Πώς σχηματίζονται οι Auroras στην ιονόσφαιρα;
1. Ηλιακός άνεμος και CME:
- Ο ήλιος εκπέμπει συνεχώς ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που ονομάζονται ηλιακό άνεμο.
- Περιστασιακά, ο ήλιος απελευθερώνει ισχυρές εκρήξεις ενέργειας και ύλης που ονομάζονται εξαντλήσεις της στεφανιαίας μάζας (CMES).
- Τόσο ο ηλιακός άνεμος όσο και οι CME φέρουν υψηλή συγκέντρωση φορτισμένων σωματιδίων (ηλεκτρόνια και πρωτόνια).
2. Το μαγνητικό πεδίο της Γης:
- Η Γη έχει ένα μαγνητικό πεδίο που λειτουργεί σαν μια γιγαντιαία ασπίδα, προστατεύοντάς μας από τις επιβλαβείς επιδράσεις της ηλιακής ακτινοβολίας.
- Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου εκτείνονται στο διάστημα, δημιουργώντας μια περιοχή που ονομάζεται μαγνητόσφαιρα.
3. Εισαγωγή στην ιονόσφαιρα:
- Ορισμένα φορτισμένα σωματίδια από τον ηλιακό άνεμο και τα CME μπορούν να διεισδύσουν στο μαγνητικό πεδίο της Γης και να εισέλθουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα, κυρίως στην ιονόσφαιρα.
- Η ιονόσφαιρα είναι ένα στρώμα της ατμόσφαιρας που ιονίζεται από την ηλιακή ακτινοβολία, που σημαίνει ότι τα άτομα της έχουν χάσει ηλεκτρόνια.
4. Σύγκρουση και διέγερση:
- Καθώς αυτά τα φορτισμένα σωματίδια εισέρχονται στην ιονόσφαιρα, συγκρούονται με άτομα και μόρια ατμοσφαιρικών αερίων, κυρίως οξυγόνου και αζώτου.
- Αυτές οι συγκρούσεις διεγείρουν τα άτομα αερίου, πράγμα που σημαίνει ότι κερδίζουν ενέργεια και πηδούν σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.
5. Εκπομπή φωτός:
- Μόλις ενθουσιασμένοι, τα άτομα επιστρέφουν γρήγορα στο αρχικό τους επίπεδο ενέργειας, απελευθερώνοντας την υπερβολική ενέργεια ως φως.
- Το χρώμα του φωτός εξαρτάται από τον τύπο του ατόμου αερίου και τη διαφορά σε επίπεδο ενέργειας.
- Το οξυγόνο εκπέμπει πράσινο και κόκκινο φως, ενώ το άζωτο εκπέμπει μπλε και ιώδες φως.
6. Σχηματισμός Aurora:
- Αυτή η εκπομπή φωτός εμφανίζεται σε μια ζώνη γύρω από τους μαγνητικούς πόλους, δημιουργώντας τους Auroras.
- Στο βόρειο ημισφαίριο, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται Aurora Borealis, ενώ στο νότιο ημισφαίριο ονομάζεται Aurora australis.
7. Αλεξίπτωτο σχήμα και ένταση:
- Το σχήμα και η ένταση των Auroras εξαρτώνται από τη δύναμη και την κατεύθυνση του ηλιακού ανέμου και του μαγνητικού πεδίου.
- Κατά τη διάρκεια έντονων ηλιακών καταιγίδων, οι Auroras μπορούν να παρατηρηθούν σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη από το συνηθισμένο, μερικές φορές ακόμη και νότια από το Τέξας στις ΗΠΑ.
Συνοπτικά: Οι Auroras είναι μια μαγευτική απεικόνιση φωτός που προκαλείται από συγκρούσεις μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων από τον ήλιο και τα άτομα αερίου στην ιονόσφαιρα της Γης. Αυτές οι συγκρούσεις διεγείρουν τα άτομα, προκαλώντας τους να εκπέμπουν φως σε διαφορετικά χρώματα ανάλογα με τον τύπο του ατόμου και τα επίπεδα ενέργειας.
