Polární záře jsou nejvýraznější za posledních několik let

Polární záře jsou nejvýraznější za posledních několik let

Fyzika / článek

Polární záře, na severní polokouli zvaná aurora borealis, na jižní aurora australis, uchvacuje lidstvo po tisíciletí. A právě nyní, když je sluneční cyklus 25 v plném proudu, je možné polární záři pozorovat častěji. Jak tento výjimečný atmosférický jev vzniká?

Polární záře má nejčastěji podobu světelných pruhů, oblouků nebo spirál opisujících magnetické indukční čáry
Polární záře má nejčastěji podobu světelných pruhů, oblouků nebo spirál opisujících magnetické indukční čáry

Ačkoliv je Slunce od Země vzdáleno bezmála 150 milionů kilometrů, má na naši planetu zásadní vliv a kromě jiného je také zodpovědné za vznik polárních září. Stejně jako Země má i Slunce své magnetické pole se severním a jižním magnetickým pólem. Magnetické pole Slunce je však složitější a přibližně každých 11 let dojde k jeho převrácení – ze severního pólu se stává jižní a naopak. Přepólování je jen jednou složkou jedenáctiletého slunečního cyklu, během kterého se magnetické pole pomalu mění, ale právě během otočení je aktivita Slunce nejvyšší – poté se snižuje do minima a může začít další sluneční cyklus.

Schwabeův sluneční cyklus, Schwabe-Wolfův cyklus nebo cyklus slunečních skvrn je cyklus jedenáctileté aktivity Slunce objevený roku 1843 německým hvězdářem Heinrichem Schwabem. Jako cyklus 1 je označován ten z let 1755–1766, ukazuje se však, že sluneční cyklus byl přítomný již před 300 milióny lety. Naposledy bylo Slunce v maximu své aktivity v roce 2014, nynější cyklus 25 začal v prosinci 2019.

Sluneční cyklus charakterizují také tzv. sluneční skvrny. Jde o oblasti na povrchu Slunce, kde jsou magnetické síly natolik vysoké, že brání přenosu energie z nitra. Tato místa jsou proto chladnější než okolí a zdají se být tmavší. Když je Slunce v maximu své aktivity, dají se na jeho povrchu pozorovat stovky slunečních skvrn, naopak v minimu aktivity jich je na Slunci daleko méně.

Právě ve slunečních skvrnách vzniká zárodek budoucí polární záře. Uvnitř skvrn totiž dochází k erupcím částic (protonů, elektronů...), které poté jako mrak slunečního větru putují vesmírem a mohou interagovat se zemským magnetickým polem. Část tohoto mraku se může zachytit do magnetického pole Země, které částice stáčí spirálovitě k zemské atmosféře, kde dochází k dalším interakcím. Když se nabité částice pocházející ze Slunce setkají s atomy v zemské atmosféře, dojde k excitaci atomů a tím k jejich „rozsvícení“ – vznikne polární záře.

Co znamená excitace? Pokud se nabitá částice srazí s atomem, dodá mu energii a elektrony, které obíhají kolem jádra, se mohou přesunout na vyšší energetickou hladinu dále od jádra. Tím se dostanou do excitovaného stavu, ve kterém však dlouho nevydrží a vrací se zpět do základního stavu, přičemž dojde k uvolnění přebytečné energie vyzářením fotonu (částice světla).

Polární záře mívají nejčastěji podobu světelných pruhů, oblouků nebo spirál opisujících magnetické indukční čáry. Většinou jsou zelené, ale někdy je možné zahlédnout i náznaky růžové, červené, fialové nebo bílé. Různé barvy jsou způsobeny excitací atomů různých prvků, například kyslík má za následek zelenou barvu, dusík zase modrou nebo červenou.

Polární záře se dá nejlépe pozorovat v polárních oblastech Země. Je možné ji zahlédnout také v Kanadě, na Aljašce, ve Skandinávii a v oblastech vyšších zeměpisných šířek na jižní polokouli. Vzácně ji můžeme vidět také u nás v České republice. A právě na konci minulého měsíce se měla v důsledku silné erupce na Slunci obyvatelům Česka taková příležitost naskytnout. V noci z 30. na 31. října upínala řada Čechů zrak k severnímu obzoru, předpovědi odborníků se však nakonec nenaplnily.

Přestože u nás polární záře pozorovatelná nebyla, letošní podzim je na její výskyt mimořádně štědrý. Polární záře jsou v těchto dnech díky stále trvající vysoké aktivitě Slunce nejvýraznější za posledních několik let. Za ideálních podmínek se dá záře v polárních oblastech spatřit i několikrát do týdne.

Předpovědi polárních září:


Mohlo by vás také zajímat:

Nobelova cena za fyziku 2021
Obří požáry ovládají počasí
Letní oblohu ozařují noční svítící oblaky