VĚDA
Věda za polární září, vysvětleno
Jak sluneční vítr, nabité částice a zemské magnetické pole společně rozzáří arktickou oblohu zelenou, červenou a fialovou — fyzika, která stojí za polární září nad Tromsø.
Prohlédněte si zájezdy za polární září na GetYourGuide ↗Začíná to 150 milionů kilometrů daleko, na slunci.
Polární záře začíná slunečním větrem – neustálým proudem nabitých částic, převážně elektronů a protonů, které se od Slunce řítí rychlostí až několik set kilometrů za sekundu. Když je Slunce aktivnější, dochází také k výronům koronální hmoty: obrovským erupcím slunečního materiálu, které Zemi dosáhnou za jeden až tři dny. Stálý vítr i občasné erupce dodávají surovinu pro světelnou show, ale ani jedna z nich ji nezaručuje – o tom, zda se obloha nad Tromsø skutečně rozzáří, rozhoduje až to, co se stane, když tento materiál narazí na zemské magnetické pole.
Magnetické pole Země usměrňuje částice k pólům.
Zemská magnetosféra odklání většinu slunečního větru kolem planety, a proto je polární záře v blízkosti rovníku vzácná – jde o stejný ochranný štít, který po geologická období chrání atmosféru. Siločáry se však sbíhají u severního a jižního magnetického pólu a svádějí nabité částice do horních vrstev atmosféry ve dvou prstencových zónách o šířce několika tisíc kilometrů – jedné nad Arktidou, druhé nad Antarktidou, zhruba vzájemně zrcadlově. Tromsø díky své poloze daleko na severu leží téměř přímo pod severním prstencem, známým jako polární ovál, což je ten hlavní důvod, proč toto město zažívá mnohem více nocí s polární září než místa v nižších zeměpisných šířkách.
Kolize, nikoli spalování — tak vzniká světlo
Polární záře není oheň ani odražené světlo; je to srážka, a to v měřítku, které si jen těžko dovedeme představit. Částice stahované magnetickým polem dolů narážejí do atomů kyslíku a dusíku ve výšce zhruba 100 až 300 kilometrů – tedy nesrovnatelně výše, než létají komerční letadla v 10 až 12 kilometrech – a předávají jim energii, kterou atomy následně uvolňují jako fotony. Jde v podstatě o stejný fyzikální princip jako u neonové reklamy, jen v nesrovnatelně větším měřítku a ve větší výšce. Přesná výška a konkrétní plyn určují barvu, a proto se jediná podívaná může během jedné noci proměňovat v několik různých odstínů podle toho, v jakých výškách ke srážkám dochází.
Proč zelená dominuje téměř každé vitríně
Kyslíkové atomy ve výšce zhruba 100 až 300 kilometrů vytvářejí žlutozelenou záři, která tvoří většinu toho, co lidé z Tromsø za typické noci skutečně vidí — a je to ostatně i barva, na kterou je lidské oko v šeru nejcitlivější, takže i mírná polární záře působí mnohem živěji, než by odpovídalo její skutečné intenzitě. Vzácnější červené tóny pocházejí ze stejného kyslíku ve vyšších vrstvách, nad zhruba 300 kilometry, kde ke srážkám dochází méně často a výsledná záře je slabší. Modré a fialové odstíny se naopak rodí z dusíku v nižších vrstvách atmosféry a obvykle se objevují pouze při silnější, energetičtější polární záři, kterou vyvolá větší příval slunečních částic.
Aurorální ovál není pevný – dýchá
Prstenec polární záře kolem magnetického pólu se neustále rozpíná a smršťuje v závislosti na geomagnetických podmínkách – je spíše živým útvarem než pevnou čarou na mapě. Za klidné noci se může stáhnout až k samotnému pólu, takže i lokality daleko na severu zůstanou mimo něj; při silné geomagnetické bouři se naopak rozšíří směrem ven, a proto může intenzivní bouře občas posunout viditelnou polární záři až do střední Evropy. Poloha Tromsø téměř přímo pod tímto oválem znamená, že město k pozorování úkazu nepotřebuje téměř žádné rozšíření – to je vědecký důvod, proč i mírná hodnota KP indexu dokáže přímo nad hlavou vykouzlit silnou a barevnou podívanou.
Jedenáctiletý rytmus skrytý za čísly
Sluneční aktivita stoupá a klesá v zhruba jedenáctiletém cyklu, známém jako sluneční cyklus, a čím více slunečních skvrn a erupcí se na povrchu Slunce objeví, tím více surového materiálu je k dispozici pro pohon polární záře. Sluneční cyklus 25 dosáhl svého maxima kolem roku 2024, a to o něco dříve a silněji, než mnozí prognostici očekávali, přičemž zvýšená aktivita obvykle pokračuje ještě několik let po vrcholu, než se Slunce postupně zklidní směrem k dalšímu slunečnímu minimu. Nic z toho nemění základní geografickou výhodu Tromsø – jeho poloha pod oválem je klíčová v každé fázi cyklu – ale aktivnější Slunce obecně skutečně znamená častější a jasnější úkazy.
Nemůžete se rozhodnout, kterou noc, nebo který typ zájezdu za polární září?
Zanechte nám svůj e-mail a přibližný termín cesty – pošleme vám stručný přehled toho, jak sezóna funguje měsíc po měsíci, proč je vyhlídková dodávka lepší volbou než pevný tábor v oblačných nocích, a jak číst předpověď, abyste si rezervovali ty správné večery.