Jak silne wiatry słoneczne tworzą olśniewające zorze polarne - Michael Molina

Zobacz całą lekcję: http://ed.ted.com/lessons/how-epic-solar-winds-make-brilliant-polar-lights-michael-molina

Dlaczego te niesamowite pokazy świetlne widać na najbardziej wysuniętych na północ i południe skrawkach nieba? Aurora Borealis i Aurora Australis występują, gdy wysoko naładowane cząsteczki są wyrzucane z korony słonecznej w stronę Ziemi i stykają się tu z obojętnymi atomami w atmosferze, emitując niesamowite kolory i światło. Michael Molina wyjaśnia po kolei, jak zachodzi to zachwycające zjawisko.

Lekcja: Michael Molina, animacja: Franco Barroeta.

Każdej sekundy

Słońce wyrzuca miliony ton materii

z prędkością ponad półtora miliona km/h.

Na jej kursie znajduje się Ziemia!

Ale nie martwcie się,

to nie jest wstęp
do nowego filmu Michaela Baya.

Tak zaczyna się podróż zórz polarnych.

Występują na obu biegunach:
Aurora Borealis na północy

i Aurora Australis na południu.

Wysokoenergetyczne cząsteczki ze Słońca

zderzają się z obojętnymi
atomami z atmosfery.

Wydzielona energia

tworzy niezwykły spektakl świetlny,

podziwiany przez ludzkość od stuleci.

Podróż nie jest prosta,

nie wystarczy ruszyć ze Słońca ku Ziemi.

Jak każda międzynarodowa podróż

ma wiele objazdów i nikt nie pyta o drogę.

Prześledźmy tę kosmiczną podróż,
i jej trzy ważne punkty:

opuszczenie Słońca,

postój w ziemskim polu magnetycznym

i dotarcie do atmosfery nad nami.

Protony i elektrony tworzące zorze

pochodzą z korony słonecznej.

To najbardziej zewnętrzna
warstwa atmosfery słonecznej

i jedna z najgorętszych.

Jej ciepło powoduje,
że atomy wodoru i helu

zaczynają wibrować i wytrącają
swoje protony i elektrony,

jakby zrzucały warstwę
ubrań w gorący dzień.

Niecierpliwe i wreszcie w drodze,

uwolnione protony i elektrony
poruszają się za szybko,

by grawitacja Słońca mogła je zatrzymać.

Przekształcają się w plazmę,

naładowany elektrycznie gaz.

Plazma oddala się od Słońca w strumieniu,
zwanym wiatrem słonecznym.

Ziemia nie pozwala wiatrowi słonecznemu

trafić nas bezpośrednio,
tylko strąca go z kursu

za pomocą magnetosfery.

Magnetosfera to prądy magnetyczne Ziemi,

chroni nas przed wiatrami słonecznymi

rozsiewając cząsteczki dookoła planety.

Okazja, by kontynuować trasę
w kierunku atmosfery

pojawia się, gdy magnetosfera
jest przeładowana

nową falą przybyszy.

Podczas koronalnego wyrzutu masy

Słońce wystrzeliwuje

ogromną kulę plazmy
i tworzy wiatr słoneczny.

Kiedy taka ogromna ilość

trafia na Ziemię,

jest silniejsza od magnetosfery
i tworzy burzę magnetyczną.

Burza naciska na magnetosferę,

aż wreszcie ta się ugnie

jak przeciążona guma,

ciskając odepchnięte cząstki
w stronę Ziemi.

Uginające się pole magnetyczne

ściąga je w stronę biegunów,

gdzie tworzą się zorze polarne.

Po przebyciu 150 milionów kilometrów

cząsteczki Słońca wreszcie mogą wykonać

olśniewający pokaz świateł z małą pomocą.

Na wysokości od 20 do 200 kilometrów

protony i elektrony spotykają się

z atomami tlenu i azotu.

Na pewno cieszą się ze spotkania.

Cząsteczki Słońca przybijają piątkę,
oddając swoją energię

obojętnym atomom tlenu i azotu.

Kiedy atomy z atmosfery
stykają się z tymi cząstkami,

są pobudzane i emitują fotony.

Fotony to małe impulsy energii
w formie światła.

Kolory, które widzimy na niebie
zależą od długości fali danego fotonu.

Pobudzony atom tlenu
tworzy zieleń i czerwień,

a azot tworzy błękit i głębokie fiolety.

Połączenie tych interakcji

tworzy zorze polarne.

Najlepiej widać je w bezchmurne noce

w obszarach okołobiegunowych.

Noc jest najlepsza,

bo zorza jest słabsza
od światła słonecznego

i nie widać jej w dzień.

Patrzcie w niebo,
analizujcie aktywność słoneczną,

zwłaszcza plamy słoneczne i rozbłyski,

to dobre zwiastuny nadchodzącej zorzy.