Čo spôsobuje severné a južné svetlá

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 09:38

Jednoducho povedané, tieto svetlá sú spôsobené veľmi rýchlo sa pohybujúcimi elektrónmi štrajkujúcimi sa atómami v hornej atmosfére Zeme, najmä atómami kyslíka a dusíka, ktoré tvoria väčšinu našej atmosféry. Keď k tomu dôjde, môže tieto atómy vo vzrušenej podobe. Počas procesu, s ktorým sa vrátia do svojho normálneho stavu, emitujú túto nadbytočnú energiu vo forme viditeľných fotónov.

Takže odkiaľ pochádzajú tieto rýchlo sa pohybujúce elektróny? Nabíjané častice zo slnečnej koróny sú neustále ohromujúce blízko Zeme a viac či menej sa odrátajú magnetickým poľom Zeme, čo na druhej strane chráni život na Zemi pred poškodením týmito slnečnými vetrom. Keď tieto nabité častice narazia na zemské magnetické pole, končia cestou pozdĺž políčok, pričom niektoré z nich končia interakciou s magnetickými poľami, ktoré pretínajú poľa, čím vytvárajú prúd, ktorý sa môže hromadiť až na 10 miliónov megawattov!

Tento prúd skončí vytváraním pomerne nestabilného stavu v magnetosfére. Príležitostne je časť tohto prúdu vypustená, čo spôsobuje, že elektróny v magnetosfére sa spirálovito smerujú k pólom a cez hornú atmosféru Zeme. Keď klesá do atmosféry, zráža sa predovšetkým s kyslíkom a dusíkom. Keď k tomu dôjde, atómy sa posunú k orbitálnym energiám s vysokou energiou. Tento stav je pre tieto atómy pomerne nestabilný a vrátia sa pomerne rýchlo k normálnym orbitálnym. Aby tak urobili, musia uvoľniť prebytočnú energiu, ktorú uložili z tejto kolízie, emitovaním fotónu. S dostatkom týchto atómov, ktoré idú z vysokého orbitálneho stavu do nízkeho orbitálneho stavu, bude produkovať dostatok svetla, aby bolo viditeľné voľným okom ľudí, ktorí stoja na vhodných miestach na Zemi.

Bonusové fakty:

Najbežnejšia aurora je zelená-ish / žltá farba. Toto je produkované atómami kyslíka, ktoré sú približne 60 míľ vysoko. Modrá aurora je produkovaná ionizovanými atómami dusíka. Červená aurora je produkovaná vysokými nadmorskými atómami kyslíka až 200 kilometrov. Červená farba môže tiež pochádzať z neutrálne nabitých atómov dusíka; to sa zvyčajne objaví aj vo fialovej farbe, čím sa vytvorí pekná purpurová / červená aurora.

Príležitostne sa pozorovali polárne žily na juhu ako na Floride. Vo všeobecnosti však najlepšie miesta na pozorovanie tohto javu sú v Kanade, na Aljaške, Grónsku, v severnom Rusku av severnej Škandinávii. V prípade južných polárnych polí sú sústredené v kruhu okolo Antarktídy a južnej časti Indického oceánu, z ktorých žiadna z nich nemá tendenciu ponúkať obývateľné pozorovateľné miesta, pokiaľ nie ste na niektorých výskumných staniciach v Antarktíde. Môžu byť niekedy pozorované aj v častiach Austrálie a Južnej Ameriky.

Nie je prekvapujúce, že vzhľadom na povahu toho, čo spôsobuje polárne žiare, bolo pozorované, že severné a južné polárne polia sa v každom okamihu veľmi navzájom zrkadľujú.
V rímskej mytológii bola Aurora bohyňou úsvitu, a tak vznikla prvá časť názvu "aurora borealis". "Borealis" pochádza z gréckeho názvu pre severný vietor, Boreas.
"Australis" v aurora australis pochádza z latinčiny za "juhu".
Zatiaľ čo mnohí tvrdili, že môžu počuť auroru, je to nemysliteľné, že je nemožné kvôli skutočnosti, že vzduch, kde sa táto elektrická aktivita vyskytuje, je príliš tenká, aby mohla vydávať zvuk. Navyše vedci k dnešnému dňu nedokázali odhaliť žiadny zvuk od polárnych polí.
Polárne polia sa odohrávajú približne 60 až 200 míľ od povrchu Zeme.
Polárne žiary nie sú na Zemi. Každá planéta s magnetickým poľom a atmosférou, ktorá zažije tieto slnečné vetry, bude mať aurora, ako sú Jupiter, Neptún, Urán a Saturn. Zaujímavé je, že sa dokonca pozorovali na Venuši a Marse, hoci Venuša nemá žiadne planétové magnetické pole a Mars je veľmi slabý.
Polárne jednotky môžu nielen narušiť rádiové komunikácie a navigačné systémy, ale môžu tiež napájať určité zariadenia sami a prúd vytvorený polárnou energiou spôsobuje koróziu v určitých potrubiach, ako je napríklad potrubie trans-Aljaška. Jedným príkladom zariadenia, ktoré môže byť napájané polárnou energiou, je telegrafická linka. Toto je znázornené na jednom takomto rozhovore 2. septembra 1859, kde dva telegrafní operátori mohli používať telegrafy na niekoľko hodín bez toho, aby sa pripojili k moci:
- Boston Operator: Prosím, odpojte batériu úplne na pätnásť minút.
- Portland Operator: Urobí tak. Teraz je odpojený.
- Boston Operator: Mina je odpojená a pracujeme s auroral prúdom. Ako získate svoje písanie?
- Portland Operator: Lepšie ako s našimi batériami. Prúd prichádza a postupuje postupne.
- Boston Operator: Môj prúd je občas veľmi silný a môžeme pracovať lepšie bez batérií, pretože aurora sa zdá, že neutralizuje a zvyšuje naše batérie striedavo, čím je príliš silná občas pre naše magnety relé. Predpokladajme, že pracujeme bez batérií, kým sme týmto problémom postihnutí.
- Portlandský operátor: Veľmi dobre. Mám pokračovať v podnikaní?
- Operátor v Bostone: Áno. Pokračujte.