Aurora Boleara (Aurora Polara) - aurora terestra - mecanism - se pot forma?

Liceul Teologic Penticostal “Betel”

Aurora Boleara

(Aurora Polara)

Aurora polara este un fenomen optic ce consta intr-o stralucire intensa observata pe cerul nocturn in regiunile din proximitatea zonelor polare, ca rezultat al impactului particulelor de vant solar in campul magnetic terestru. Cand apare in emisfera nordica, fenomenul e cunoscut sub numele de aurora boreala, termen folosit initial de Galileo Galilei, cu referire la zeita romana a zorilor, Aurora, si la titanul care reprezenta vanturile, Boreas. Apare in mod normal in intervalele septembrie-octombrie si martie-aprilie. In emisfera sudica, fenomenul poarta numele de aurora australa, dupa James Cook, o referinta directa la faptul ca apare in sud.

Fenomenul nu este exclusiv terestru, fiind observat si pe alte planete din sistemul solar, precum Jupiter Saturn Marte si Venus. Totodata, fenomenul este de origine naturala, desi poate fi reprodus artificial prin explozii nucleare sau in laborator.

Aurora australa inregistrata la 22:50 (ora locala) in Lakes Entrance Victoria Australia

Mecanism

Aurora apare in mod obisnuit atat ca o stralucire difuza cat si ca o cortina extinsa in spatiu orizontal. Cateodata se formeaza arcuri care isi pot schimba forma permanent. Fiecare cortina este compusa dintr-o serie de raze paralele si aliniate pe directia liniilor de camp magnetic, sugerand faptul ca fenomenul de pe planeta noastra este aliniat cu campul magnetic terestru. De asemenea, variabilitatea unor anumiti factori poate determina formarea de linii aurore de tonalitati si culori diferite.

Aurora terestra

Aurora polara terestra e provocata de ciocnirea unor particule incarcate electric (de exemplu electroni) din magnetosfera cu atomi din straturile superioare ale atmosferei terestre, aflate la altitudini de peste 80 km. Aceste particule electrice au o energie de 1 pana la 15 keV iar coliziunea lor cu atomii de gaz din atmosfera determina energizarea acestora din urma. Prin fiecare coliziune o parte din energia particulei este transmisa atomului atins, intr-un proces de ionizare, disociere si excitare a particulelor. In timpul ionizarii, electronii se desprind de atom, care incarca energie si determina un efect de ionizare de tip domino in alti atomi. Excitatia rezulta in emisie, ducand atomul in stari instabile, dat fiind ca acestia emit lumina in frecvente specifice cand se stabilizeaza. Daca procesul de stabilizare a oxigenului dureaza pana la o secunda, azotul se stabilizeaza si emite lumina instantaneu.

In general, efectul luminos este dominat de emisiunea de atomi de oxigen in straturile superioare ale atmosferei (aproximativ 200 de kilometri de altitudine), care produce tonalitatea verde. Cand se produc furtuni puternice, straturile inferioare ale atmosferei sunt atinse de vantul solar (la aproximativ 100 de kilometri altitudine), producand tonalitatea rosu inchis prin emisiunea de atomi de azot (predominanta) si oxigen.

Fenomenul poate aparea si ca o luminescenta ultravioleta violeta sau albastra, datorata atomilor de azot, prima dintre acestea putand fi foarte bine observata din spatiu (dar nu de pe Pamant, pentru ca atmosfera absoarbe razele UV). Satelitul NASA Polar a observat efectul in raze X, imaginile ilustrand precipitatii de electroni de energie ridicata.

Interactiunea intre moleculele de oxigen si azot, ambele generatoare de tonalitati ale culorii verde, creeaza efectul de „linie verde aurorala”. In acelasi fel, interactiunea dintre acesti atomi poate produce efectul de „linie rosie aurorala”, desi mai rar si prezent in altitudini mai ridicate.

Aurora boreala in Alaska

Aurora artificiala

Aurorele se pot forma de asemenea prin explozii nucleare in straturile superioare ale atmosferei (la 400 km). Acest fenomen a fost demonstrat prin aurora artificiala creata in urma testului nuclear american Starfish Prime la 9 iulie . Atunci, cerul din regiunea Oceanului Pacific a fost iluminat de catre aurora pentru mai mult de sapte minute. Acest efect a fost anticipat de omul de stiinta Nicholas Christofilos, care lucrase la alte proiecte referitoare la exploziile nucleare. Potrivit veteranului american Cecil R. Coale, anumite hoteluri din Hawaii au organizat petreceri ale bombei curcubeu pe acoperisurile lor pentru a acompania proiectul Starfish Prime, contrazicand rapoartele oficiale care indicau aurora artificiala ca improbabila. Fenomenul a fost filmat pe Insula Samoa, situata la o distanta de 3 200 Km de insula Johnston, locatia exploziei.

Aurora cauzata de testul american Starfish Prime