Jak powstaje zorza polarna - ile trwa - gdzie i kiedy powstaje ?

 Aurora Borealis, inaczej zwana Zorzą Polarną jest jednym z najpiękniejszych przejawów wszechmocy natury. Pomimo co sugeruje jej nazwa, Zorze Polarne można zobaczyć niemal na całym świecie, nawet tak daleko na południe jak równik. Zjawisko było obserwowane w Honolulu i Singapurze. Jednak obserwacje tak daleko na południu są niezwykle rzadkie. Rzadko, najczęściej można je zaobserwować w obrębie koła podbiegunowego. Biegun południowy ma również swoją własną wersję Aurory Borealis, zwaną Aurora Australis. A Ziemia nie jest jedyną planetą, na której występują zorze, byłbyś świadkiem podobnego zjawiska, gdybyś stanął na Jowiszu lub Saturnie. Uran też ma zorze, ale w przeciwieństwie do innych planet z ich falistymi zorzami, zorze na Uranie wyglądają jak świecące kropki... i tak,  Mówię o planecie. 

Jak powstaje zorza polarna - ile trwa - gdzie i kiedy powstaje


Ale co dokładnie powoduje te tajemnicze pokazy świetlne nazywane zorzami polarnymi ? Dowiedzmy się.

Niektórzy Eskimosi wierzą, że duchy ich przodków można zobaczyć tańczące w światłach zorzy polarnej. Wikingowie wierzyli, że Zorza była mostem ognia do nieba, wykutym przez bogów. Według współczesnej nauki, północne i południowe światła nie są tańczącymi duchami ani mostem ognia. W rzeczywistości są one powodowane przez coś znacznie bardziej namacalne - Słońce.

Nasze Słońce to licząca 4,57 miliarda lat kula wodoru i innych gazów, topiąca się w przestrzeni kosmicznej, 150 milionów kilometrów od Ziemi. I od czasu do czasu wywołuje burzę. Dokładniej burzę słoneczną.  Słońce wytwarza energię poprzez rozbijanie atomów wodoru w swoim jądrze, w tak ogromnych temperaturach i ciśnieniu, które powodują, że atomy wodoru ulegają fuzji, tworząc atomy helu. Proces ten nazywany jest syntezą jądrową. Gdy atomy są pod tego rodzaju ciśnieniem zamieniają się  w mulistą zupę swobodnie poruszających się cząstek, który jest to czwarty stan materii znany jako plazma. Słońce jest w istocie gigantyczną kulą wirującej plazmy.

Wykorzystując proces fuzji jądrowej, Słońce jest w stanie zamienić niewielkie ilości materii w ogromne ilości energii. To właśnie w ten sposób Słońce jest w stanie produkować energię przez miliardy lat, nie wyczerpując paliwa. Gdyby ludzkość była w stanie konsekwentnie powtórzyć fuzję jądrową tutaj na Ziemi, bylibyśmy w stanie wytwarzać niemal nieskończone ilości energii przy stosunkowo niewielkim zużyciu zasobów.

W rzeczywistości, gdybyś mógł zamienić masę jednej torebki cukru w energię, wystarczyłoby to dodo napędzania samochodu, bez przerwy, przez 100 000 lat. Cała ta plazma wirująca wewnątrz Słońca wytwarza ogromne pola magnetyczne. Te pola magnetyczne są pod tak ogromnym ciśnieniem w Słońcu, że czasami linie sił tych pól magnetycznych spotykają się. Kiedy tak się dzieje, pole magnetyczne jest wypychane na zewnątrz, w kierunku powierzchni Słońca. 

Gdy dotrze do powierzchni Słońca, zostaje wyrzucone w przestrzeń z ogromną prędkością, zabierając ze sobą niezwykle gorące gazy i naładowane cząstki, znane również jako plazma. Jest to znane rozbłyskiem słonecznym i można je zaobserwować na powierzchni Słońca jako bardzo jasna plama po której następuje chmura gazu. 

Gdy wystąpi bardzo duży rozbłysku słonecznego zawierającego znacznie ogromną ilość energii, jest on określany jako Koronalnym Wyrzutem Masy lub w skrócie CME. Chmury gazu wytwarzane przez CME mogą czasami być większe niż samo Słońce. CME i rozbłyski słoneczne nie kończą się tylko na powierzchni Słońca. poza powierzchnią Słońca. 

Naładowane cząstki wyrzucone ze Słońca kontynuują swoją podróż przez przestrzeń kosmiczną na ogromne odległości. Po podróży przez przestrzeń kosmiczną przez około dwa dni docierają do planety Ziemi. Jest to znane wiatrem słonecznym i może być bardzo niebezpieczne. 

Jeśli pole magnetyczne uwolnione z rozbłysku słonecznego lub CME uderzyłoby w planetę Ziemię, mogłoby spowodować wyginięcie rasy ludzkiej.  Dlaczego więc tak się nie stało? Przecież rozbłyski słoneczne występują regularnie na powierzchni Słońca. Wiatr słoneczny rzeczywiście uderza w Ziemię, często, ale nasza planeta jest dobrze przygotowana. Mamy system obronny, który chroni nas przed ogromną ilością energii, którą Słońce bombarduje nas Słońce bombarduje nas każdego dnia. Tak jak Słońce, Ziemia wytwarza swoje własne pole magnetyczne. 

