Spis treści
Zjawisko to często jest określane jako piękne i magiczne doświadczenie. Pytanie tylko brzmi, kiedy i gdzie możemy na nie trafić? Czym jest zorza polarna? Skąd się bierze ? Na te wszystkie pytania znajdziecie odpowiedź w tym artykule!
Czym jest zorza polarna?
Zorza polarna jest to świetlne zjawisko, które możemy obserwować w górnej części atmosfery w okolicach biegunów magnetycznych planety. Rozciąga się ona czasem na tysiące kilometrów dookoła kuli ziemskiej od obu biegunów. Zorza polarna kształtuje się około 100 km nad powierzchnią Ziemi. Można ja spotkać w różnych wariantach kolorystycznych: zielonym, żółtym, czerwonym, a także białym. Kolor, jaki widzimy, jest zależny od określonego gazu, np. tlen świeci się na czerwono oraz zielono, azot natomiast występuje w kolorach purpury, bądź bordo. Wodór i hel należące do lżejszych gazów cieszą się odcieniami fioletowego i niebieskiego.
Jak wytłumaczyć dziecku co to jest zorza polarna?
Zorza polarna to piękne, mieniące się światła, które można zobaczyć w północnej lub południowej części kuli ziemskiej. Są one spowodowane przez elektrycznie naładowane cząstki, które dostają się z wiatrem słonecznym do atmosfery Ziemi i reagują z tamtejszymi gazami. Te reakcje świetlne powodują, że na niebie pojawiają się różne kolory, takie jak czerwień, zieleń i niebieski. Możemy je zobaczyć tylko w północnej lub południowej części kuli ziemskiej, ponieważ tam jest to najbliżej bieguna. Możemy powiedzieć dziecku, że jest to taki kolorowy taniec świateł na niebie, którego możemy doświadczyć tylko w pewnych częściach świata.
Zobacz także: Jak powstaje tęcza?
Jak powstaje zorza polarna?
Zorza polarna powstaje na skutek interakcji między cząstkami wiatru słonecznego a gazami w atmosferze Ziemi. Wiatr słoneczny to strumień cząstek, takich jak elektrony i protony, które dostają się do atmosfery Ziemi z promieniowania słonecznego.
Te cząstki są naładowane elektrycznie i działają jak magnesy, przyciągając inne cząstki z atmosfery. Kiedy te naładowane cząstki spotykają się z gazami w atmosferze, powodują reakcje świetlne, które tworzą zorzę polarną.
Reakcje te są najsilniejsze w okolicach biegunów, ponieważ tam jest najwięcej naładowanych cząstek i tam też jest najbliżej magnetycznego pola Ziemi. To pole skupia cząstki wiatru słonecznego, kierując je w stronę biegunów, gdzie powodują reakcje świetlne, tworząc piękne, mieniące się zorze polarne.
Powstawanie zorzy polarnej – mechanizm
Pole magnetyczne jest wytwarzane przez Ziemię, oplata ono cały glob, jego punkt zagęszczenia znajduje się w okolicach biegunów północnego oraz południowego. Pole magnetyczne doprowadza do przyspieszenia elektronów i protonów, które są zlokalizowane na wysokości od 3 do 12 tysięcy kilometrów.
Powstawanie zorzy jest powiązane z rozbłyskami na Słońcu. Podczas wyrzucania materii we wcześniej wspomnianych rozbłyskach tworzy się wiatr słoneczny, czyli tzw. strumień cząstek elementarnych o wysokiej energii. Pole magnetyczne Ziemi przechwytuje naładowane cząstki wiatru słonecznego.
Poruszające się elektrony po liniach śrubowych wzdłuż pola magnetycznego zaczynają stopniowo przenikać do głębszej warstwy atmosfery, a tam zaczynają się zderzać z powietrzem. Cząsteczki i atomy umiejscowione w powietrzu ulegają wzbudzeniu, nadmiar energii wytworzonej w tym procesie jest emitowany w postaci światła widzialnego i niewidzialnego, czyli naszej zorzy polarnej.
Między zjonizowaną warstwą jonosfery występującą powyżej 50-60 kilometrów nad powierzchnią Ziemi a plazmą wiatru słonecznego tworzy się napięcie elektryczne. Indukuje ono prąd w rozrzedzonej warstwie atmosfery.
Sprawdź także: Co to jest i ile trwa noc polarna?
Jakie kolory ma zorza polarna?
Zorza polarna ma różne kolory, które zależą od rodzaju gazów w atmosferze oraz od energii naładowanych cząstek, które ją powodują. Kolory te mogą się różnić od czerwonego, przez pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, fioletowy, a nawet różowy.
