Polární záře - fenomén severních dálek

21.04.2024 Zpět

Sdílet na facebook

Poprvé jsem měl tu čest vidět okouzlující polární záři v roce 1997. Od té doby mě tato přírodní podívaná uchvátila při mnoha příležitostech. Pokaždé, když se na tento úchvatný jev podívám, znovu ve mně vyvolá pocity úžasu, tajemství a nezměrné úcty k zázrakům přírody. To, co dělá polární záři skutečně výjimečnou, jsou vesmírné síly, které tento nebeský tanec vyvolávají - Sluneční vítr a magnetické pole Země.
Pevně věřím, že pozorování polární záře je zážitek, který by měl každý alespoň jednou za život zažít.

Pokud se toužíte vydat na nezapomenutelnou expedici za polární září s námi, více informací o expedicích za polární září najdete Výpravy za polární září zde.

Jedna z častých otázek, se kterými se často setkávám, se týká ideální doby a místa, kde lze tuto jedinečnou světelnou show pozorovat. Často se také setkávám s množstvím informací, často nepřesných, týkajících se polární záře. Proto se snažím poskytovat přesné a spolehlivé informace, abych tyto nepřesnosti narovnal a zajistil, že váš zážitek z polární záře s námi bude skutečně výjimečný.

Tak předně, co to vlastně polární záře je?

Úžasný světelný jev vyskytujícím se na obloze polárních oblastí v blízkosti severního, ale také i jižního magnetického pólu.

Samotná polární záře nijak nesouvisí ani s počasím a nesouvisí ani s ročním obdobím. Polární záře je jev závislý na Sluneční aktivitě, erupcích na Slunci a zemském magnetizmu a to jsou parametry fungující trvale, permanentně, kontinuálně. Tedy i polární záře je kontinuální jev, funguje celoročně jen s rozdílnou mírou její intenzity. Její viditelnost je omezena na noční oblohu a oblohu bez mraků. Je to stejně jako s hvězdami, ty také jsou na obloze trvale, přes den je však nevidíme, viditelné jsou pouze za tmy a na bezmračné nebe.

Jak tedy Polární záře vzniká? Co předchází, než se zrodí polární záře?

Jak už jsem se zmínil dříve, na samém začátku je Slunce. Díky nestabilnímu magnetickému poli na Slunci vznikají erupce, při nichž se do volného vesmíru dostanou protony, elektrony a jádra atomů hélia – souhrnně se tento ionizovaný plyn nazývaná Sluneční vítr.  Ten letí vesmírem přibližně tisíckrát pomaleji, než je rychlost světla – pořád jsou to ale fofry, tedy až 300 až 500 km/s.

V okamžiku, kdy se Sluneční vítr dostane na své pouti mrazivou vesmírnou temnotou do blízkosti Země, jsou tyto částice díky magnetickému poli Země přitaženy k zemské atmosféře.

Při té interakci dojde k odtržení elektronů z molekul dusíku a kyslíku – tzv. excitaci (excitace nárazem). Odtržené elektrony (záporně nabité) se po čase díky přitažlivosti protonů v jádře atomu (z vyšších vrstev) vracejí zpět na nižší vrstvu (blíže k protonovému jádru atomu), prudce přitom brzdí a tím vyzařují elektromagnetické vlny světla. Přitom se uvolní energie ve formě fotonů. Tato hra světel je pak onou Polární září, ke které vzhlížíme s magickým respektem.

Od krátkého exkurzu do světa fyzikální teorie pojďme k tomu, odkud pochází název Aurora Borealis. Už samotné pojmenování jevu má božský původ. Odvolává se na římskou bohyni úsvitu - Auroru, a na řecké pojmenování severních větrů „boreas“.

O prvém použití tohoto názvu se spekuluje. Zatímco v některých zdrojích je to připisováno Galileu Galileovi (1564 – 1642), mnohdy je také zmiňován filozof francouzského původu Pierre Gassendi (1592–1655). Každopádně se polární záře stala už v dávné minulosti předmětem vědeckého bádání myslitelů a vědců jako byli Aristoteles, Seneca, Tycho de Brahe, Benjamin Franklin, kteří se snažili objasnit tento neobvyklý jev. A i v dnešní době je výzkum Polární záře zdrojem dalšího poznávání zákonitostí a jevů ve vesmíru.

S polární září je spojena řada mýtů a pověr.

Nejkrásnější z nich mají asi Sámové žijící v Laponsku (severní Norsko, Švédsko, Finsko, ruský poloostrov Kola). Sámové totiž pokládali v minulosti polární záři za pochodně, kterými osvětlen úzký most, po kterém přecházejí duše jejich předků do nebeské říše. Setkáte se také s morbidnější pověrou Inuitů - Eskymáků z Aljašky, že jsou to duše mrtvých, kteří hrají jakýsi nebeský fotbal s hlavami mrtvých mrožů a dalších ulovených zvířat. Inuité také varují své děti, aby si v noci nehrály venku, protože v okamžiku, kdy zmizí polární záře, by si je mohla vzít s sebou. Vikingové považovali světla z polární záře za plameny ohraničující konec světa. A na jižní polokouli Maurové a domorodí obyvatelé Austrálie spojovali polární záři s požáry v duchovním světě.

Na Polární záři by se nemělo ani pískat, ani tleskat, ani ukazovat prstem – podle místních domorodců to nepřináší štěstí.

