Ve dnech 3. – 12. února 2022 se Petr Horálek z Fyzikálního ústavu v Opavě vydal na expedici za pozorováním a především snímáním polárních září v oblasti okolo města Tromsø v Norsku. Navázal na expedici v říjnu loňského roku do Švédsta a Norska a využil období před rovnodenností, kdy se polární záře vyskytují nad polárním kruhem nejčastěji. Expedice byla úspěšná, podařilo se získat bohatý fotografický i časosběrný záznam, který bude sloužit jako materiál pro studenty programů Multimediální techniky i Popularizace astronomie na Fyzikálním ústavu Slezské univerzity v Opavě.
Polární záře vznikají v důsledku interakce nabitých částic putujících kontinuálně ze Slunce s molekulami a atomy vzduchu ve vysoké atmosféře Země. Běžně se vyskytují mezi 80 až 150 km, vzácněji až do 400 km nad zemským povrchem. Za interakcí stojí konkrétně protony, elektrony a tzv. alfa částice (jádra helia se dvěma protony a dvěma neutrony), které Slunce zpravidla produkuje během silných erupcí v magneticky uzavřených oblacích (tzv. plazmoidech). Země má svůj přirozený magnetický štít, díky němuž je většina tohoto životu nebezpečného záření odkloněna. Část tohoto slunečního materiálu se ale uvězní v oblastech okolo zemských magnetických pólů, kde siločáry magnetického pole Země, a tedy i částice proniknou do naší atmosféry. Tam pak díky srážkám s atomy a molekulami vzduchu dochází k excitaci (i ionizaci) a následnému vyzáření v podobě viditelného světla. Tak vlastně sledujeme v zemské atmosféře doutnavý výboj, jehož odstíny odpovídají konkrétním hodnotám vyzářené energie. Nejčastější zelená a červená záře patří excitovanému kyslíku, vzácnější modré zabarvení pak odpovídá ionizovanému dusíku. Ale to nejsou jediné emise.
„Dlouhodobé sledování polárních září ale ukázalo, že bez ohledu na intenzitu slunečního větru nebo eruptivní aktivitu Slunce se nejčastěji silnější polární záře objevují okolo jarní nebo podzimní rovnodennosti, přesněji v březnu nebo v září a říjnu,“ popisuje Petr Horálek z Fyzikálního ústavu v Opavě, který se z tohoto důvodu vydal v prvním únorovém týdnu, tedy zhruba měsíc a půl před rovnodenností, polární záře sledovat do Norska. Důvodem, proč právě období jarní a podzimní rovnodennosti nahrává k pozorování častějších polárních září, je sklon zemské osy (a tedy i zemského magnetického pole) vůči slunečnímu magnetickému poli v těchto obdobích. Jak vysvětluje Dr. Tony Phillips, sluneční fyzik z NASA a správce serveru Spaceweather.com, právě v obdobích rovnodenností nabývá největší účinnosti vzájemné rušení polarit magnetického pole ve slunečním větru s polem zemské magnetosféry, což v ní vytváří trhliny propouštějící více nabitých částic. Tento jev je znám jako Russell-McPherronův podle dvou amerických fyziků Christophera Russella a Roberta McPherrona, kteří oslabení zemského magnetického pole v obdobích rovnodenností poprvé popsali v roce 1973. Více také v dřívější tiskové zprávě.
Jedním z účelů expedice bylo pořízení unikátního audiovizuálního materiálu pro dokumentární tvorbu studentů Multimedálních technik Fyzikálního ústavu v Opavě. Výsledky z obou expedic (letošní únorové i loňské říjnové) se teprve zpracovávají, nicméně přinášíme galerii první snímků pořízených během nich a také krátké časosběrné video (viz výše). Expedice byla spolufinancovaná z projektu pro Rozvoj VaV na SU, reg. číslo CZ.02.2.69/0.0/0.0/18_054/0014696.
Kontakty a další informace:
Bc. Petr Horálek
PR výstupů evropských projektů FÚ SU v Opavě
Email: petr.horalek@slu.cz
Telefon: +420 732 826 853
RNDr. Tomáš Gráf, Ph.D.
Fyzikální ústav SU v Opavě, vedoucí observatoře WHOO! a Unisféry
Email: tomas.graf@fpf.slu.cz
Telefon: +420 734 268 124
Mgr. Debora Lančová
Fyzikální ústav SU v Opavě
Email: debora.lancova@physics.slu.cz
Telefon: +420 776 072 756
Bc. Klára Jančíková
Sekretariát Fyzikálního ústavu v Opavě
Email: klara.jancikova@slu.cz
Telefon: +420 553 684 267
prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.
Ředitel Fyzikálního ústavu SU v Opavě
Email: zdenek.stuchlik@physics.slu.cz