Tanuljunk Természetismeret

Hogyan keletkezik a sarki fény

A sarki fény keletkezéséhez lényegében csak három dologra van szükség: légkörre, mágneses térre, és naptevékenységre. Szerencsére a Föld mindháromhoz megfelelő adottságokkal rendelkezik. A sarki fényt másként nevezik az északi féltekén (aurora borealis) és délen (aurora australis). Ez a Föld északi és déli sarkánál a légkörbe behatoló töltött részecskék (elsősorban protonok és elektronok) által keltett időleges fényjelenség. Leginkább késő ősztől kora tavaszig figyelhető meg gyakrabban (de nem állandóan) az északi sarkkörtől északra, illetve a déli sarkkörtől délre. Tőlünk általában csak erős naptevékenység után látható.

Sarki fény A folyamat egészen leegyszerűsítve: a Napból érkező, mágneses tulajdonságokat hordozó napszél teli van olyan, nagy energiás részecskékkel, amelyek a bolygónk mágneses terének erővonalai mentén áramolva beérkeznek a légkörünk felső részébe, amit ionoszférának hívunk. Az itt lévő gázokkal ütközve átadják energiájukat, s ezzel a gázokat gerjesztik, vagyis magasabb energiaszintre emelik őket. A gázok azonban igyekeznek megszabadulni a „felesleges” energiától, és ennek során fényt, fotonokat bocsátanak ki. Hasonló elven működnek a „neon” lámpáink is.

A sarki fény színét az határozza meg egyrészt, hogy milyen légköri gáz (oxigén, nitrogén, ionizált nitrogén) bocsátja ki a kérdéses fényt, másrészt pedig az, mennyire sok az a felesleges energia, amelyet a gerjesztés során kapott. Bíborszínű a felszínhez közeli, 80-100 kilométeres magasságban lévő ionizált nitrogén fénylés, jellegzetes zöld a 100-250 kilométeres magasságban lévő atomi oxigén fénylése, a legmagasabban pedig a 250-600 kilométeren lévő atomi oxigén, e magasságban már piros színnel járul hozzá az élményhez, de az itt lévő kevéske nitrogén is piros fényt bocsát már ki.

Sarki fény
Credit: Juan Carlos Casad
Helyszín: Saariselkä, Lappföld, Finnország
Időpont: 2023. márc. 23-24.

A sarki fény azon légköri jelenségek közé tartozik, amelyekre van viszonylag megbízható előrejelzés, persze ez sem helyettesíti azt, hogy a sarkvidékekhez közelebb kell lenni a megfigyeléshez, azonban a naptevékenység erősödésével hazánkban is nő az előfordulás esélye a következő évek során.

Erős naptevékenységet követően, mágneses viharok idején megváltozik a magnetoszféra szerkezete, ilyenkor a sarki fény alacsonyabb szélességi körökön, így nagyon ritkán Magyarországon és Szlovákiában is megfigyelhető. A sarki fény akkor látható a legjobban, ha a mágneses pólus a megfigyelő és a Nap között van. Ez az időszak a mágneses éjfél, ami megkülönböztethető a normál éjféltől.