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

Anthropic odmítl ultimátum Pentagonu

Společnost Anthropic odmítla požadavky Pentagonu, který chtěl využívat její technologii umělé inteligence (AI) bez omezení pro běžné uživatele. Americké ministerstvo obrany přitom sdělilo, že pokud firma nepřistoupí na jeho žádost, tak bude považována za „riziko pro dodavatelský řetězec“ a riskuje ztrátu státní zakázky v hodnotě 200 milionů dolarů (4,1 miliardy korun). Společnost dostala čas na rozhodnutí do pátku 17:01 amerického času (23:01 středoevropského času).
12:38Aktualizovánopřed 18 mminutami

Poznamenat to může i výstražné služby, říká k hrozbě propouštění v ČHMÚ ředitel Rieder

Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) má v rámci plánovaných vládních úspor podle informací Českého rozhlasu propustit 37 zaměstnanců. V rozhovoru pro Českou televizi varoval jeho ředitel Mark Rieder před následky, které by se projevily i v tak důležitých oblastech, jako jsou výstrahy na jevy, které způsobují stomiliardové škody.
před 2 hhodinami

Rudý příliv zabíjí v Jižní Africe korýše

Přemnožené mikroskopické mořské řasy zaplavily oceán u západního pobřeží Jihoafrické republiky. Jev známý jako rudý příliv způsobuje hromadný úhyn korýšů a dalších mořských živočichů, informovala agentura AP.
před 4 hhodinami

Snímek rypouších mláďat vyhrál soutěž podvodních fotografií

Porota britské fotografické soutěže Underwater Photographer of the Year, která se koná od roku 1965, vyhlásila letošní vítěze. Je specializovaná na hledání nejlepších snímků, které vznikly pod vodní hladinou. Celkovým vítězem se stal snímek dvojice rypouších mláďat od Mattyho Smithe.
před 5 hhodinami

Ptačí chřipka zabíjí stovky čápů ve Španělsku. Teď začíná jejich migrace do Česka

Ptačí chřipka trápí nejen velkochovy drůbeže a zvířata v zoologických zahradách, ale zejména divoce žijící ptáky. Španělští ornitologové v minulých týdnech zaznamenali obrovské úhyny u čápů – a to právě v době, kdy nastává pravidelná migrace tohoto druhu do střední Evropy, včetně České republiky.
před 8 hhodinami

Obětí komunistických procesů se stal i americký novinář. Byl cennou trofejí

Píka, Horáková, Slánský – oběti vykonstruovaných politických procesů z 50. let. Češi, politici, odbojáři. Před zmanipulovaný soud se tehdy v Praze dostal ale i americký občan – novinář William Nathan Oatis. Snažil se zjistit pravdu o nepohodlných politicích i duchovních, kteří začali záhadně „mizet“ a objevovali se pak právě ve vykonstruovaných procesech. Soud s Oatisem a jeho spolupracovníky se v pátek rozhodli rekonstruovat studenti v rámci festivalu Mene Tekel.
před 10 hhodinami

Změny klimatu měly dle vědců silný vliv na katastrofální deště ve Španělsku a Portugalsku

Zimní lijáky jsou na Pyrenejském poloostrově a na severu Afriky stále silnější. Vědci identifikovali jasný trend, podle kterého jsou nejdeštivější dny nyní asi o třetinu deštivější než v minulosti. Jev podle nich souvisí s globálním oteplováním a přináší hlavně do Portugalska a Španělska extrémní deště, které poškozují ekonomiku a připravují lidi o životy,
včera v 14:33

Spermie plavou v létě rychleji než v zimě v Dánsku i na Floridě, ukázal výzkum

Kvalita spermií je nejvyšší v létě a nejnižší v zimě, ukázala nová studie britských, kanadských a dánských vědců. Ti analyzovali vzorky semene od 15 581 mužů ve věku 18 až 45 let žijících v Dánsku a na Floridě. Výsledky výzkumníků ukazují, že pohyblivost spermií – čili jejich schopnost efektivně plavat – byla v obou částech světa, bez ohledu na zeměpisnou šířku, nejvyšší v červnu a červenci.
včera v 12:26
Načítání...