Tej zimy warto patrzeć w niebo. Wcześnie nadchodzące noce będą sprzyjać obserwatorom ciekawych zjawisk na niebie – a zorze polarne należą bezspornie do tych, których nie da się wyrzucić z pamięci. Wszystko dzięki temu, że nasza gwiazda dzienna zaczyna wchodzić w szczyt 25. cyklu swojej aktywności, co może nam dać szansę na podziwianie zórz, które zwykle można było oglądać jedynie na północy krajów skandynawskich, na Islandii, Alasce i Syberii. Cykle aktywności słonecznej zdarzają się co 11 lat i obserwujemy je, odkąd ludzkość po raz pierwszy zaczęła rozumnie oglądać niebo. Jednak liczymy je od niespełna 300 lat. Podczas maksimum aktywności Słońce emituje znacznie więcej niż zwykle promieniowania elektromagnetycznego i wyrzuca w przestrzeń kosmiczną dużo więcej niż zwykle materii.

Słoneczna superaktywność

Za zorze polarne – widoczne nawiasem mówiąc na wszystkich planetach Układu Słonecznego posiadających atmosferę i pole magnetyczne – odpowiada strumień materii wyrzucanej ze Słońca w przestrzeń międzyplanetarną znane jako zjawisko koronalnego wyrzutu masy. To niewielkie fragmenty plazmy z naszej gwiazdy wyrzucane i przyspieszane przez górne warstwy jej atmosfery, czyli koronę słoneczną, do imponujących prędkości nawet 2000 kilometrów na… sekundę. Przy takiej prędkości mogą one dotrzeć do Ziemi nawet w 3–4 dni, co pozwala astronomom przewidywać, kiedy i gdzie dokładnie możemy spodziewać się wystąpienia zórz polarnych.

Zjawiska zwykle widoczne są przy ziemskich biegunach magnetycznych – przede wszystkim ze względu na rozkład ziemskiego pola magnetycznego, właśnie przy biegunach najsłabszego, a więc nie broniącego górnych warstw atmosfery przed słoneczną materią. Wpadając w atmosferę, elektrycznie naładowane cząstki słońca powodują wzbudzanie atomów gazów atmosferycznych i ich świecenie – na czerwono lub zielono, w zależności od tego, czy zaczyna świecić atmosferyczny tlen, czy azot.

Mieszkańcy Islandii i Alaski mogą nierzadko oglądać zorze w kolorze pomarańczowym, ale ta barwa jest efektem mieszania tych dwóch kolorów i wyjątkowo dużej porcji materii ze Słońca, która dotarła do górnych warstw ziemskiej atmosfery.

Mieszkańcy północnej Polski, którym zdarza się widywać zorze polarne przy północnym horyzoncie, zwykle mówią o bladej opalizującej poświacie, którą często niełatwo jest odróżnić od chmur. Pełne, czasem wręcz jaskrawe kolory na zdjęciach wrzucanych do internetu wynikają z większej niż ludzkie oko czułości aparatów fotograficznych.

Teraz jednak możemy oczekiwać zjawisk o intensywności takiej samej, jak w przypadku nocy z 5 na 6 listopada, czyli falujących czerwonych i zielonych świateł rozświetlających nocne niebo. Wystarczy, że dopisze nam pogoda i nie będzie zachmurzenia oraz że uważnie będziemy czytać prognozy w serwisach astronomicznych, które przewidują, kiedy dokładnie możemy czekać na zorze.

Prognozy coraz dokładniejsze

Możemy również śledzić doniesienia astronomów, których pełno jest obecnie w serwisach społecznościowych – z mniejszą lub większą szczegółowością zapowiadają oni, kiedy można liczyć na zorze aż do nocy, kiedy rzeczywiście je widać nad polskim niebem. Wtedy zwykle alarmistycznym tonem nawołują oni: „Kto może, niech patrzy w niebo. Są zorze nad Polską”.

Oczekując dokładnej prognozy występowania zjawiska, musimy pamiętać, że ziemska nauka wciąż dopiero poznaje Słońce, więc przewidywanie burz słonecznych obdarzone jest dużą dozą niepewności. To, czy zobaczymy spektakl na niebie, pewne jest dopiero wówczas, kiedy ziemskie i kosmiczne obserwatoria zauważą koronalny wyrzut masy skierowany w stronę ziemskiej orbity, w miejsce, w którym za kilka dni znajdzie się nasza planeta. Znając prędkość wiatru słonecznego oraz wszystkie dane dotyczące prędkości orbitalnej i prędkości obrotu naszej planety wokół własnej osi, można już łatwo policzyć i oszacować, nad którą półkulą zorze będą widoczne. Znając wielkość wyrzutu masy słonecznej, można również oszacować, na ile na południe będą widoczne zorze polarne oraz na której półkuli – wschodniej czy zachodniej, raczej w Kanadzie i USA czy właśnie w Europie. Wszystkie te dane są skrupulatnie zbierane i udostępnianie wszystkim przez agencje kosmiczne, m.in. NASA czy Europejską Agencję Kosmiczną. Wiatr słoneczny, prócz wywoływania zórz polarnych, jest także bardzo niebezpieczny dla ziemskiej elektroniki. Po koronalnym wyrzucie masy agencje kosmiczne starają się ukryć swoje satelity i statki kosmiczne w cieniu Ziemi, tak aby wiatr słoneczny ich nie uszkodził. W skrajnych przypadkach może on zagrozić również instalacjom energetycznym znajdującym się na powierzchni Ziemi oraz np. będącym w powietrzu samolotom pasażerskim.

Tekst pochodzi z 47 (1817) numeru „Tygodnika Solidarność”.