Polární záře se mohou objevovat i bez bouří na Slunci. Nejlepší na pozorování je jaro a podzim

Polární záře patří mezi nejkrásnější přírodní úkazy na obloze. V polárních oblastech jsou celkem běžné, v nižších zeměpisných šířkách, na jakých leží Česko, je ale jejich výskyt vzácnější. Objevují se jen výjimečně – například během posledního říjnového víkendu se přes slibné podmínky nakonec na nebi neobjevily. Přesto je ale možné je na území Česka očekávat.

Cestovatelé se za polární září vydávají zejména do Skandinávie nebo na sever amerického kontinentu. Stálým pozorováním se ukazuje, že hlavním spouštěčem sice bývají silné sluneční erupce a skokově rychlejší sluneční vítr obsahující nabité částice, ale v průběhu roku existují dvě období, kdy jde polární záře očekávat i bez překotných jevů na Slunci. Ta nastávají okolo jarní a podzimní rovnodennosti.

Smrtící radiace proti ochrannému štítu Země

„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 kilometry, vzácněji až do 400 kilometrů nad zemským povrchem,“ vysvětluje astronom a fotograf Petr Horálek z Fyzikálního ústavu v Opavě. Za interakcí stojí konkrétně protony, elektrony a takzvané alfa částice, které Slunce zpravidla produkuje během silných erupcí v magneticky uzavřených oblacích, takzvaných plazmoidech.

Polární záře nad zemským povrchem při pohledu z paluby Mezinárodní kosmické stanice ISS. Nejčastější červený a zelený odstín způsobuje emise kyslíku
Zdroj: NASA/ISS

„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,“ popisuje Horálek.

„Tak 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,“ dodává vědec.

Polární záře v Tromsø 27. října 2021 vznikla jen díky slunečnímu větru bez vlivu nějaké silnější erupce na Slunci
Zdroj: Petr Horálek

Jaro a podzim přejí polárním zářím

Výskyt polárních září není podmíněný jen silnou sluneční aktivitou, stačí k tomu neustálý tok částic slunečního větru. Mimo občasné silné erupce, během nichž se překotně utrhne oblak s velkým množstvím zmíněných nabitých částic ze Slunce, se totiž z naší hvězdy každou sekundou uvolňuje asi 1,2 miliardy tun těchto částic rychlostí 200–1200 km/s. 

„Dlouhodobé sledování polárních září 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 Horálek, který se vydal v tomto týdnu záře sledovat do Norska. Důvodem, proč právě období jarní a podzimní rovnodennosti nahrává k častějšímu pozorování, je sklon zemské osy (a tedy i zemského magnetického pole) vůči slunečnímu magnetickému poli v těchto obdobích.

Pětasedmdesátileté pozorování polárních září ukazuje, že nejaktivnější jsou v obdobích okolo jarní a podzimní rovnodennosti
Zdroj: David Hathaway/NASA

Jak vysvětluje sluneční fyzik z NASA a správce serveru Spaceweather.com Tony Phillips, 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.

„Důležité je, aby proměnlivé meziplanetární magnetické pole, kterým proudí částice ze Slunce díky slunečnímu větru, bylo orientováno tak, aby se efektivněji navázalo na siločáry magnetického pole Země. Pak mohou do zemské atmosféry vstoupit nabité částice ve větším množství a vykouzlit kýženou podívanou i bez silné sluneční erupce,“ dodává Horálek.

Polévková záře a měsíční svit

Letošní studie ukazují, že Země si může částečně polární záře vytvářet i sama. Takzvané difúzní polární záře, které s trochou představivosti připomínají promíchanou hrachovou polévku, vznikají díky elektronovým paprskům urychleným v elektrickém poli v zemské magnetosféře. Při tomto procesu se uvolňují druhotné elektrony, které padají zpět do zemské atmosféry, a vytváří tak „polévkové“ záře. Jev byl dlouhá léta záhadou a k jeho rozklíčování napomohla vědecká družicová mise THEMIS-ARTEMIS, která v zemském magnetickém poli provádí svá měření už od roku 2007.

