jasno — tisk
čas výtisku: 2024–12–10 | 17:52 UTC
publikováno: 2024–06–11 | 20:47 UTC
autor článku: Petr Dvořák
Ionosféra: Polární záře viditelná v Roztokách
Už několik dní před pátkem 10. května bylo zřejmé, že sluneční aktivita začala silně bouřit. Ze slunečního povrchu byly vyvrženy částice slunečního větru a trvá jim asi 3 dny, než dorazí k oběžné dráze naší planety. Pokud se povede, že proud částic proletí v blízkosti Země, dochází k jejich zachytávání magnetickým polem a tak se takový oblak elektronů a protonů dostává do zemské atmosféry v oblasti severního nebo jižního magnetického pólu. V atmosféře ionizují a excitují především dusík (kterého je nejvíc) a kyslík, ale i vzácné plyny. Polární záře se vyskytuje hlavně v místě zhušťování siločar magnetického pole, tedy v polárních oblastech, zatímco v našich zeměpisných šířkách je její výskyt velmi vzácný. Aby mohla být pozorována i u nás, musí jít o značně silnou emisi slunečních částic při výrazné sluneční bouři. Právě k takové došlo pár dní před 10. květnem. Ani to však nemusí stačit k tomu, aby nastala pozorovatelná a jasná polární záře. Záleží na řadě dalších parametrů, zda se záře vyskytne v dostatečném rozsahu, například na magnetické polaritě částic slunečního větru nebo na způsobu deformace a interakce zemského magnetického pole vzhledem k meziplanetárnímu magnetickému poli. .
Barva vzniklého záření vychází z kvantových vlastností deexcitujících atomů a molekul atmosférických plynů, ve kterých krátce po excitaci elektronů v jejich orbitalech nastává přechod z vyšší do nižší energetické hladiny za současného vyzáření kvanta energie v podobě fotonu. Vlnová délka takto vzniklého záření odpovídá červené, zelené nebo žluté barvě, vzácněji i jiné energii. Při ještě vyšší energii dopadajících částic slunečního větru nedochází k excitaci, ale ionizaci atomů atmosférických plynů, které následně rekombinují a přitom opět vyzáří určitou energii. Atomy kyslíku vyzařují zelené, červené nebo naoranžovělé světlo, atomy dusíku modré a fialové při rekombinaci, případně červené při deexcitaci. Vzhledem k různému procentuálnímu zastoupení jednotlivých atomů v různých výškách atmosféry se produkuje ve vysokých hladinách (200 a více km nad povrchem) především červené záření, v nižších pak zelené, modré, fialové nebo žluté. I proto, pokud se vyskytne nepříliš silná polární záře blíže k polárním oblastem, je u nás viditelná z dálky a kvůli zakřivení obzoru tak pozorujeme jen její horní část, která je červená. Teprve u silných geomagnetických interakcí, které zasahují od pólu až nad naše mírné šířky, můžeme vidět i níže položenou zelenou část záře.
.
10. května byly vidět z Roztok prakticky všechny barvy polární záře. Svit záře je obecně spíše méně výrazný, je lepší jej fotografovat s expozicemi kolem 5-10 sekund, pak se na snímku zachytí více světla a je dobře patrná i struktura záře. Pokud se nafotí série takových snímků, je možno shlédnout i časové proměny. Proto jsem večer na okno postavil foťák a nechal ho celou noc snímkovat severní oblohu, z čehož vzniklo video, které můžete vidět zde:
https://www.youtube.com/watch?v=w4rT5Zrh6GA

Něco podobného jsem ještě neviděl a musím konstatovat, že je to krásný fyzikální úkaz.