Zorze polarne nad Polską. Dlaczego nagle zaczęliśmy je widzieć?

W ciągu ostatnich kilkunastu dni w internecie pojawiały się liczne doniesienia i piękne zdjęcia zórz polarnych widocznych nie tylko na terenie Pomorza, ale też w okolicach Warszawy i dalej na południe, nawet w Bieszczadach.

Zorza polarna to zjawisko, które wywołuje wiatr słoneczny, składający się z rozpędzonych czasem do prędkości kilkuset kilometrów na sekundę elektronów i protonów. Oddziałują one z atomami gazów tworzących atmosferę Ziemi i pobudzają je do świecenia. Ważną rolę odgrywa tu ziemskie pole magnetyczne, które kieruje cząstki ku północnym regionom Ziemi i dlatego łowcy zórz wybierają się zwykle na północ. Jednakże zorze mogą pojawić się teoretycznie nawet w okolicy równika, co miało miejsce w 1859 roku w trakcie najsilniejszej zanotowanej burzy geomagnetycznej.

Zorze tworzą się w owalu wokół bieguna geomagnetycznego Ziemi, w pewnej odległości, a to oznacza, że nie zobaczymy ich na biegunie. Ponieważ oś geomagnetyczna jest nachylona względem osi obrotu Ziemi, zorze faworyzują regiony Kanady i USA (granica tych krajów leży znacznie bardziej na południe niż Polska), podczas gdy w Europie widać je głównie na północy w Skandynawii.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Zorze występują cały czas, gdyż ziemska magnetosfera jest stale wystawiona na działanie wiatru słonecznego, jednak związane z nimi świecenie zmienia swoją siłę i zasięg. Dopiero nocą możemy je dojrzeć - i to najlepiej z dala od świateł miast.

Słońce zbliża się obecnie do maksimum 25. cyklu aktywności i wedle najnowszych danych, może go osiągnąć już w okresie od końca 2023 r. do połowy 2024 r., czyli rok przed czasem. W najbliższych miesiącach możemy wciąż spodziewać się świetlnych spektakli na niebie.

Zasięg zórz zależy od aktywności na Słońcu. Obecnie mamy ciekawy okres, bo Słońce nie dość, że zbliża się do maksimum swojego 11-letniego cyklu aktywności (w którym aktywność na przemian rośnie i spada), to to maksimum może być osiągnięte dużo wcześniej niż obliczono.

24 kwietnia do Ziemi dotarła materia wyrzucona kilka dni wcześniej ze Słońca, wywołała ona silną burzę geomagnetyczną, która zaowocowała zorzami na terenie Polski. W ostatnich tygodniach, aktywność Słońca, jest wyjątkowo duża. Rozmiar owalu, w którym widoczne są zorze obejmuje często całą Polskę. Gdy ruszycie w podróż na zachód Europy, są szanse, że zobaczycie je także w miejscach położonych jeszcze bardziej na południe.

Przewidzenie zorzy nie jest łatwe i w przeciwieństwie do prognoz pogody, czasu na działanie mamy niewiele. Pomocna jest tu strona SpaceWeatherLive, gdzie pokazany jest kształt zorzowego owalu i widać wyraźnie czy w danym momencie obejmuje on nasz kraj, czy nie.

Aktywność zorzowa określana jest na podstawie obserwacji zaburzeń ziemskiego pola geomagnetycznego. Obliczany jest współczynnik Kp, który przyjmuje wartości od 0 do 9:

• Kp od 0 do 3 to standardowe zorze widoczne daleko na północy, w odcieniach zieleni;
• Kp od 4 do 6 to zorze bardzo jasne, coraz większe szanse dojrzenia ich bardziej na południe, przy Kp 5 nawet z północnych rejonów Polski;
• Kp od 7 do 9 to zorze wywołane przez silną aktywność Słońca, przy Kp 8 widoczne dobrze z terenu całej Polski, a dla Kp 9 nawet południowej Europy.

