A tűzróka legendája után jöjjön a szárazabb tudományos magyarázata a sarki fény létrejöttének – mármint amit tudunk róla. Tehát egy kis földrajz óra.
Tudományos nevén az északi féltekén aurora borealis, míg a déli sarkkörön aurora australis néven ismert, mely fogalmakat Galilei hozott létre, lévén az ő idejében is már beragyogta az északi égboltot a sarki fény, bár ebben az időben még igen messze voltak a jelenség tudományos magyarázatától. És mivel a tudomány változik, a sarki fényt kutatják, az elmúlt évtizedben is jelentős változások voltak a fényjelenség kialakulásának elméletében.
Spirálisan felcsavarodó sarki fény
Hogy megértsük a sarki fény kialakulását, néhány alapvető dologgal tisztában kell lenni, amit bár kéne középiskolában földrajzórán tanulni, de ahogyan leépítették a földrajz-oktatást, úgy érzésem szerint ez sok mindenkinek kimaradt.
A sarki fény kialakulásának néhány fontos összetevője van: kell hozzá napkitörés és napszél, szükséges a föld mágneses burka (magnetoszféra), és kellenek gerjedő gázatomok.
A Napunk élete során ciklikusságot mutat, melynek okait teljesen máig sem sikerült még feltárni. De 11,2 évenként éri el a naptevékenység a maximumát, ekkor komoly napkitörések figyelhetőek meg a Nap felszínén, a napkoronában.
A kitörések gyakran olyan erősek, hogy nagy mennyiségű anyag is kilökődik (főként nagy energiájú protonok és elektronok), melyek legyőzve a Nap gravitációs terét megkezdik utazásukat a világűrben. Ezt hívják napszélnek.
A napszél hatása a föld mágneses burkára Fotó: NASA
A másik fontos összetevő Földünk mágneses burka, a magnetoszféra, melyet földünk mágneses tere hoz létre. A magnetoszférát mint egy középen lyukas fánkot kell elképzelni: az egyenlítőnél kidudorodik, és eléri a 90 km-es magasságot, míg a sarkoknál a burok benyomódik, és néhány km-re megközelíti a földfelszínt. A föld mágneses terének külső határa komoly távolságokra terjed ki: a Van Allen övek bő 30 ezer km-es távolságon túl is észlelhetőek.
Van Allen övek Fotó: NASA
A mágneses burok nem állandó, alakja és erőssége folyamatosan változik: elsősorban a napszélnek köszönhetően torzul: a Föld nappali oldalán kicsit benyomódik, míg az éjszakai oldalon hosszú csóvát növeszt, mivel a napszél „elfújja”.
A magnetoszférának sok mindent köszönhetünk, de a földi élet szempontjából a legjelentősebb hatása az, hogy csapdába ejti a kozmikus sugárzást, többek közt a napszél szárnyán repülő nagyenergiájú protonokat és elektronokat, majd eltéríti őket a sarkok felé.
A magnetoszféra hiányában a Föld felszínét erős sugárzás érné, és könnyen Csernobilban érezhetnénk magunkat: az élő szervezetek sugárbetegségben pusztulnának el rövid időn belül.
De maradjunk a sarkok felé eltérített kozmikus sugárzásnál: a nagyenergiájú részecskék 80-1000 km-re a föld felszínétől összeütköznek az itt kószáló oxigén és nitrogén atomokkal, melyeknek átadva energiájukat, gerjesztik azokat, illetve a protonok szabad elektronokat befogva gerjesztett hidrogénatomokká alakulnak. E gerjedelem aztán rendkívül látványos fényjelenségekben nyilvánul meg: a gerjedt oxigén világoszöld és sárgászöld fényben pompázik (ez a leggyakoribb) míg a gerjedt nitrogén kékes, vörös-lilás fényben tündököl.
Hosszan elnyúló drapéria szerű sarki fény
A beesés szögének és a gerjedelem függvényének következtében különböző alakú és mintázatú sarki fényekkel találkozhatunk: hosszan elnyúló, vagy spirálisan tekergő sarki fény függönyök, párna szerű halványan derengő párnák, illetve az égen száguldó tűzoszlopok is feltűnhetnek.
A sarki fény általában lassan, hullámozva változik, de erős napkitörések alkalmával a fényzuhatagok végigrohannak az égen, folyamatosan változtatva alakjukat, színüket.
A sarki fény – mindenféle holywoodi élmény ellenére – nem ad hangot, lévén ugye 100-200 km-es magasságban alakul ki.
Illetve a sarki fény kialakulása nem köthető időjárási jelenségekhez: kizárólag a kozmikus folyamtok alakítják. Illetve évszakhoz sem köthető, ugyanúgy előfordul nyáron, mint nappal, vagy télen éjszaka. Hogy mégis mi köze van az időjárásnak és az évszaknak? Ha felhős idő van, nem látjuk az eget. És hogy miért télen érdemes sarki fényre vadászni? Mert a jelenség világosban nem látható. És ugye a sarkvidéken nem megy le a Nap nyáron, míg télen meg végtelen hosszúak az éjszakák…
Egy, az égen átrohanó aktív sarki fény
