Zorza polarna powstaje, gdy naładowane cząstki ze Słońca wpadają w ziemskie pole magnetyczne i zderzają się z atomami w górnych warstwach atmosfery, świecąc charakterystycznymi kolorami.

Podstawy zjawiska

  • Słońce wysyła strumień naładowanych cząstek (wiatr słoneczny), który czasem jest silniejszy podczas rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy.
  • Ziemskie pole magnetyczne działa jak tarcza i „kanał”, kierując te cząstki głównie w okolice biegunów magnetycznych – stąd zorze polarne na wysokich szerokościach geograficznych.

Co dokładnie „świeci”?

  • Cząstki wiatru słonecznego (głównie elektrony i protony) zderzają się z atomami tlenu i azotu w jonosferze (ok. 80–300 km nad Ziemią).
  • Podczas zderzeń atomy zostają wzbudzone, a gdy wracają do stanu podstawowego, emitują światło:
    • tlen: zielone i czerwone smugi,
    • azot: purpurowe i różowawe odcienie.

Dlaczego przy biegunach?

  • Linie pola magnetycznego Ziemi „otwierają się” w okolicach biegunów, więc tam cząstki mogą najłatwiej wniknąć głęboko w atmosferę.
  • Tworzy się tzw. owal zorzowy – pierścień wokół bieguna magnetycznego, w którym najczęściej widać zorzę.

Od Słońca do nieba – krok po kroku

  1. Na Słońcu zachodzi rozbłysk lub wyrzut masy – w kosmos leci chmura naładowanych cząstek.
  1. Po 1–3 dniach cząstki docierają w okolice Ziemi i są wychwytywane przez jej magnetosferę.
  1. Cząstki „spływają” wzdłuż linii pola magnetycznego w stronę biegunów.
  1. W górnej atmosferze zderzają się z tlenem i azotem, które zaczynają świecić – widzimy zorzę polarną.

Kiedy zorza jest najsilniejsza?

  • Największa szansa jest przy wysokiej aktywności słonecznej i wysokim indeksie Kp (miara burz geomagnetycznych).
  • W praktyce obserwatorzy korzystają z serwisów prognozujących aktywność zorzy (np. mapy aktywności, prognozy Kp), aby zaplanować nocne „polowanie” na niebo.

TL;DR: „Zorza polarna jak powstaje” – to efekt „deszczu” cząstek ze Słońca wpadających w ziemskie pole magnetyczne i wzbudzających cząsteczki atmosfery, które świecą na zielono, czerwono czy fioletowo nad biegunami.