Warto pamiętać, że współczynnik Kp to tylko prognoza, z dużym marginesem błędu. Po silniejszej aktywności z początkiem tego tygodnia, Słońce się uspokoiło i Kp nie przekracza 5.

Zorze w Polsce mają często kolory w odcieniach czerwieni, fioletu, gdyż aktywność Słońca sprawiająca, że widać je z naszych szerokości geograficznych, prowadzi do ekscytacji atomów wysoko w atmosferze, a tam związane z tym świecenie nie przybiera kojarzonego zazwyczaj z zorzami koloru zielonego.

Ze współczynnikiem Kp powiązana jest też skala G, która określa siłę burz geomagnetycznych. Mamy tu stopnie od 0 do 5. Wartości G3 i G4 to silne burze. Dają nie tylko piękne zorze, ale zakłócają działanie urządzeń elektronicznych. W ten sposób w lutym 2022 roku SpaceX utracił 40 nowo umieszczonych na orbicie satelitów Starlink.

Burza G5 byłaby wyjątkowo silna i stanowiła poważne zagrożenie dla całej Ziemi.

Emocje, jakie prawdopodobnie udzielą się w związku z szansą obserwacji zorzy, mogą sprawić, że nieopatrznie uznamy za nią inne naturalne zjawiska.

Zanieczyszczenie światłem miast, z dużej odległości wygląda jak świetlisty obłok unoszący się ponad powierzchnią Ziemi. W okresie letnim od maja do końca lipca nie ma nocy astronomicznej, gdyż Słońce nawet o północy znajduje się mniej niż 18 stopni pod horyzontem. Północna część nieba jest rozświetlona przez całą noc, a o zachodzie przyjmuje tęczowe kolory.

Światło zodiakalne to świecenie nieba przyjmujące kształt stożka, na już mrocznym niebie po zachodzie i przed wschodem Słońca. To wynik odbicia światła słonecznego od cząstek pyłu, które są rozproszone w okolicy płaszczyzny ekliptyki, czyli tej, w której Ziemia porusza się wokół Słońca. Światło zodiakalne nie powstaje w atmosferze jak światło zórz, a poza nią, a kolor przypomina świecenie Drogi Mlecznej nocą. Światło zodiakalne jest widoczne dobrze na małych szerokościach geograficznych i przy czystym niebie, dlatego jest duże prawdopodobieństwo, że zobaczymy je podczas wakacji na południu.

Od kilku lat na niebie, choć niekoniecznie w Polsce, można dojrzeć tak zwane spirale SpaceX. Wyglądają one jak jasne duże galaktyki spiralne (stąd nazwa) i przywodzą na myśl zjawiska nienaturalne, czy nawet UFO.

Te spirale to pozostałości po resztkach paliwa, które ulatuje z szybko obracających się w trakcie wznoszenia górnych członach rakiet Falcon 9. To paliwo zamarza w górnych warstwach atmosfery, a powstałe w ten sposób kryształki lodu odbijają światło.

Spirale SpaceX można w pewnym sensie porównać do obłoków tworzonych przez przelatujące samoloty, ale o oryginalnym kształcie. Ponieważ są jasne, nawet jaśniejsze od zorzy, niedoświadczony obserwator może pomyśleć, że to właśnie światła północy.

Zorze polarne, zwane potocznie światłami północy, występują także wokół bieguna geomagnetycznego na południowej półkuli Ziemi. W rzeczywistości biegun, który znajduje się na Antarktydzie jest biegunem północnym, a w Ameryce Północnej mamy geomagnetyczny biegun południowy.

Zorze polarne obserwowane są jednak nie tylko na Ziemi. Zaobserwowano je również na innych planetach Układu Słonecznego, choć mechanizmy za nie odpowiadające są tam odmienne. Zorza to świadectwo tego, że Słońce stale atakuje nas promieniowaniem, ale forma, jaką przyjmuje, to też dowód, że ziemskie pole magnetyczne działa i chroni nas.