AURORA POLARĂ - este un fenomen optic și constă într-o strălucire intensă observată pe cer în timpul nopții și care se manifestă în regiunile din apropierea zonelor polare, ca rezultat al impactului particulelor de vânt solar în câmpul magnetic terestru.
AURORA BOREALĂ este numită aurora polară care se produce în emisfera nordică. Termenul de auroră boreală a fost folosit prima dată de Galileo Galilei, cu referire la Aurora care era zeița romană a zorilor și titanul care reprezenta vânturile, Boreas. Acest fenomen se manifestă în mod normal în intervalele septembrie - octombrie și martie - aprilie.
AURORA AUSTRALĂ este numele aceluiași fenomen când se manifestă în emisfera sudică, după James Cook, o referință directă la faptul că apare în sud.
Fenomenul nu este exclusiv terestru, fiind observat și pe alte planete din sistemul solar, precum Jupiter, Saturn, Marte și Venus.
Aurora pe Saturn
Aurora pe Jupter
Totodată, fenomenul este de origine naturală, deși poate fi reprodus și artificial, prin explozii nucleare sau în laborator.
MECANISM
Aurora apare în mod obișnuit atât ca strălucire difuză cât și ca o cortină extinsă în spațiu orizontal. Câteodată se formează arcuri care își pot schimba forma permanent. Fiecare cortină este compusă dintr-o serie de raze paralele și aliniate pe direcția liniilor de cămp magnetic, sugerând faptul că fenomenul de pe planeta noastră este aliniat cu câmpul magnetic terestru. De asemenea, variabilitatea unor anumiți factori poate determina formarea de linii aurore de tonalități și culori diferite.
AURORA POLARA TERESTRĂ
Aurora polară terestră e provocată de ciocnirea unor particule încărcate electric (de exemplu electroni) din magnetosferă cu atomi din straturile superioare ale atmosferei terestre, aflate la altitudini de peste 80 Km. Aceste particule electrice au o energie de 1 până la 15 KeV iar coliziunea lor cu atomii de gaz don atmosferă determină energizarea acestora din urmă. Prin fiecare coliziune o parte din energia particulei este transmisă atomului atins, într-un proces de ionizare, disociere și excitare a particulelor. În timpul ionizării, electronii se desprind de atom, care încarcă energie și determină un efect de ionizare de tip domino în alți atomi.
Excitașia rezultă în emisie, ducând atomul în stări instabile, dat fiind că aceștia emit lumină în frecvențe specifice când se stabilizează. Dacă procesul de stabilizare a oxigenului durează până la o secundă, azotul se stabilizează și emite lumină instantaneu. Acest proces, esențial în formarea ionosferei terestre, este comparabil cu cel ce stă la baza ecranului de televizor: electronii ating suprafața de fosfor alertând nivelul de energie al moleculelor, fapt care rezultă în emisiunea de lumină.
În general, efectul luminos este dominat de emisiunea de atomi de oxigen în straturile superioare ale atmosferei (aproximativ 200 de kilometri de altitudine), care produce tonalitatea verde. Când se produc furtuni puternice, straturile inferioare ale atmosferei sunt atinse de vântul solar (la aproximativ 100 de kilometri altitudine), producând tonalitatea roșu închis prin emisiunea de atomi de azot (predominantă). Atomii de oxigen emit tonalități de culori variate, deși, de cele mai multe ori, se întâlnesc roșul și verdele.
Fenomenul poate apărea și ca o luminiscență ultravioletă, violetă sau albastră, datorită atomilor de azot, prima dintre acestea putând fi foarte bine observată din spațiu (dar nu de pe Pământ, pentru că atmosfera absoarbe razele UV). Satelitul NASA Polar a observat efectul razelor X, imaginile ilustrând precipitații de electroni de energie ridicată.
Interacțiunea între moleculele de oxigen și azot, ambele generatoare de tonalități ale culorii verde, creează efectul de ”linie verde aurorală”. În același fel, interacțiunea dintre acești atomi poate produce efectul de ” linie roșie aurorală”, deși mai rar și prezent în altitudini mai ridicate.
Planeta noastră este atinsă permanent de vânturi solare, fluxuri rarefiate de plasmă caldă (gaz de electroni liberi și cationi) emise de Soare în toate direcțiile, ca rezultat al temperaturii înalte a coroanei solare, stratul exterior al stelei. Pe durata furtunilor magnetice, fluxurile pot fi mai puternice, asemenea câmpului magnetic interplanetar apărut între două corpuri celeste, determinând conturbarea ionosferei în răspuns la furtuni. Asemenea tulburări afectează calitatea comunicațiilor radio sau a sistemelor de navigare, putând afecta astronauții din aceste regiuni, celulele solare ale sateliților artificiali, indicația busolelor și acțiunea radarelor. Acțiunea ionosferei este complexă și dificil de modelat, înreunând prezicerea fenomenelor de acest tip.
Magnetosfera terestră este o regiune din spațiu dominată de câmp magnetic. Ea se constituie ca un obstacol în drumul vântului solar, cauzând dispersarea sa pe sensul de întoarcere. Lățimea sa este de aproximativ 190.000. Km, iar în timpul nopților o lungă coadă magnetică se extinde pe distanțe chiar și mai mari.
Aurorele sunt încadrate în general în regiuni cu format oval, apropiate polurilor magnetice. Când activitatea efectului este calmă, regiunea dispne de o dimensiune medie de 3 mii de kilometri, putând varia până la 4 sau 5 mii de kilometri când vânturile solare se intensifică.
Sursa de energie a aurorelor este dată de vânturile solare care circulă pe Terra. Atât magnetosfera, cât și vânturile solare pot conduce electricitate. Este cunoscut faptul că dacă două conductoare electrice legate într-un circuit electric sunt introduse într-un câmp magnetic, iar unul dintre ele se deplasează în jurul celuilalt, în circuit este enerat un curent electric. Generatoarele electrice și dinamurile utilizează acest principiu, însă conductoarele tradiționale pot fi înlocuite de plasme sau chiar de alte fluide. In acest context, vântul solar și magnetosfera sunt fluide conductoare de electricitate cu mișcare relativă, fiind astfel capabile să genereze curent electric, care produce efect luminos.
Cum polurile magnetice și geografice ale planetei noastre nu sunt aliniate, în același fel regiunile aurorale nu sunt aliniate cu polul geografic. Cele mi bune puncte de observație a aurorelor se găsesc în Canada pentru aurorele boreale și pe insula Tazmania sau în sudul Noii Zeelande pentru aurorele australe.
IMAGINI ALE AUROREI TERESTRE
