Co powoduje światła północne i południowe

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Krótko mówiąc, te światła są spowodowane bardzo szybkimi elektronami uderzającymi w atomy w górnej atmosferze Ziemi, głównie atomami tlenu i azotu, które składają się na większość naszej atmosfery. Kiedy tak się stanie, może umieścić te atomy w stanie wzbudzonym. Podczas procesu, z którego powracają do swojego normalnego stanu, emitują tę nadwyżkę energii w postaci widocznych fotonów.

Skąd pochodzą te szybko poruszające się elektrony? Ładowane cząsteczki z korony Słońca nieustannie uderzają blisko Ziemi i są mniej lub bardziej odchylane przez ziemskie pole magnetyczne, które z kolei chroni życie na Ziemi przed uszkodzeniem przez te słoneczne wiatry. Kiedy te naładowane cząstki napotykają ziemskie pole magnetyczne, kończą podróż wzdłuż linii pola, a niektóre z nich kończą interakcje z liniami pola magnetycznego, przecinając pole, wytwarzając w ten sposób prąd, który może gromadzić się do 10 milionów megawatów!

Prąd ten kończy się tworząc dość niestabilny stan w magnetosferze. Czasami część tego prądu jest rozładowywana, powodując, że elektrony w magnetosferze przemieszczają się w dół w kierunku biegunów i przez górną atmosferę Ziemi. Wchodząc w atmosferę, koliduje przede wszystkim z tlenem i azotem. Kiedy tak się dzieje, atomy przenoszą się do orbitali o wysokiej energii. Ten stan jest dość niestabilny dla tych atomów i wracają one dość szybko do swoich normalnych orbitali. Aby to zrobić, muszą uwolnić nadmiar energii, którą zgromadzili z tej kolizji, wysyłając foton. Przy wystarczającej liczbie tych atomów przechodzących z wysokiego stanu orbitowania do niskiego stanu orbitowania, wytworzy on wystarczająco dużo światła, aby ludzie mogli je zobaczyć gołym okiem w odpowiednich miejscach na Ziemi.

Dodatkowe fakty:

Najczęściej spotykaną aurą jest zielony-ish / żółty kolor. Jest to wytwarzane przez atomy tlenu o wysokości około 60 mil. Niebieska aurora jest wytwarzana przez zjonizowane atomy azotu. Czerwona zorza jest wytwarzana przez wysoko położone atomy tlenu o wysokości nawet 200 mil. Czerwony kolor może również pochodzić od neutralnie naładowanych atomów azotu, które są uderzane; zwykle będzie to wyglądało również w fioletowym kolorze, tworząc ładną purpurowo-czerwoną zorze.

Od czasu do czasu obserwuje się zorze polarne na południe od Florydy. Jednak ogólnie najlepsze miejsca do obserwowania tego zjawiska są Kanada, Alaska, Grenlandia, Północna Rosja i Północna Skandynawia. W przypadku południowych zórz skupiają się one wokół pierścienia wokół Antarktydy i południowej części Oceanu Indyjskiego, z których żadna nie oferuje bardzo dobrze widocznych punktów widokowych, chyba że znajdujesz się w niektórych stacjach badawczych na Antarktydzie. Czasem można je zaobserwować także w Australii i Ameryce Południowej.

Nic dziwnego, biorąc pod uwagę naturę tego, co powoduje zorze, zaobserwowano, że zorza północna i południowa bardzo blisko siebie odzwierciedlają w danym momencie.
W mitologii rzymskiej Aurora była boginią świtu, tak powstała pierwsza część nazwy "aurora borealis". "Borealis" pochodzi od greckiej nazwy północnego wiatru, Boreas.
"Australis" w aurora australis pochodzi z łaciny "z południa".
Podczas gdy wielu twierdziło, że słyszą zorzę polarną, uważa się, że jest to niemożliwe z uwagi na fakt, że powietrze, w którym występuje ta aktywność elektryczna, jest zbyt cienkie, aby prowadzić dźwięk. Co więcej, naukowcy nie byli w stanie wykryć żadnego dźwięku z zorzy.
Zorze występują w odległości od około 60 do 200 mil od powierzchni Ziemi.
Zorze nie występują tylko na Ziemi. Każda planeta z polem magnetycznym i atmosferą, która doświadcza tych wiatrów słonecznych, będzie miała zorzę polarną, taką jak Jowisz, Neptun, Uran i Saturn. Co ciekawe, zaobserwowano je nawet na Wenus i Marsie, chociaż Wenus nie ma planetarnego pola magnetycznego, a Mars ma bardzo słabe.
Zorze mogą nie tylko zakłócać komunikację radiową i systemy nawigacyjne, ale mogą także zasilać określone urządzenia, a prąd wytwarzany przez zorze polarne powoduje korozję w niektórych rurociągach, takich jak rurociąg trans-Alaska. Jednym z przykładów urządzenia, które może być zasilane przez zorze, jest linia telegraficzna. Zostało to zilustrowane podczas jednej z takich rozmów 2 września 1859 roku, kiedy dwaj operatorzy telegrafu mogli używać swoich telegrafów przez kilka godzin, nie będąc podłączeni do zasilania:
- Operator z Bostonu: Całkowicie odetnij baterię na piętnaście minut.
- Operator portlandzki: zrobi to. Jest teraz odłączony.
- Boston Operator: Mój jest odłączony, a my pracujemy z prądem zorzy. Jak otrzymujesz moje pismo?
- Operator portu Portland: lepszy niż z włączonymi akumulatorami. Prąd przychodzi i idzie stopniowo.
- Boston Operator: Mój prąd jest czasem bardzo silny i możemy pracować lepiej bez baterii, ponieważ zorza wydaje się neutralizować i nasilać baterie naprzemiennie, sprawiając, że prąd jest czasami zbyt silny dla naszych magnesów przekaźnikowych. Załóżmy, że pracujemy bez baterii, podczas gdy jesteśmy dotknięci tym problemem.
- Portland Operator: Bardzo dobrze. Czy mam iść z biznesem?
- Boston Operator: Tak. Śmiało.