Aurorele polare sunt fenomene optice ce constau dintr-o strălucire intensă observată pe cerul nopții din regiunile polare, ca rezultat al interacțiunii dintre vântul solar și câmpul magnetic al Pământului.
Aurorele polare sunt vizibile aproape în fiecare noapte în apropierea Cercului Arctic și Cercului Antarctic, care sunt situate la aproximativ 66,5 grade nord, respectiv sud, față de ecuator. În emisfera nordică, ele sunt numite aurore boreale sau lumini nordice, iar în emisfera sudică sunt numite aurore australe sau lumini sudice.
Aurorele și vântul solar
Activitatea care creează aurorele pornește chiar de la Soare, care emite un flux constant de particule încărcate electric ce formează vântul solar. Atunci când vântul solar se apropie de Pământ, el se întâlnește cu câmpul magnetic al planetei noastre (magnetosfera). În lipsa acestui câmp magnetic care să ne protejeze, vântul solar ar spulbera atmosfera planetei, făcând imposibilă existența vieții. Cea mai mare parte a vântului solar este blocată de către magnetosferă, iar particulele încărcate electric ocolesc Pământul și călătoresc mai departe în Sistemul Solar.
Cu toate acestea, o parte din particulele vântului solar reușesc să pătrundă în atmoferă, mai exact în ionosferă, în zone situate deasupra polilor magnetici ai Pământului. Polii magnetici se află la o distanță de aproximativ 1.300 km față de polii geografici, dar ei se deplasează încet.
În ionosferă, particulele din vântul solar intră în coliziune de atomii de oxigen și azot din atmosfera planetei. Energia eliberată în timpul acestei coliziuni creează un efect luminos colorat în jurul polilor. Majoritatea aurorelor au loc la o altitudine de 97-1.000 km deasupra suprafeței Pământului.
Cele mai active aurore polare au loc atunci când vântul solar este puternic. De obicei, vântul solar este constant, însă fenomenele meteorologice de pe Soare – încălzirea și răcirea diferitelor zone ale astrului – se pot modifica zilnic.
Fenomenele meteo solare (vremea solară) sunt adesea măsurate în pete solare. Acestea sunt zone reci de pe Soare și apar sub forma unor pete întunecate pe suprafața alb-strălucitoare a astrului nostru. Erupțiile solare și ejecție de masă coronală sunt asociate cu petele solare. Aceste două fenomene sunt explozii bruște de energie care intensifică vântul solar. Activitatea petelor solare este urmărită în cicluri de 11 ani. Cele mai strălucitoare și mai extinse aurore se produc atunci când activitatea petelor solare este maximă.
O anumită activitate crescută a vântului solar are loc la fiecare echinocțiu. Aceste fluctuații regulate sunt cunoscute sub denumirea de furtuni magnetice. Furtunile magnetice pot duce la observarea aurorelor de la latitudini medii în timpul echinocțiilor de primăvară și toamnă (de exemplu, chiar din Peninsula Yucatan, Mexic).
Furtunile magnetice și aurorele pot interfera uneori cu comunicațiile. Ele pot perturba semnalele radio și radar. Furtunile magnetice puternice pot chiar dezactiva sateliții de comunicații.
O auroră boreală roșie fotografiată de pe insula Hakoya, lângă Tromsoe, Norvegia, în data de 25 octombrie 2011. | Foto: FRANK OLSEN/WIKIMEDIA COMMONS (CC BY-SA 3.0)
Culoarea aurorelor
Culoarea unei aurore variază în funcție de altitudine și de tipul de atomi implicați. Dacă particulele din vântul solar lovesc atomii de oxigen în partea superioară a atmosferei, interacțiunea produce o strălucire roșie. Cea mai des întâlnită culoare este verde-gălbui, care apare atunci când interacțiunea are loc la altitudini mai mici.
Lumina roșiatică și albăstruie care apare adesea la marginile inferioare ale aurorelor este produsă de particulele care lovesc atomii de azot. Particulele care lovesc atomii de hidrogen și heliu pot produce aurore albastre și violete, deși ochii noștri pot detecta rareori această parte a spectrului electromagnetic.
Pentru a afla mai multe despre misterioasele lumini de pe ceruri, oamenii de știință au lansat sateliți special concepuți pentru a studia aurorele. Până în 2005, satelitul IMAGE (Imager for Magnetopause-to-Aurora Global Exploration) al NASA a folosit undele ultraviolete și radio pentru a studia aurorele și modul în care acestea se formează.
Sursa: National Geographic