Logo Media Nauka

Jak powstaje zorza polarna?

W okolicach bieguna i koła podbiegunowego, a czasem i na naszej szerokości geograficznej można obserwować cudowne zjawisko, jakim jest zorza polarna. Zorza osiąga czasem ogromne rozmiary. Jak powstaje zorza?

Zorza polarna
© Moritz Frei - Fotolia.com

Zorza polarna to charakterystyczne świecenie górnej warstwy atmosfery w okolicach arktycznych i antarktycznych.

Zorza polarna rozciąga się czasem na tysiące kilometrów wokół kuli ziemskiej od obu biegunów. Jest jednak dość cienka, bo ma zaledwie około 100 metrów grubości.

Jaki jest mechanizm jej powstawania?

Ziemia wytwarza pole magnetyczne, którego linie oplatają cały glob, zagęszczając się znacznie w okolicach biegunów południowego i północnego. Pole to powoduje przyspieszenie elektronów i protonów, znajdujących się na wysokości od 3 do 12 tysięcy kilometrów.

Skąd się biorą te cząstki elementarne obdarzone ładunkiem?

Pojawianie się zorzy jest związane z rozbłyskami na Słońcu. Materia wyrzucona w takich rozbłyskach tworzy wiatr słoneczny - strumień cząstek elementarnych o wysokiej energii (elektrony i protony). Naładowane cząstki wiatru słonecznego są przechwytywane przez pole magnetyczne Ziemi.

Przyspieszane elektrony (poruszają się po liniach śrubowych wzdłuż linii pola magnetycznego) zaczynają wchodzić w głębszą warstwę atmosfery i zaczynają zderzać się z powietrzem. Atomy i cząsteczki znajdujące się w powietrzu ulegają wzbudzeniu, a nadmiar uzyskanej w ten sposób energii emitują w postaci światła widzialnego i niewidzialnego.

Tworzy się także napięcie elektryczne między zjonizowaną warstwą jonosfery, a plazmą wiatru słonecznego. Napięcie to indukuje prąd w rozrzedzonej warstwie atmosfery.

Za kolor zielony odpowiadają wzbudzone atomy tlenu. Azot emituje światło o barwie różowawej. W widmie zorzy można znaleźć także linie widmowe wodoru i helu.

Często można obserwować "falowanie", "ruch" zorzy, jednak jest on tylko złudzeniem.

Co ciekawe, nie wiadomo, dlaczego zorza ma tak małą grubość.


© medianauka.pl, 2019-08-14, ART-3657

 




Bibliografia

Wykaz całej bibliografii dla wszystkich artykułów opublikowanych w niniejszym serwisie znajduje się w odnośniku w stopce. Poniżej znajduje się wykaz publikacji, które w szczególności były wykorzystywane w przygotowaniu niniejszego artykułu:

  • Praca zbiorowa - Ilustrowana encyklopedia dla wszystkich - Fizyka, ISBN 83-204-1192-0, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1991
  • Jearl Walker - Latający Cyrk Fizyki, ISBN 978-83-01-19749-0, PWN 2018
  • Alicja Nawrot, Dorota Karolczak, Jadwiga Jaworska - Encyklopedia - Fizyka z astronomią, ISBN 978-83-7517-210-2, Greg 2013

Ostatnio opublikowane w Pytajniku ...

Dlaczego w szklarni jest cieplej?
Dlaczego w szklarni jest cieplej?

Czy zauważalnie wyższa temperatura w szklarni lub w zamkniętym samochodzie wystawionym na słońce wynika z właściwości szyb, czy przyczyna takiego stanu rzeczy jest inna?

Czy istnieją rośliny bez liści i korzeni?
Czy istnieją rośliny bez liści i korzeni?

Rośliny aby żyć potrzebują pobierać wodę i związki organiczne z podłoża, do czego służą im korzenie. Dzięki liściom rośliny, wykorzystując światło i dwutlenek węgla w procesie fotosyntezy, produkją związki pokarmowe. Czy istnieją rośliny, które nie mają tych organów?

Gdzie nastąpił Wielki Wybuch?
Gdzie nastąpił Wielki Wybuch?

Czy można dziś wskazać miejsce w przestrzeni, w którym wszystko się zaczęło, w którym powstał nasz Wszechświat? Jeżeli nie, to dlaczego, a jeśli tak, to jak go znaleźć?



Zobacz też

ElektromagnetyzmElektromagnetyzm
Elektromagnetyzm to nauka o zjawiskach magnetycznych i elektrycznych zachodzących w przyrodzie.
Niektóre treści nie są dostosowane do Twojego profilu. Jeżeli jesteś pełnoletni możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie swoich danych osobowych. W ten sposób będziesz miał także wpływ na rozwój naszego serwisu.
© Media Nauka 2008-2020 r.