Polární záře, známá také jako aurora borealis na severní polokouli a aurora australis na jižní polokouli, je fascinující přírodní úkaz, který se projevuje jako barevné světelné pásy na noční obloze v polárních oblastech. Tento jev je způsoben interakcí nabitých částic ze Slunce s magnetickým polem a atmosférou Země.
Vznik polární záře
Sluneční vítr
Polární záře začíná na Slunci, které neustále vyzařuje proud nabitých částic, známých jako sluneční vítr. Tento vítr je tvořen převážně elektrony a protony, které se pohybují vysokou rychlostí směrem k Zemi.
Magnetosféra
Země je obklopena magnetickým polem, které chrání naši planetu před škodlivým kosmickým zářením a slunečním větrem. Když sluneční vítr narazí na magnetické pole Země, částice jsou odkloněny směrem k polárním oblastem, kde je magnetické pole nejslabší.
Interakce s atmosférou
Nabité částice slunečního větru se poté dostávají do horních vrstev atmosféry, především do oblasti zvané ionosféra, která se nachází ve výškách od 60 do 600 kilometrů nad zemským povrchem. Zde částice narazí na molekuly a atomy plynů v atmosféře, zejména na kyslík a dusík.
Emise světla
Když nabité částice slunečního větru kolidují s molekulami a atomy v atmosféře, předávají jim energii. Tato energie je absorbována atomy a molekulami, které se pak dostávají do excitovaného stavu. Když se atomy a molekuly vrátí zpět do svého základního stavu, uvolní tuto energii ve formě světla. Tento proces se nazývá luminiscence. Barva světla závisí na typu atomů nebo molekul a na úrovni energie, kterou absorbovaly.
Barvy polární záře
- Zelená: Nejčastější barva polární záře, která je způsobena excitací molekulárního kyslíku ve výšce kolem 100 kilometrů.
- Červená: Vzácnější barva, která je také způsobena excitací molekulárního kyslíku, ale ve vyšších vrstvách atmosféry (nad 200 kilometrů).
- Modrá a purpurová: Tyto barvy jsou způsobeny excitací molekul dusíku ve výškách kolem 100 kilometrů.
Viditelnost polární záře
Polární záře je nejlépe viditelná v polárních oblastech, tedy v blízkosti severního a jižního magnetického pólu. Na severní polokouli je nejlepší pozorovatelná v zemích jako Norsko, Švédsko, Finsko, Kanada, Island a Rusko. Na jižní polokouli je pozorovatelná v Antarktidě a v některých částech jižní Austrálie a Nového Zélandu.
Faktory ovlivňující polární záři
- Sluneční aktivita: Výskyt a intenzita polární záře jsou silně ovlivněny sluneční aktivitou. Během slunečních bouří, kdy je sluneční vítr silnější, může být polární záře viditelná i v nižších zeměpisných šířkách.
- Magnetické pole Země: Variace v zemském magnetickém poli mohou ovlivnit šíření nabitých částic a tím i viditelnost polární záře.
- Roční období: Polární záře je lépe viditelná během zimních měsíců, kdy jsou noci delší a obloha temnější.
Polární záře je úžasný přírodní jev, který fascinoval lidstvo po staletí. Díky moderní vědě nyní rozumíme, jak tento úkaz vzniká a jaké procesy za ním stojí. Pozorování polární záře je jedinečný zážitek, který nám připomíná krásu a složitost naší planety a vesmíru.