AuroraWatch UK
Nathan Case, Lancaster University
V posledních několika nocích hlásí amatérští astronomové i lovci polárních září zelenou záři na britské obloze. Snadno zaměnitelná s polární září neboli severní září byla pozorování jiného jevu zvaného „airglow“.
Airglow je přirozené „svícení“ zemské atmosféry. Dochází k němu neustále a po celé zeměkouli. Existují tři typy airglow: denní, soumrakové a noční. Každý z nich je výsledkem interakce slunečního světla s molekulami v naší atmosféře, ale mají svůj vlastní zvláštní způsob vzniku.
Denní záře vzniká, když sluneční světlo dopadá na denní atmosféru. Část slunečního světla je pohlcena molekulami v atmosféře, které jim dodají přebytečnou energii. Ty se začnou vzrušovat. Molekuly pak tuto energii uvolňují jako světlo, a to buď se stejnou, nebo o něco nižší frekvencí (barvou), než mělo světlo, které pohltily. Toto světlo je mnohem slabší než denní světlo, takže ho okem nevidíme.
Soumračná záře je v podstatě stejná jako denní záře, ale osvětlena je pouze horní část atmosféry. Zbytek atmosféry a pozorovatel na zemi jsou ve tmě. Takže na rozdíl od denní záře je soumračná záře pro nás na zemi skutečně viditelná pouhým okem.
Chemiluminiscence
Chemie noční záře je jiná. Na noční atmosféru nesvítí žádné sluneční světlo. Místo toho je za svítící atmosféru zodpovědný proces zvaný „chemiluminiscence“.
Sluneční světlo během dne ukládá do atmosféry energii, jejíž část je předána molekulám kyslíku (např. O₂). Tato dodatečná energie způsobuje, že se molekuly kyslíku trhají na jednotlivé atomy kyslíku. K tomu dochází zejména ve výšce kolem 100 km. Atomární kyslík se však není schopen této přebytečné energie snadno zbavit, a tak funguje jako „zásobárna“ energie na několik hodin.
Nakonec se atomárnímu kyslíku přece jen podaří „rekombinovat“ a opět vytvoří molekulární kyslík. Molekulární kyslík pak uvolňuje energii, opět ve formě světla. Vzniká několik různých barev, včetně „jasné“ zelené emise.
Vzdušná záře spatřená na panoramatickém záběru Very Large Telescope. Beletsky, CC BY-SA
Ve skutečnosti není zelená noční záře nijak zvlášť jasná, je jen nejjasnější ze všech emisí noční záře. Světelné znečištění a zatažená obloha pozorování zabrání. Pokud však budete mít štěstí, možná se vám ji podaří zahlédnout pouhým okem nebo ji zachytit na fotografiích s dlouhou expozicí.
Nezaměňovat s polární září
Zelená emise noční záře je velmi podobná známé zelené, kterou vidíme u polární záře. Není to překvapivé, protože je produkována stejnými molekulami kyslíku jako zelená polární záře. Oba jevy však spolu nesouvisejí.
Zelená záře vzniká při bombardování zemské atmosféry nabitými částicemi, například elektrony. Tyto nabité částice, které odstartovaly na Slunci a byly urychleny v zemské magnetosféře, se srážejí s atmosférickými plyny. Předávají si energii a nutí plyny vyzařovat světlo.
Ale nejen proces, který za nimi stojí, je odlišný. Polární záře se tvoří v prstenci kolem magnetických pólů (tzv. aurorální ovál), zatímco noční záře je vyzařována po celé noční obloze. Polární záře je velmi strukturovaná (díky magnetickému poli Země), zatímco airglow je zpravidla poměrně rovnoměrná. Rozsah polární záře je ovlivněn silou slunečního větru; zatímco k airglow dochází neustále.
Proč jsme tedy v poslední době zaznamenali hodně pozorování z Velké Británie, a ne po celou dobu? Jasnost airglow koreluje s úrovní ultrafialového (UV) světla vyzařovaného ze Slunce – která se v čase mění. Zdá se, že na sílu airglow má vliv i roční období.
Chcete-li maximalizovat své šance na spatření airglow, měli byste pořídit fotografii s dlouhou expozicí na jasné, tmavé noční obloze. Airglow lze spatřit v jakémkoli směru, který je bez světelného znečištění, ve výšce asi 10⁰-20⁰ nad obzorem.
Nathan Case, Senior Research Associate in Space and Planetary Physics, Lancaster University
Tento článek byl původně publikován na stránkách The Conversation. Přečtěte si původní článek.