Difúzní polární záře obklopující seskupení hvězd známé jako Velký vůz
Zdroj: E. Masongsong

Za krásami polárních září stojí i náš Měsíc: Dopomáhá k nasycení modré složky v jejich odstínech, které jsou obvykle velmi slabé a stojí za nimi ionizovaný molekulární dusík. Když jsou tyto ionty zasaženy měsíčním světlem, zachytí a znovu emitují fotony modrého záření jdoucí od Měsíce. Ten sám nesvítí, ale k Zemi na něj míří rozptýlené a odražené sluneční záření.

České záře

„V Česku se polární záře vyskytují vzácněji, ale nejsou zcela neobvyklé. Například v roce 2003 nastala jedna z nejvýraznějších za posledních 50 let a v našich končinách byla pozorovatelná po celé obloze. Jedna velmi jasná se odehrála přímo v revoluční podvečer 17. listopadu 1989. Naposledy jsme mohli jasnější záři pozorovat v březnu roku 2015. Obvykle se z Česka viditelné polární záře objevují okolo maxima sluneční aktivity, které vrcholí jednou za 11 let,“ poznamenává Tomáš Gráf z Fyzikálního ústavu v Opavě.


Sváteční erupce třídy X1 ve čtvrtek 28. října 2021 měla způsobit silné polární záře viditelné i v Česku, ale nakonec byly slabší. Oblak nabitých částic totiž naši planetu ve velké míře minul, a proto se avizovaná podívaná nakonec nekonala.

Předpovídat takové události je velmi obtížné, protože ze Země je vidět pouze samotná erupce a oblak částic pak až díky družicím jen krátce před jeho nárazem do naší planety. Po dobu dvou dní, za které zpravidla takový oblak putuje meziplanetárním prostorem k Zemi, tedy nemají astronomové prakticky žádná data, z nichž by mohli předpověď zpřesnit. 

Podle Horálka ale můžeme v blízké budoucnosti očekávat více situací, jako byla ta víkendová – sluneční aktivita totiž v poslední době stoupá. Nejbližší maximum sluneční aktivity se očekává už okolo roku 2025. V té době se na Slunci bude odehrávat nejvíce erupčních jevů souvisejících s lokálními poruchami magnetického pole Slunce, tak typickými právě pro sluneční maximum. Tyto poruchy jsou provázeny výskytem tmavších oblastí na Slunci, takzvaných slunečních skvrn. Čím více skvrn, tím více nestabilních oblastí, a tedy i silnějších erupcí namířených také k Zemi. A tím větší šance na výrazné polární záře.

„Poslední sluneční cykly byly ale slabší než ty na konci minulého tisíciletí, tudíž i polárních září v Česku bylo méně. Sluneční vítr však proudí od Slunce neustále a díky Russell-McPherronovu jevu teď už víme, že vycestovat za nimi do severských zemí v období kolem jarní nebo podzimní rovnodennosti znamená prakticky jistotu jejich spatření. Pochopitelně, pokud nebude cestování zrovna možné, rádi zážitek z polární záře zprostředkujeme také návštěvníkům naší sférické projekce v Unisféře v budově Fyzikálního ústavu v Opavě,“ dodává Gráf.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

WHO zkoumá možnosti vakcín a léčby proti epidemii eboly v Kongu

Světová zdravotnická organizace (WHO) zkoumá, zda by některé kandidátské vakcíny, tedy očkovací látky ve fázi výzkumu, nebo léčebné postupy, mohly být použity k potlačení epidemie eboly v Kongu (Demokratické republice Kongo). Informovala o tom v úterý agentura AFP. Organizace již dříve vyhlásila nárůst počtu případů vysoce nakažlivé hemoragické horečky za mezinárodní zdravotní stav nouze.
12:48Aktualizovánopřed 32 mminutami

