Zorza polarna - zjawisko atmosferyczne

Zorza polarna – świetliste zjawisko w górnej atmosferze Ziemi, występujące głównie na wysokich szerokościach geograficznych obu półkul; zorze na półkuli północnej nazywane są aurora borealis, aurora polaris lub zorzami polarnymi, a na półkuli południowej aurora australis lub zorzami południowymi.

aurora australis

Ekspozycja aurora australis, czyli zorzy południowej, objawiającej się jako świecąca pętla, na obrazie części południowej półkuli Ziemi wykonanym z kosmosu przez astronautów na pokładzie orbitera promu kosmicznego U.USA orbitera promu kosmicznego Discovery w dniu 6 maja 1991 roku. Przeważnie zielonkawo-niebieska emisja pochodzi od zjonizowanych atomów tlenu na wysokości 100-250 km (60-150 mil). Czerwono zabarwione kolce w górnej części pętli są wytwarzane przez zjonizowane atomy tlenu na wyższych wysokościach, do 500 km (300 mil).

NASA/Johnson Space Center/Earth Sciences and Image Analysis Laboratory

Photograph of Jupiter taken by Voyager 1 on February 1, 1979, at a range of 32.7 million km (20.3 million miles). Prominent are the planet's pastel-shaded cloud bands and Great Red Spot (lower centre).'s pastel-shaded cloud bands and Great Red Spot (lower centre).

Read More on This Topic

Jupiter: The auroras of Jupiter

Just as charged particles trapped in the Van Allen belts produce auroras on Earth when they crash into the uppermost atmosphere near the…

A brief treatment of auroras follows. For full treatment, see ionosphere and magnetosphere.

Auroras are caused by the interaction of energetic particles (electrons and protons) of the solar wind with atoms of the upper atmosphere. Takie oddziaływanie jest ograniczone w większości do wysokich szerokości geograficznych w strefach o owalnym kształcie, które otaczają bieguny magnetyczne Ziemi i utrzymują mniej więcej stałą orientację względem Słońca. W okresach niskiej aktywności słonecznej, strefy auroralne przesuwają się w kierunku biegunów. W okresach intensywnej aktywności słonecznej, zorze czasami rozciągają się na średnie szerokości geograficzne; na przykład, zorza polarna była widziana tak daleko na południe, jak 40° szerokości geograficznej w Stanach Zjednoczonych. Emisje zorzy występują zazwyczaj na wysokości około 100 km (60 mil), jednak mogą pojawić się wszędzie pomiędzy 80 a 250 km (około 50 do 155 mil) nad powierzchnią Ziemi.

Owal zorzy polarnej

Pełny owal zorzy północnej na Ziemi, na obrazie wykonanym w świetle ultrafioletowym przez amerykańską sondę kosmiczną Polar nad północną Kanadą, 6 kwietnia 1996 roku. In the colour-coded image, which simultaneously shows dayside and nightside auroral activity, the most intense levels of activity are red, and the lowest levels are blue. Polar, launched in February 1996, was designed to further scientists’ understanding of how plasma energy contained in the solar wind interacts with Earth’s magnetosphere.

NASA

Watch the aurora australis, the Southern Lights, from outer space

Watch a time-lapse video of the aurora australis in the Southern Hemisphere.

NASASee all videos for this article

Auroras take many forms, including luminous curtains, arcs, bands, and patches. Jednolity łuk jest najbardziej stabilną formą zorzy, czasami utrzymującą się przez wiele godzin bez zauważalnych zmian. Jednak podczas wielkich pokazów pojawiają się inne formy, często ulegające dramatycznym zmianom. Dolne krawędzie łuków i fałd są zwykle znacznie ostrzej zarysowane niż górne części. Zielonkawe promienie mogą pokrywać większość nieba na biegun od zenitu magnetycznego, kończąc się łukiem, który zwykle jest pofałdowany, a czasem obwiedziony dolną czerwoną obwódką, która może falować jak draperia. Pokaz kończy się cofnięciem form auroralnych w kierunku bieguna, promienie stopniowo degenerują się do rozproszonych obszarów białego światła.

Zdobądź subskrypcję Britannica Premium i uzyskaj dostęp do ekskluzywnych treści. Subskrybuj teraz

Aurory otrzymują swoją energię od naładowanych cząstek podróżujących między Słońcem a Ziemią wzdłuż wiązek pól magnetycznych przypominających sznurki. Cząstki te są napędzane przez wiatr słoneczny, przechwytywane przez ziemskie pole magnetyczne (patrz pole geomagnetyczne) i przewodzone w dół w kierunku biegunów magnetycznych. Zderzają się one z atomami tlenu i azotu, wybijając elektrony i pozostawiając jony w stanach wzbudzonych. Jony te emitują promieniowanie o różnych długościach fal, tworząc charakterystyczne kolory (czerwony lub zielonkawo-niebieski) zorzy.

Oprócz Ziemi, inne planety w Układzie Słonecznym, które mają atmosfery i znaczne pola magnetyczne – np. Jowisz, Saturn, Uran i Neptun – wykazują aktywność zorzową na dużą skalę. Zorze obserwowane są również na księżycu Jowisza, Io, gdzie powstają w wyniku interakcji atmosfery Io z potężnym polem magnetycznym Jowisza.

Północne i południowe zorze Jowisza, obserwowane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Zorze powstają w wyniku oddziaływania potężnego pola magnetycznego planety i cząsteczek w jej górnej atmosferze.'s northern and southern auroras, as observed by the Hubble Space Telescope. The auroras are produced by the interaction of the planet's powerful magnetic field and particles in its upper atmosphere. — Północne i południowe zorze Jowisza, zaobserwowane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. The auroras are produced by the interaction of the planet’s powerful magnetic field and particles in its upper atmosphere.

Photo AURA/STScI/NASA/JPL (NASA photo # PIA01254, STScI-PRC98-04)

Dodaj komentarz Anuluj pisanie odpowiedzi