Κάθε δευτερόλεπτο,
ένα εκατομμύριο τόνοι ύλης εκτοξεύεται απ' τον Ήλιο
με ταχύτητα 1.609.344 χιλιομέτρων την ώρα
και βρίσκονται σε μια πορεία σύγκρουσης
με τη Γη!
Αλλά μην ανησυχείτε,
αυτό δεν είναι το ξεκίνημα μιας νέας ταινίας του Μάικλ Μπέι.
Αυτό είναι το Ταξίδι στα Πολικά Φώτα.
Τα Βόρεια και Νότια Φώτα,
επίσης γνωστά ως το Βόρειο Σέλας
και το Νότιο Σέλας, αντίστοιχα,
προκύπτουν όταν υψηλής ενέργειας σωματίδια από τον Ήλιο
συγκρούονται με ουδέτερα άτομα στην ατμόσφαιρά μας.
Η ενέργεια που εκπέμπεται από αυτήν την συντριβή
παράγει ένα θέαμα φωτός
το οποίο η ανθρωπότητα θαυμάζει για αιώνες.
Αλλά το ταξίδι των σωματιδίων δεν τόσο απλό
όσο η αποχώρηση απ' τον Ήλιο και ή άφιξη στη Γη.
Όπως κάθε εκδρομή σε ανώμαλο δρόμο,
υπάρχει μια μεγάλη παράκαμψη
και κανείς δεν ζητά τις κατευθύνσεις.
Ας ιχνηλατήσουμε αυτό το διαγαλαξιακό ταξίδι
εστιάζοντας σε τρία βασικά σημεία του ταξιδιού τους:
αφήνοντας τον ήλιο,
κάνοντας μια στάση ανευφοδιασμού στα μαγνητικά πεδία της Γης
και φθάνοντας στην ατμόσφαιρα πάνω απ' τα κεφάλια μας.
Τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια που δημιουργούν το Βόρειο Σέλας
αναχωρούν από το στέμμα του Ήλιου.
Το στέμμα είναι το πιο ακραίο στρώμα
της ατμόσφαιρας του Ήλιου
και είναι μία από τις πιο καυτές περιοχές.
Η έντονη θερμότητά της προκαλεί δόνηση στο υδρογόνο του Ήλιου
και τα άτομα ηλίου
και αποτινάσσει πρωτόνια και ηλεκτρόνια
σαν να ήταν στρώσεις απογύμνωσης σε μια ζεστή, ηλιόλουστη ημέρα.
Ανυπόμονα και τελικά πίσω από το τιμόνι,
αυτά τα ελεύθερα πρωτόνια και ηλεκτρόνια κινούνται πολύ γρήγορα
για να συγκρατηθούν απ' τη βαρύτητα του Ήλιου
και να συνενωθούν ως πλάσμα,
ένα ηλεκτρικά φορτισμένο αέριο.
Ταξιδεύουν μακριά από τον ήλιο
ως μια συνεχή θύελλα πλάσματος,
γνωστή ως «ο ηλιακός άνεμος».
Ωστόσο, η γη αποτρέπει τον ηλιακό άνεμο
απ' το να ταξιδεύει κατευθείαν στον πλανήτη
δημιουργώντας μια παράκαμψη,
τη μαγνητόσφαιρα.
Η μαγνητόσφαιρα σχηματίζεται
από τα μαγνητικά ρεύματα της Γης
και προστατεύει τον πλανήτη μας απ' τους ηλιακούς ανέμους
στέλνοντας τα μόρια γύρω από τη Γη.
Η ευκαιρία τους να συνεχίσουν το ταξίδι
κάτω στην ατμόσφαιρα
έρχεται όταν η μαγνητόσφαιρα είναι κατακυριευμένη
από ένα νέο κύμα ταξιδιωτών.
Το γεγονός αυτό είναι η «στεμματική εκτόξευση μάζας»
και συμβαίνει όταν ο Ήλιος εκτοξεύει
μια τεράστια μπάλα πλάσματος στον ηλιακό άνεμο.
Όταν μία από αυτές τις στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας
συγκρούεται με τη γη,
διαταράσσει την μαγνητόσφαιρα
και δημιουργεί μια μαγνητική καταιγίδα.
Η βαριά καταιγίδα εντείνει την μαγνητόσφαιρα
μέχρι ξαφνικά να σπάσει πίσω,
όπως μια παρατεντωμένη λαστιχένια λωρίδα,
εξσφενδονίζοντας μερικά από τα αποκεκλιμένα σωματίδια προς την Γη.
Η συστελλόμενη ζώνη του μαγνητικού πεδίου
τα σέρνει κάτω προς τα δακτυλίδια του Σέλαoς
τα οποία είναι οι τοποθεσίες
των Βορείων και Νοτίων Φώτων.
Αφού ταξιδεψουν 149.730.000 χιλιόμετρα σε όλον τον γαλαξία,
τα σωματίδια του ήλιου τελικά παράγουν
το εκθαμβωτικό φως επίδειξής τους με τη βοήθεια κάποιων φίλων.
32,2 με 322 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια,
τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια συναντιούνται
με άτομα οξυγόνου και αζώτου,
και σίγουρα είναι ευτυχισμένα που συναντιούνται.
Τα σωματίδια του Ήλιου λένε στα άτομα «κόλλα το»,
δίνοντας την ενέργειά τους
στο ουδέτερο οξυγόνο και στα άτομα αζώτου της Γης.
Όταν τα άτομα στην ατμόσφαιρα
είναι σε επαφή με τα σωματίδια,
ενθουσιάζονται κι εκπέμπουν φωτόνια.
Τα φωτόνια είναι μικρές εκρήξεις ενέργειας
με τη μορφή του φωτός.
Τα χρώματα που εμφανίζονται στον ουρανό
εξαρτώνται από το μήκος κύματος του φωτονίου του ατόμου.
Ενθουσιασμένα άτομα οξυγόνου ευθύνονται
για τα πράσινα και κόκκινα χρώματα,
ενώ ενθουσιασμένα άτομα αζώτου παράγουν
μπλε και βαθύ κόκκινες αποχρώσεις.
Η συλλογή των αλληλεπιδράσεων αυτών
είναι αυτό που δημιουργεί τα Βόρεια και Νότια Φώτα.
Τα πολικά φώτα φαίνονται καλύτερα σε καθαρές νύχτες
σε περιοχές κοντά στον μαγνητικό βόρειο και νότιο πόλο.
Η νυχτερινή ώρα είναι ιδανική
επειδή το Σέλας είναι πολύ πιο αμυδρό απ' το φως του ήλιου
και δεν μπορεί να φανεί στη διάρκεια της ημέρας.
Θυμηθείτε να κοιτάξετε προς τα πάνω στον ουρανό
και να διαβάσετε τα πρότυπα της ενέργειας του Ήλιου,
συγκεκριμένα τις ηλιακές κηλίδες και τις ηλιακές εκλάμψεις,
επειδή αυτά θα είναι καλοί οδηγοί
για την πρόβλεψη του σέλαος.