Pôvod theta aurory objasnený

Theta aurora (perfscience.com)

V časopise Science vyšiel článok, ktorý objasňuje pôvod tzv. theta aurory.

Určite každý pozná Auroru borealis (na severnej pologuli) a Auroru australis (na južnej pologuli). Reč je o polárnych žiarach. Fascinujúce obrazce, ktoré svojou krásou chytajú za srdce mnoho ľudí na svete.

Polárna žiara je výsledkom interakcie slnečného vetra s atmosférou našej Zeme. Slnečný vietor, je zložený z korpuskulárneho žiarenia, tvoreného s častíc s nenulovou pokojovou hmotnosťou spolu s fotónmi. Medzi častice s nenulovou pokojovou hmotnosťou radíme ionizované atómy vodíka či relativistické protóny a elektróny. Každá časť plazmy obsiahnutá v slnečnom vetre nesie svoje lokálne magnetické pole. Smerovanie lokalnéhho magnetického pola a magnetického pola Zeme určí, aký výsledok súhry sa odohraje. Ak pri vstupe lokalného magnetického pola plazmy magnetické pole Zeme smeruje k severnému polu a lokálne pole na juh, dôjde k rekonexii.

https://www.youtube.com/watch?v=Zz1HPLtecOg

Tento jav vytvorí „dieru“ v magnetickom poli Zeme, a tak častice slnečného vetra vstúpia do atmosféry Zeme. Tam sa stretnú s atómami a molekulami atmosféry. Vplyvom mohutnej zrážky častice s atómom atmosféry vybudia elektrón na vyššiu energetickú hladinu a častokrát atóm elektrón úplne stratí (dochádza k ionizácii). Pri materializácii (resp. fluorescencii), keď elektrón vyžaruje vlnové žiarenie, dostáva sa do základného energetického stavu. Charakteristické vlnenie pri tomto procese vidíme ako pôvabnú polárnu žiaru.

Podoby polárnych žiar

Aurora australis (facebook.com)

Zelenú a červenú farbu vysiela pri materializácii atóm kyslíka, fialovú a modrú vysiela atóm dusíka. Za normalných okolnosti sa polárna žiara vyskytuje v zemepisných šírkach 65 až 70 stupňov na severe (juhu). Môže ale nastať i takzvaná theta aurora. Zasahuje oblasť pólov. Z vesmíru je vidieť oval, ktorý zasahuje do svetového (nebeského) pólu. Tvarom sa podobá na grécke písmeno theta. Pôvod bol doteraz nejasný. Boli indície, že vznik predurčovala „chladná plazma“ uväznená v magnetických siločiarach, ale najnovšie výskumy ukazujú na pôvod v laloku horúcej plazmy.

Meteorický roj Gemini (Blíženci) s polárnou žiarou (facebook.com)

Dr. Robert Fear z Univeristy of Southhampton, hlavný autor štúdie v časopise Science, hovorí, že predtým sme si neboli istý, či theta aurora a s ňou teplota plazmy bola výsledkom vstupu slnečného vetra do magnetického pásma Zeme alebo to nejak súviselo s nočnou stranou Zeme. Treba pripomenúť, že vedci zo zmienej univerzity predpokladali, že theta aurora zapríčiňuje chladný plazmový lalok.

Záhada bola vyriešená. Vedci pod vedením doktora Roberta Feara analyzovali údaje štyroch satelitov (družice Cluster (ESA) a IMAGE (NASA)), ktoré sledovali južnú pologuľu a mali fantastický pohľad na južné polárne žiare a i na tu špecialnú, theta auroru.

Aurora borealis s jasným bolidom (facebook.com)

Údaje ukazujú, že pôvod theta aurory sa nachádza vo vyšších zemepisných šírkach. Tam, kde dochádza k rekonexii, sa vyskytuje horúca plazma. Táto horúca plazma a jej ďalší pohyb po magnetických siločiarach ovplyvňuje priamo vznik theta aurory. Ako horúca plazma sa označuje hmota, ktorá je vysokoionizovaná na vysoké teploty. Na porovnanie napr. taká koróna Slnka patrí tiež do triedy horúcich plaziem. Teplota plazmy môže vystúpiť na pár miliónov stupňov Celzia.

Zdroje: 
astronomy.com
sciencedaily.com
en.wikipedia.org
southampton.ac.uk
sci-news.com