna svetlost. • Najčešća interakcija je sa atomskim kiseonikom koji pri tome emituje zelenkastu boju, a kod elektrona niže energije i na većim visinama preovlađuje tamno crvena linija pa su to najčešće boje polarne svetlosti. Mnoge druge spektralne linije takođe su zastupljene, naročito one molekulskog azota koji svetli crveno kada nije jonizovan a svetloplavo kada jeste. Aurore takođe mogu da se opaze u ultraljubičatom (UV) delu spektra, što se posebno dobro registruje iz svemira (ali ne i sa zemlje jer atmosfera apsorbuje UV zrake). Fotografije sa orbitalne NASA svemirske letelice POLAR su pokazale da polarne svetlosti nad južnim i severnim polom mogu biti kao preslikane u odnosu jedna na drugu. Ova letilica je svojom CCD kamerom svakih 37 sekundi slikala po jedan frejm u ultraljubičastom delu spektra.

6. Aurore na drugim planetama  • Aurora je opažena i na Jupiteru i Saturnu, planetama čija su magnetna polja mnogo snažnija od Zemljinog. Pokreće ih, kao i na Zemlji, Sunčev vetar. Jupiterovi meseci, posebno Io, takođeuzrokuju snažne aurore koje se javljaju zbog električnih struja duž magnetnog polja između rotirajuće planetei meseca koji kruži oko njega (dinamo efekat). Io (koji ima aktivni vulkanizam i jonosferu) je posebno snažan izvor aurore; njegove struje emituju i radiotalase, otkrivene 1955. • Nedavno je polarna svetlost otkrivena i na Marsu; zbog nedostatka jakog magnetnog polja, ranije se verovalo kako je to nemoguće.

7. Zvukovi koje proizvodi Aurora • Tokomistorijeljudisugovorili o zvukovimapolarnesvetlosti; pucketanju, šištanju, zujanjuilizviždanju. DanskiistraživačKnud Rasmussenih je indirektnospomenuo 1932. godinegovoreći o narodnimobičajimagrenlandskihEskima, kaoikanadskiantropolog Ernest Hawkes1916. Kornelije Tacit, istoričarstarogRima, pisao je kakosuljudisaseveratvrdilikakočujutezvukove. Danas jošuvekpristižuizveštajio zvukovimapolarnesvetlosti, no nikoihdosadnijeuspeo snimiti (uz to, postojeinaučniproblemiu veziporekla zvukova u polarnojsvetlosti). Neverovatno je dabi ikakavzvukstvarnoproizveden u aurorimogaodoći do tla, pritome pratećisamupojavuaurore (jer bi zvukutrebalodostavremenadadoputuje do tla). Postojeteorije o lokalnimelektrostatičkimfenomenimanatlukojinastajukaoposledicapolarne svetlosti, i one zasadnajboljeobjašnjavajuporeklotihneobičnihzvukova- no nijednateorija ne nudipotpuno, zadovoljavajuće objašnjenje.

8. Kraj    Anja Tarbuk III-1