Kde leží hranice medicíny? Odpovědi hledá nový pořad Daniela Stacha Na dosah

Česká televize spouští nový diskusní pořad Na dosah. Bude se snažit přiblížit zásadní společenská témata, která mají potenciál rozdělovat společnost tak, aby odborníci i obyčejní lidé mohli hledali shodu. První díl se v úterý 19. května od 20:07 na ČT24 bude věnovat medicíně, která občas může vypadat jako všemocná – ale zatím taková rozhodně není.
před 1 hhodinou

Svět je dle expertů k pandemiím náchylnější než před covidem

Ani po epidemii eboly v západní Africe před necelými deseti lety, pandemii covidu-19 a nouzové situaci kolem infekčního onemocnění mpox (dříve opičí neštovice) není svět bezpečnějším místem před propuknutím nových pandemií. Uvedlo to mezinárodní expertní grémium na úvod výročního zasedání Světového zdravotnického shromáždění, které je orgánem Světové zdravotnické organizace (WHO). Šéf WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus prohlásil, že svět nyní zažívá nebezpečné časy.
před 2 hhodinami

Po týdnu tréninku se lidský mozek naučí přijmout nemožné. Včetně létání

Člověk neumí vlastní silou létat. Nikdy to neuměl, a pokud se genetika nestane opravdu neskutečně pokročilou, nebude to umět nikdy. Lidský mozek je na tento fakt naprogramovaný miliony let evoluce našeho druhu. A přesto – náš mozek je tak neuvěřitelně přizpůsobivý a současně učenlivý, že se dá přesvědčit k tomu, že jeho nositel létat umí. A dokonce pak podle toho mění své další funkce. Prokázal to pozoruhodný experiment čínských vědců.
před 5 hhodinami

Historička: „Bílí“ migranti z Ruska nakopli československou vědu i techniku

Když do Československa přišli po první světové válce ruští emigranti, nabídla jim nově vzniklá republika vzdělání, pomoc i zázemí. A oni se jí za to odvděčili špičkovými výkony v technických oborech, popisuje v rozhovoru pro ČT24 historička Dana Hašková.
před 7 hhodinami

Klíšťata ve městech jsou infikovanější než v lesích, upozorňují vědci

Klíšťata ve městech jsou prokazatelně až dvakrát infikovanější než ta ze 150 lesních lokalit po celém Česku, kde pracovníci Státního zdravotního ústavu sbírají a testují vzorky. Vědci je hledají pozemním sběrem, informace získávají i přímo od lidí prostřednictvím aplikace Klíšťapka nebo webu Klíšťata ve městě. Za tři roky nasbírali více než dvanáct tisíc klíšťat. Některou z bakterií bylo infikováno 44 procent z nich, čtvrtina pak boreliózou.
před 9 hhodinami

Auta jsou dál největšími znečišťovateli měst. Problémem jsou filtry pevných částic

Automobilová doprava zůstává hlavním znečišťovatelem ovzduší v tuzemských městech. Přesto se situace i díky přísnějším zákonům v posledních letech výrazně zlepšuje. Hlavním problémem ale stále zůstávají nefunkční, nebo dokonce chybějící filtry pevných částic, a to u naftových i benzinových aut. Poukázala na to měření vědců z ČVUT a z Akademie věd.
před 19 hhodinami

Ve stockholmské kavárně člověk slouží umělé inteligenci

Kávu sice nalévá lidská ruka, ale za pultem v experimentální kavárně ve Stockholmu tahá za nitky něco mnohem méně tradičního. Začínající firma Andon Labs se sídlem v San Franciscu svěřila vedení kavárny Andon Café ve švédském hlavním městě zástupkyni umělé inteligence (AI), které říkají Mona, napsala agentura AP.
včera v 13:30
Načítání...