W jądrze Ziemi znajduje się kula litego żelaza, ciepło tego żelaza zamienia otaczające zewnętrzne jądro w płynące płynne żelazo. Ruch tego zewnętrznego płynnego jądra wytwarza pole magnetyczne pole magnetyczne, które, na szczęście dla nas, obejmuje Ziemię. Pole magnetyczne Ziemi chroni nas przed wszelkiego rodzaju silnymi, niszczącymi siłami, które pochodzącymi z odległej przestrzeni kosmicznej, w tym rozbłyskami słonecznymi. Ta bariera ochronna nosi nazwę ziemską magnetosferą i rozciąga się tysiące kilometrów w przestrzeń kosmiczną. 

Brzmi to dużo, ale w rzeczywistości jest raczej skromne, Magnetosfera Jowisza rozciąga się na ponad siedem milionów kilometrów w przestrzeń kosmiczną po każdej stronie planety. W rzeczywistości, po nocnej stronie Jowisza, czyli po stronie przeciwnej do Słońca, pole magnetyczne emitowane pole magnetyczne jest tak duże, że sięga Saturna. Wróćmy jednak na Ziemię. Większość wiatrów słonecznych słonecznych po prostu odbija się od ziemskiej Ziemskiej magnetosfery, gdy do nas dociera. Jednak, magnetosfera ma dwa słabe punkty, na północnym i południowym biegunie. W tych dwóch miejscach pola magnetyczne, które chronią planetę Ziemię są znacznie słabsze niż bliżej równika. Oznacza to, że bardzo mały procent naładowanych cząstek pochodzących ze Słońca przedostaje się do atmosfery Ziemi przez dwa słabe punkty na biegunach.

 Kiedy się to dzieje, elektrony w wietrze słonecznym zderzają się z atomami tlenu i azotu w ziemskiej atmosferze. Podczas tej interakcji energia jest przekazywana z atomów w wiatru słonecznego do ziemskich atomów tlenu i azotu, atomy tlenu i azotu. Podnosząc stany energetyczne tych atomów i wzbudzając je. Kiedy atom jest wzbudzony jego elektrony przesuwają się na orbitę bardziej oddaloną od jądra. Te nowo wzbudzone atomy muszą uwolnić tę nowo znalezioną energię, aby się "uspokoić się" i powrócić do swojego podstawowego stanu energetycznego stanu podstawowego. Atomy tlenu i azotu uwalniają tę energię w postaci cząsteczek światła czyli fotonów. 

Emitowane przez nie światło jest tym, co nazywamy zorzą polarną. Ten proces wzbudzania atomów, który sprawia, że uwalniają one energię w postaci światła to dokładnie ten sam sposób, w jaki działają neony. Zorze polarne to po prostu neony matki Natury, wykonywane na znacznie większej skali. Jedyna różnica polega na tym, że natura wykorzystuje to zjawisko w sposób o wiele subtelniejszy niż do reklamowania barów ze striptizem. 

Zorza zwykle pojawia się w postaci rozległych kurtyn lub falach światła podążających po wyraźnej linii w poprzek nieba. Pojawiają się one w ten sposób, ponieważ podążają za liniami sił w ziemskim pola magnetycznego Ziemi. Tak, to prawda, zorza polarna wykorzystuje siłę. Różne kolory zorzy są spowodowane przez różne gazy w atmosferze. Każdy gaz emituje unikalny kolor, gdy jest wzbudzony.

Na przykład tlen emituje zielone światło zielone światło, które jest najczęstszym kolorem kolor widoczny w zorzy polarnej. Azot natomiast z drugiej strony, daje niebieskie i czerwone kolory gdy jest wzbudzony. Podsumowując, kiedy naładowane cząstki uwalniane z rozbłysków słonecznych na powierzchni Słońca uderzają w naszą planetę na biegunie północnym lub południowym biegunie północnym lub południowym, oddziałują one z atomami w atmosferze  Ziemi. Powodując, że ich elektrony przechodzą do wyższego stanu energetycznego. 

Kiedy elektrony opadają z powrotem do niższego stanu energetycznego uwalniają fotony, maleńkie cząsteczki światła, które rozświetlają nocne niebo w spektakularnym pokazie malowanych fal, podążających naturalnymi liniami pola magnetycznego planety Ziemi. Wiedza o tym, jak powstają zorze, może zepsuć Ci tego piękna, ale wierzę, że jest jest jeszcze większe piękno w zrozumieniu nauki stojącej za jednym z najbardziej zapierających dech w piersiach spektakli natury. 

Jeśli więc kiedykolwiek będziesz miał wystarczająco dużo szczęścia doświadczyć zorzy na własnej skórze, po prostu przez chwilę zastanowić się, jak naprawdę cudowny i wspaniały wszechświat naprawdę ...a potem zrób sobie zdjęcie.

Komentarze

Pogoda

Pogoda
Aktualna pogoda w Polsce

Pogoda na jutro

Pogoda na jutro
Warunki pogodowe w całym rejonie Polski

Rybnik rynek

Rybnik rynek
Rynek w Rybniku - opis architektury

Popularne posty z tego bloga

Z czego składa się atmosfera ziemska ? - skład i budowa

Jak zbudować stację meteorologiczną ?

Jak odczytywać barometr ? - historia - pomiary - pogoda