W nocy patrzymy w niebo w poszukiwaniu zorzy

W nocy z piątku na sobotę (12/13.09) nad Polską prawdopodobnie będzie widoczna zorza polarna, niezwykle rzadkie zjawisko, które podziwiać można zazwyczaj nad obszarami polarnymi. Tym razem mamy wyjątkową okazję ją ujrzeć, ponieważ w ostatnich dniach na Słońcu doszło do silnego wyrzutu materii, skierowanego bezpośrednio w stronę Ziemi.

Zgodnie z prognozami NASA/NOAA wiatr słoneczny, pełen naładowanych cząstek, zacznie wnikać w ziemskie pole magnetyczne lada godzina. Jeśli prognozy się sprawdzą, to zorza może być widoczna na znacznym obszarze naszej planety.

W Polsce zorzy należy szukać na niebie północnym, nisko lub średnio nisko nad horyzontem. Aby nic nie przeszkadzało nam w obserwacjach, warto wybrać się za miasto, gdzie czerni nieba nie będą przyćmiewać miejskie światła.

Kiedy pojawi się zorza polarna? Tego nie wiadomo. Pewne jest, że nastąpi to w ciągu kilkunastu godzin, a więc może to mieć miejsce zarówno wczesną nocą, jak i przed jutrzejszym świtem. O tym szczegółowo poinformujemy w naszej relacji na żywo, jeśli zorza zagości już na polskim niebie.

Prognozy pogody na godziny nocne najbardziej sprzyjające są dla obserwatorów w województwach wschodnich, północnych i centralnych, gdzie niebo będzie najpogodniejsze, a chmur będzie najmniej. Najwięcej problemów z zachmurzeniem będą mieć obserwatorzy na zachodzie i południu.

Dodajmy, że poprzednio zorzę polarną można było obserwować niemal w całej Polsce w lutym bieżącego roku. Na poniższym zdjęciu, wykonanym przez naszego czytelnika @Gabriela, czerwona zorza świeciła nad horyzontem w Jeleniej Górze u stóp Sudetów.

Zorza polarna w lutym 2014 roku nad Jelenią Górą w woj. dolnośląskim. Fot. Gabriel Wrzosowski.

Czym jest i jak powstaje zorza polarna?

Zorze polarne to przepiękne różnokolorowe wstęgi, zasłony lub smugi, falujące lub pulsujące na niebie, w szczególności w okolicach koła podbiegunowego, a niekiedy można je także podziwiać na średnich i niskich szerokościach geograficznych, czyli między innymi w całej Europie i w Polsce.

Jednak niewielu ludzi wie, że powstawanie zorzy polarnych ma bezpośredni związek z wybuchami plam słonecznych i ogólnie aktywnością Słońca. Gdy Słońce znajduje się w fazie szczytu aktywności, jak ma to miejsce obecnie, na jego powierzchni tworzy się duża ilość plam.

Szczyt aktywności Słońca następuje regularnie co 11 lat. Wielkie plamy tworzą się jednak także poza szczytem, jak miało to miejsce jesienią 2003 roku, kiedy to trio gigantycznych plam obfitowało w potężne wybuchy i rozbłyski zapisujące się w całej historii badań naszej dziennej gwiazdy.

Spektakularny wybuch na Słońcu, który jest źródłem zorzy polarnej na Ziemi.

Każdej nowo uformowanej plamie (grupie plam) nadawany jest kolejno numer, który ma na celu jej identyfikację. W skład plamy o danym numerze może wchodzić od kilku do kilkudziesięciu plam różnej wielkości. Plamy to nic innego jak miejsca gdzie temperatura jest o wiele niższa niż w pozostałych regionach powierzchni Słońca.

Dzieje się tak na skutek otaczających plamę pól magnetycznych, a czym są one silniejsze, tym plama staje się większa i chłodniejsza, zaś reakcje w niej zachodzące bardziej gwałtowne. W plamach co jakiś czas dochodzi do eksplozji, czyli do wyrzutów materii i rozbłysków promieniowania rentgenowskiego o różnej sile, a czym potężniejszy jest wybuch, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia zorzy polarnej na Ziemi.

Najlepsze warunki do powstania zorzy na średnich i niskich szerokościach geograficznych, czyli między innymi w Europie, w tym także w Polsce, następują wówczas, gdy wybuchowi plamy towarzyszy koronalny wyrzut masy (tzw. CME), a ona sama znajduje się w bezpośrednim polu rażenia Ziemi, czyli w okolicach środka widocznej z Ziemi tarczy Słońca.

Wówczas z plamy wyrzucana jest chmura silnie naładowanych cząstek, elektronów i protonów, tzw. wiatr słoneczny, który od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin po wybuchu, w zależności od siły wybuchu, dociera do naszej planety, uderzając w ziemskie bieguny magnetyczne, powoduje powstanie burzy magnetycznej, której efektem jest pojawienie się przepięknych zórz polarnych.

Zorza polarna nad Kanadą, ukazana w przyspieszeniu.

Zorza polarna to zjawisko świetlne występujące w górnych warstwach atmosfery czyli w jonosferze lub egzosferze na wysokości od 65 do 400 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Najczęściej w odległości 20-25 stopni od bieguna geomagnetycznego Ziemi - północnego lub południowego. Kolory zorzy polarnej są efektem reakcji cząsteczek wiatru słonecznego z cząsteczkami powietrza.

Gdy smugi mają kolor czerwony to wówczas cząsteczki wiatru słonecznego wchodzą w reakcję z azotem, jeśli zielone to z tlenem, inne są mieszaniną. Na północnej półkuli, aby zobaczyć zorzę trzeba patrzeć w kierunku północnym. Najlepsze warunki do obserwacji zorzy mają miejsce około północy, gdy ta część Ziemi, na której się znajdujemy, jest zwrócona przeciwnie do Słońca.

Bardzo silne burze magnetyczne szalejące w górnych warstwach atmosfery ziemskiej powodują także zakłócenia w łączności satelitarnej i radiowej a emitowane podczas ich trwania promieniowanie rentgenowskie może być groźne dla astronautów, pilotów i pasażerów samolotów lecących na wysokich szerokościach geograficznych.