Najczęstsze kolory zorzy polarnej to: czerwień, zieleń i niebieski. Czerwień pojawia się, gdy naładowane cząstki reagują z gazem zwanym atomem wodoru. Zieleń pojawia się, gdy naładowane cząstki reagują z tlenem. Niebieski pojawia się, gdy naładowane cząstki reagują z azotem.
Inne kolory zorzy polarnej, jak pomarańczowy, żółty, fioletowy i różowy, są mniej częste, ale mogą się pojawić, gdy naładowane cząstki reagują z innymi gazami w atmosferze, takimi jak hel, argon czy krypton.
Sprawdź także: Co to jest i gdzie występuje dzień polarny?
Zorza polarna – gdzie i kiedy można ją zobaczyć?
Zorza polarna jest widoczna tylko w pobliżu biegunów północnego i południowego. W północnej części Ziemi jest znana jako zorza polarna borealna, a w południowej jako zorza polarna australis.
Najlepsze miejsca do obserwacji zorzy polarnej w północnej części kuli ziemskiej to: Skandynawia, Islandia, Kanada, Alaska, Grenlandia, Svalbard, Finlandia, Rosja. W południowej części kuli ziemskiej są to: Antarktyda, Chile, Argentyna, Nowa Zelandia, Tasmania.
Najlepszym czasem do jej obserwacji jest okres od września do marca, kiedy jest najwięcej ciemności i najmniej zachmurzenia. Warto zwrócić uwagę na okres od kwietnia do października, kiedy zorze polarne są najintensywniejsze.
Najlepszą porą, aby zobaczyć zorzę polarną to wieczór i noc, kiedy jest ciemno i nie ma światła słonecznego, które mogłoby ją przesłonić. Warto też wybrać miejsce z dala od miast i innych źródeł światła, aby zminimalizować zakłócenia. Warto też zabrać ze sobą ciepłe ubranie, ponieważ temperatury w północnej i południowej części kuli ziemskiej są bardzo niskie.
Należy pamiętać, że prognozy pogody, warunki atmosferyczne i poziom zachmurzenia mogą wpływać na możliwości zobaczenia zorzy polarnej. Dlatego jeśli planujesz wyjazd specjalnie po to, by ją zobaczyć zorze polarną, warto dokładnie przestudiować prognozy pogody, by mieć jak największą szansę przeżyć to niezapomniane doświadczenie.
Zorze polarne nad Polską
Zorze polarne są zjawiskiem przyrodniczym występującym głównie w okolicach biegunów, ale w przypadku silnych aktywności słonecznych mogą być widoczne również na nieco niższych szerokościach geograficznych, w tym nad Polską. Jednakże zorze polarne są dość rzadko obserwowane w Polsce, ponieważ nasze szerokości geograficzne nie są typowym miejscem dla tego zjawiska.
Aby zobaczyć zorze polarne nad Polską, muszą wystąpić szczególnie silne burze magnetyczne na Słońcu, które wprowadzą na Ziemię wystarczająco dużo naładowanych cząstek, by stworzyć efekt świetlny. Jeśli jednak wystąpią wyjątkowo silne zorze polarne, istnieje teoretyczna szansa na ich obserwację nad Polską. Aby to zrobić, najlepiej wybrać się z dala od dużych miast, w miejsce o jak najmniejszym zanieczyszczeniu świetlnemu, i patrzeć w kierunku północnym w okresie największej aktywności geomagnetycznej, co zazwyczaj przypada na okresy słonecznej aktywności zwane „solarnym maksimum”. Jednak takie okazje są rzadkie, więc zorze polarne w Polsce są raczej zjawiskiem nieczęsto obserwowanym.
Mitologia a zorza polarna
W Skandynawii świetlne zjawiska na niebie były ważnym elementem wierzeń, mitów oraz legend ludów zamieszkujących rejony Północy. Pradawna fińska historia głosi, iż zorza polarna była nazywana Lisim Ogniem. Nazwa wywodziła się od magicznego lisa, którego zadaniem było zamiatanie śniegu do nieba.
W Ameryce Północnej zorza polarna była interpretowana przez plemiona Indian północnoamerykańskich oraz plemię z Alaski jako taniec ludzkich dusz. Plemię Lisów, odczytywało światła zorzy jako zwiastun wojny oraz zarazy. Wierzono, że widoczna poświata na niebie to duchy zabitych wrogów, które są żądne zemsty. Innuici znad Jukonu uważali, że zorza jest tańcem zwierzęcych dusz: łosi, jeleni, białuch i fok.
Mitów na temat zjawiska zorzy polarnej krąży o wiele więcej, co tylko dowodzi nam, iż od dawna próbowano badać i interpretować proces powstawania zorzy polarnej.