Aurora Borealis, czyli zorza polarna, to naturalne zjawiska świetlne widoczne na nocnym niebie w regionach polarnych blisko biegunów magnetycznych. Ten piękny spektakl jest spowodowany zderzeniami cząstek z wiatru słonecznego (głównie elektronów i protonów) z cząsteczkami i atomami w atmosferze Ziemi, co powoduje ich świecenie.
Wszystko zaczyna się, gdy Słońce wysyła cząstki znane jako wiatr słoneczny w przestrzeń kosmiczną. Cząstki te mogą lepiej przenikać atmosferę z biegunów, gdzie pole magnetyczne jest słabsze niż w innych częściach Ziemi, aż do momentu, gdy zderzają się z atomami tlenu i azotu na dużych wysokościach, co powoduje wzbudzenie ich cząsteczek do emisji kolorowych promieniowań, których kolory zależą od rodzaju gazu i wysokości, na której występują; na przykład tlen emituje zielone lub czerwone światło, podczas gdy azot może wydobywać niebieskie lub fioletowe światło.
Zorza polarna jest najczęstsza w miesiącach zimowych w takich miejscach jak Skandynawia, Kanada, Alaska i północna Rosja; jednak czasami można ją zobaczyć nawet dalej na południe z powodu bardzo silnej radiacji słonecznej. To niesamowite zjawisko często przyciąga turystów, którzy chcą zobaczyć ten niebiański spektakl.
Inną formą zorzy, która pojawiła się w maju 2024 roku, była czerwona zorza, ale była bardziej intensywna niż zwykle, co oznaczało, że była świadkiem poza swoimi normalnymi terytoriami, zwłaszcza daleko na południe. Czerwony kolor pojawia się, gdy cząstki wiatru słonecznego są wysokoenergetyczne lub gdy dochodzi do zderzeń z atomami tlenu na większych wysokościach.
Wygląd Zórz na Niższej Szerokości Geograficznej
Wygląd zórz na bardziej południowych szerokościach geograficznych zazwyczaj ma miejsce podczas okresów intensywnej aktywności słonecznej, takich jak duża burza słoneczna. Takie zjawiska mogą wydłużyć widoczność zorzy polarnej na inne obszary, takie jak południe, które znajdują się poza normalnymi strefami polarnymi. To bardzo rzadka okazja, aby zaobserwować to niebiańskie zjawisko tak daleko na południu.
Kolor Aurory Borealis
Kolor zorzy polarnej zależy od kilku czynników, w tym; rodzaju gazu w atmosferze ziemskiej, który zderza się z wiatrem słonecznym, wysokości, na której dochodzi do takiego zderzenia oraz zawartości energii cząstek w wietrze słonecznym. Poniżej wyjaśniono, jak te czynniki wpływają na kolor zorzy:
Rodzaj Gazu
Tlen
Zderzenia z atomami tlenu na wysokościach między 100 a 300 km powodują zielone światło, które jest również najczęstszym kolorem zorzy. Na większych wysokościach, powyżej 300 km, tlen może powodować czerwone światło, chociaż rzadko.
Azot
Interakcje z cząsteczkami azotu prowadzą do niebieskich lub purpurowych kolorów. Gdy zaangażowane są wysokoenergetyczne cząstki wiatru słonecznego, niebieski kolor występuje częściej.
Wysokość Kolizji
Różne kolory występują na różnych wysokościach z powodu różnic w ciśnieniu atmosferycznym i składzie. Zielony kolor tlenu najczęściej występuje między 100 km a 300 km, podczas gdy na wysokościach powyżej 300 km tlen może wykazywać czerwone zabarwienie. Niebieski kolor azotu występuje jeszcze niżej.
Energia Cząstek
Przenikająco silne cząstki mogą wnikać w atmosferę i napotykać cząsteczki na niższych wysokościach, co prowadzi do różnorodności kolorów, które są wyjaśniane przez różne rodzaje kolizji.
To jest powód, dla którego widzimy niesamowitą gamę kolorów podczas zorzy, co oznacza, że jest to wynikiem skomplikowanej interakcji między wiatrem słonecznym a warstwami atmosferycznymi Ziemi. Dlatego zorza polarna lub światła północne są zarówno piękne, jak i naukowo zdumiewające.