Jak powstaje zorza polarna i dlaczego bywa widoczna w Polsce

Zorza polarna kojarzy się z Norwegią, Islandią czy Kanadą, ale podczas silnych burz magnetycznych bywa widoczna także nad Polską. Za zjawiskiem stoją Słońce, pole magnetyczne Ziemi i górne warstwy atmosfery. Wyjaśniamy, jak to działa i jak zwiększyć swoje szanse na obejrzenie zorzy.

Skąd bierze się zorza polarna

Słońce nieustannie wysyła w przestrzeń strumień naładowanych cząstek, zwany wiatrem słonecznym. Gdy dociera w okolice Ziemi, napotyka pole magnetyczne naszej planety, które działa jak tarcza. Większość cząstek jest odchylana, ale część zostaje uwięziona i prowadzona wzdłuż linii pola w stronę biegunów magnetycznych.

Tam cząstki wnikają w górne warstwy atmosfery i zderzają się z atomami tlenu oraz cząsteczkami azotu. Zderzenie przekazuje im energię, którą następnie oddają w postaci światła. To podobny mechanizm jak w lampach neonowych, tyle że w skali całego nieba. Zorza powstaje zwykle na wysokości od około stu do kilkuset kilometrów nad ziemią.

Obszar, w którym zorze występują najczęściej, ma kształt owalu wokół każdego z biegunów magnetycznych. Dlatego tak często oglądają je mieszkańcy północy Skandynawii, Alaski czy Kanady. Na półkuli południowej występuje analogiczne zjawisko, nazywane zorzą polarną południową.

Skąd biorą się kolory

Barwa zorzy zależy od tego, jaki gaz zostaje pobudzony i na jakiej wysokości do tego dochodzi:

• zieleń – tlen na niższych wysokościach, to najczęstszy i najjaśniejszy kolor,
• czerwień – tlen położony wyżej, świecenie jest słabsze, ale widać je z większej odległości,
• niebieski i fioletowy – azot, zwykle przy dolnych krawędziach zorzy.

Ludzkie oko w ciemności słabo rozróżnia barwy, dlatego na żywo zorza bywa szarawa lub lekko zielonkawa. Kolory wyraźniej pokazuje dopiero aparat z dłuższym czasem naświetlania.

Dlaczego czasem widać ją w Polsce

Aktywność Słońca zmienia się w cyklu trwającym około 11 lat. W okresach wzmożonej aktywności częściej dochodzi do rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy, czyli ogromnych obłoków namagnesowanej plazmy. Jeśli taki obłok trafi w Ziemię, zaburza jej pole magnetyczne i wywołuje burzę geomagnetyczną.

Podczas silnej burzy owal zorzowy rozszerza się w stronę równika. Wtedy zorza może pojawić się na niższych szerokościach geograficznych, także nad Polską. Zwykle widać ją jako poświatę nisko nad północnym horyzontem, często czerwonawą lub różową, bo oglądamy tylko górną część zjawiska zza krzywizny Ziemi. Przy wyjątkowo silnych burzach zorza może sięgać wyżej, ale to rzadkość.

Siłę zaburzeń opisuje się skalą Kp od 0 do 9. Im wyższa wartość, tym większa szansa na zorzę daleko od biegunów. W Polsce realne szanse pojawiają się dopiero przy wysokich wartościach, a im dalej na północ kraju, tym łatwiej. Warto pamiętać, że prognozy pogody kosmicznej sprawdzają się tylko z krótkim wyprzedzeniem, więc nigdy nie ma pewności.

Jak zwiększyć szanse na zobaczenie zorzy

Nie da się zorzy zamówić, ale można dobrze się przygotować:

• Śledź komunikaty o burzach geomagnetycznych w serwisach zajmujących się pogodą kosmiczną. Alerty o wyrzucie masy zwykle pojawiają się z wyprzedzeniem jednego–kilku dni, a konkretny moment dojścia jest trudny do przewidzenia.
• Wybierz ciemne miejsce z dala od miast i latarni, najlepiej z otwartym widokiem na północ, np. nad jeziorem, morzem lub na szczycie wzniesienia.
• Sprawdź pogodę. Chmury całkowicie zasłaniają zjawisko, więc przydadzą się prognozy zachmurzenia.
• Wybierz bezksiężycową noc, jeśli masz wybór. Jasny Księżyc osłabia widoczność słabszych zórz.
• Daj oczom czas. Adaptacja do ciemności trwa kilkanaście–kilkadziesiąt minut, w tym czasie unikaj patrzenia w ekran telefonu.
• Ubierz się ciepło i zaplanuj dłuższe czekanie. Burze często mają kilka fal, a zorza pojawia się i znika.

Zdjęcia telefonem

Wiele współczesnych smartfonów ma tryb nocny, który potrafi uchwycić zorzę, choć gołym okiem widać ją słabo. Oprzyj telefon o stabilną powierzchnię lub użyj statywu, bo naświetlanie trwa kilka–kilkanaście sekund. Czasem pierwsze oznaki zorzy widać dopiero na zdjęciu, dlatego warto zrobić próbną fotografię w kierunku północy.

Czego realnie się spodziewać

Zorza obserwowana w Polsce rzadko przypomina spektakularne filmy z Islandii czy Laponii. Najczęściej to delikatna, czerwonawa lub zielonkawa łuna nisko nad horyzontem, czasem z pionowymi smugami. Mimo to dla wielu osób jest to niezwykłe przeżycie, bo oznacza, że na własne oczy widzimy skutki procesów zachodzących na Słońcu, w odległości około 150 milionów kilometrów.

Samo zjawisko jest dla obserwatora całkowicie bezpieczne. Silne burze geomagnetyczne mogą wprawdzie wpływać na łączność radiową czy nawigację satelitarną, ale zwykły człowiek oglądający niebo nie ma powodu do obaw. Jeśli interesuje cię temat, warto na bieżąco zaglądać do komunikatów o pogodzie kosmicznej, bo szanse na zorzę rosną szczególnie w latach wysokiej aktywności Słońca.