Polárna žiara

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie

Prejsť na: navigácia, hľadanie
modrá polárna žiara
zelená polárna žiara
viacfarebná polárna žiara
Polárna žiara, ktorá bola vyvolaná explóziou atómovej bomby
Aurora australis (11 sep 2005) zachytená satelitom NASA

Polárna žiara (tiež Aurora borealis = polárna žiara na severnom póle alebo Aurora australis = polárna žiara na južnom póle) je svetelný úkaz na oblohe, ktorý vzniká pôsobením elementárnych častíc slnečného vetra pri vstupe do zemskej atmosféry, alebo do atmosféry iného kozmického telesa.

Obsah

[upraviť] Vznik

Polárna žiara vzniká, keď elektricky nabité častice slnečného vetra, hlavne elektróny ale aj protóny, alfa-častice a niektoré ťažké ióny dopadajú na vrchnú vrstvu atmosféry. Náraz častice spôsobí u molekuly alebo atómu nabudenie zodpovedajúce zmenenej elektrónovej konfigurácii. Elektrón "vyskočí" na vyššiu energetickú hladinu. Po krátkom čase sa elektrón vráti na pôvodnú hladinu a je vylúčené svetlo (fotón). Všeobecne sa tomu hovorí fluorescencia. Pokiaľ je elektrón odtrhnutý od atómu alebo molekuly a následne sa do atómu alebo molekuly vráti za uvoľnenia svetla, hovoríme o rekombinácii. Aj výbuchy atomových bômb vo vysokých vrstvách atmosféry (400 km) vyvolávajú podobnú reakciu ako napríklad test - Starfish Prime-Test USA 9. júla 1962.

Polárne žiary sa na Zemi vyskytujú hlavne v polárnych oblastiach, pretože častice slnečného vetra, - elektricky nabitá plazma s priemernou rýchlosťou približne 500-833 km/s (až do 3 000 000 km/h) a s hustotou pribl. 5 × 106 častíc na m3 v blízkosti zeme, sú vychýlené magnetickým poľom Zeme pozdĺž línií magnetického poľa a sú nachýlené k pólom. V oblasti pólov smeruje magnetické pole kolmo k povrchu Zeme, a častice môžu vstúpiť do atmosféry. Plazma po po opustení Slnka potrebuje približne 2-4 dni na dosiahnutie Zeme pri vzdialenosti Zem-Slnko približ. 150 mil. km.

Polárne žiary v blízkosti severného pólu sa nazývajú Aurora borealis a v blízkosti južného pólu Aurora australis. V okolí magnetických pólov je výskyt polárnych žiar najvyšší, ale výnimočne sa môžu objaviť aj v našich zemepisných šírkach, dokonca aj na rovníku. Nakoľko slnečný vietor zaplavuje rovnomerne celú guľoplochu s polomerom vzdialenosti Zeme, vyskytujú sa polárne žiary naraz na severnom aj južnom póle. Polárne žiary sa vyskytujú aj na iných telesách slnečnej sústavy, na všetkých, ktoré majú magnetické pole a atmosféru. Silné polárne žiare boli zaznamenané napríklad na Jupiteri, ktorého magnetické pole je omnoho silnejšie než zemské.

Aj keď v mnohých krajinách existujú pranostiky a predpovede polárnej žiary, nemá polárna žiara s atmosférickým počasím nič spoločné. Polárne žiary vznikajú vo výškach od 60 km, ďaleko nad troposférou, vrstva v ktorej sa odohrávajú všetky zmeny počasia siaha len do výšky približne 15 km.

[upraviť] Častosť výskytu

Výskyt a svetlosť polárnej žiary závisí od sily slnečného vetra, ktorý je zase závislý od aktivity slnka. Pretože slnko má jedenásťročný cyklus aktivity, výskyt polárnych žiar kolíše tiež v tomto cykle. Obzvlášť v čase maximálnej aktivity, to znamená pri zvlášť silnom slnečnom vetre, sa objavujú polárne žiary v nižších zemepisných šírkach ako napr. stredná Európa. V jeseni 2003 bola preukázateľne pozorovaná polárna žiara v severnom Taliansku.

[upraviť] Mýty a legendy

Inuiti pokladali v minulosti polárnu žiaru za pochodne, ktorými ich predkovia osvetľujú úzky most do nebeskej ríše, aby duše mŕtvych našli cestu. V stredovekej Európe boli považované za dych hrdinských bojovníkov. V Nórsku k polárnej žiare prechovávali posvätnú úctu, ale v mnohých krajinách ju považovali, podobne ako kométy, za predzvesť moru, vojny alebo smrti.

[upraviť] Fyzikálne vlastnosti

Spektrum polárnej žiary je čiarové. Jej farba zodpovedá časticiam, ktoré ju vyžarujú. Červená farba je vysielaná atómami kyslíka z výšky nad 200 km. V nižších výškach vyžaruje kyslík intenzívnu zelenú farbu. Modrá farba zase pripadá na atómy dusíka vo výške 100 až 200 km. V najnižších vrstvách je žiarenie dusíka karmínové.

[upraviť] Obrázky

25 sekundová expozícia Aurora Australis zo Južnej polárnej stanice Amundsen-Scott

Obrázky polárnej žiary sú dnes významne častejšie vďaka častejšiemu používaniu digitálnych fotoaparátov ktoré majú dostatočne vysokú citlivosť. Pri filme a digitálnej expozícii sa objavuje mnoho obtiaží, najmä ak je cieľom dôveryhodnosť reprodukcie. Vďaka prítomnosti rôznej spektrálnej energie dynamicky sa meniacej počas expozície sú výsledky tak trochu nepredvídateľné. Rôzne vrstvy filmovej emulzie reagujú rôzne na nízke úrovne svetla a výber filmu môže byť veľmi dôležitý. Dlhé expozície sústreďujú rýchlo sa meniacu energiu a často celkové dynamické vlastnosti zobrazenia. Vplyvom vysokej citlivosti sa objavujú problémy zo zrnitosťou.

David Malin priekopník viacnásobnej expozície používa pre astronomickú fotografiu niekoľko rôznych filtrov a fotografie skladá v laboratóriu aby získal presnejšie zobrazenie. Pre vedecký výskum sa často používajú pomocné metódy ako snímanie v ultrafialovom spektre a následné prefarbenie pre prezentáciu zobrazenia pre ľudí. Vysoko efektívnou vlastnosťou displejov sú predpovedacie techniky používané lovcami polárnych žiar. Pozemské vlastnosti sa často dostanú do obrázkov polárnej žiary čím sú viac prístupné a s väčšou pravdepodobnosťou sa dostanú na hlavné webové stránky. Vynikajúce fotky je tiež možné vytvoriť zo štandardným filmom (s použitím ISO hodnôt medzi 100 a 400) a jednookou zrkadlovkou s plnou clonou, rýchlym objektívom (napríklad f1.4 50mm) a expozíciou medzi 10 a 30 sekundami v závislosti od intenzity polárnej žiary.

[upraviť] Iné projekty

[upraviť] Externé odkazy

Zdroj: „http://sk.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%A1rna_%C5%BEiara“