Ačkoli v dnešní době záře ohromuje pozorovatele svou krásou, v minulosti byla sledována s obavami a považována za předzvěst nějakých významných milníků historii nebo dějinných událostí. Velmi silná polární záře byla například v předvečer Velké francouzské revoluce. Polární záře viditelná v omezené míře i na území České republiky byla také zaznamenaná 17.11.1989. Nejspektakulárnější polární záře byla pozorována v relativně nedávné minulosti a je spojena s velkými magnetickými bouřemi v srpnu září 1859.

Kde se s Polární září můžeme setkat? Kam se vydat na úspěšný lov Polární záře?

Pro zdařilý zážitek z Polární záře je pro pozorovatele důležitá co nejkratší vzdálenost k magnetickému pólu.
Na severu Evropy se Polární záře vyskytuje přibližně v pásu ohraničeném na západě souostrovím Lofoty a Vesterály a na východě finským městečkem Rovaniemi. Lofoty a Vesterály jsou díky optimálním podmínkám k pozorování jedním z center světového výzkumu parametrů polární záře. Důkazem jsou observatoře NASA na nejsevernějším ostrově Vesterálů – na ostrově Andoya.
Jakýmsi hlavním turistickým městem pro pozorování polární záře na severní polokouli je norské Tromsø, někdy také nazývané bránou do Arktidy.
Dobře viditelná je polární záře na Špicberkách a v Grónsku, lokality cestovatelsky obtížněji dostupné. Na samé hranici standardních možností pro pozorování je Island, který se nachází relativně daleko od magnetického pólu – nejsevernější cíp se nachází dokonce pod polárním kruhem.
Díky jedinečným klimatickým podmínkám u největšího švédského sladkovodního jezera Tornetrask je příhodným místem švédský národní park Abisko.
Také na americkém kontinentě je sledování polární záře populární atrakcí, na severu Kanady je turisticky nejatraktivnějším místem vesnička Yellowknife a pozorovatelé jezdí také na mnoho míst na Aljašce.
Jižní polokoule také nabízí tuto vesmírnou show, tady se jmenuje Aurora Australis, avšak i nejjižnější pevnina Argentiny je relativně daleko od jižního magnetického pólu, a tak jsou pozorování na jižní polokouli méně častá než na té severní. Určitě dobře sledovatelná je Aurora Australis v Antarktidě, ale tato oblast patří pro běžného cestovatele k hůře dostupným.
S velkou vzácností a jsou popsány případy, kdy náznaky polární záře jsou viditelné i v Čechách. Ale tato pozorování a projevy jsou absolutně nesrovnatelné s tím, jak je možné vidět polární záři tam, kde je její domovská destinace.
V Evropě jsme tak trochu „lucky boys“, protože se díky golfskému proudu dostaneme poměrně pohodlně za příznivých povětrnostních do značné blízkosti severního magnetického pólu. Teploty v norském přístavu Tromsø, které je 350 km na sever od polárního kruhu, se v zimě málokdy dostanou pod mínus 10°C, tedy teploty srovnatelné s tím co zažíváme z hlediska teplotního komfortu v zimě v České republice.

Když už budeme na naší výpravě za polární září na tom správném místě, tak tady musíme být i ve správný čas. K pozorování potřebujeme noční oblohu, ideální je tedy období, kdy je krátký den a dlouho tma. Správné načasování zvyšuje pravděpodobnost zhlédnutí Polární záře a úměrně stoupá právě s počtem hodin, po kterou trvá noc. Za polárním kruhem takovou podmínku splňuje období od poloviny listopadu až do poloviny března. Dále je nutné vědět, že jsme trochu závislí na fázích měsíce. Osvit noční oblohy při měsíčním úplňku může být tak silný, že polární záře bude jen obtížně viditelná. Vybereme si období kolem měsíčního novu.

A jak se vlastně Aurora Borealis projevuje?

Může mít rozmanité barevné odstíny a může se pohybovat s větší nebo menší dynamikou. Tvary mohou být také různé – někdy na obloze doslova tančí, někdy je poměrně stabilní, jindy se může jako ohromný závoj pohybovat rychle i přes celou oblohu, jindy je statická.

Barva polární záře je závislá od výšky nad zemským povrchem, kde došlo k interakci částic „slunečního větru“ se zemskou atmosférou. Lze tedy z barvy polární záře odhadnout v jaké výšce k oné kolizi došlo. Nejčastěji k interakcím dochází ve výškách 90 až 150 km nad zemským povrchem. Zelená barva, kterou při polární záři nejčastěji vidíme je způsobena tím, že při interakci vzniká světlo o vlnové délce 557,7 nm. A to je právě vlnová délka nejblíže tomu, co je schopno detekovat a vnímat lidské oko. To je tedy barva, kterou vidíme v reálu.

Pokud ke srážce slunečního větru dojde ve vyšších řidších vrstvách atmosféry v rozmezí od 150 do 400 km nad zemským povrchem, vzniká světlo o vyšší vlnové délce tedy 630 nm – světlo barvy červené. Fotografické aparáty a kamery, které jsou citlivější než lidské oko, jsou schopny zachytit nejen odstíny barvy červené, ale i další barvy spektra polární záře probíhající naopak v nižších výškách nad Zemí, tedy odstíny modré a případně fialové barvy.

Jak se stát úspěšným hunterem nebo-li lovcem polární záře?

Proto, abyste při sledování polární záře nemuseli celý večer sledovat oblohu se zakloněnou hlavou, existuje několik specializovaných webových stránek např. Aurora Service nebo aplikace pro chytré telefony – ty se jmenují Aurora Notifier nebo Northern Eye. Tyto aplikace pracují s vědeckým monitorováním intenzitu geomagnetické aktivity - nejčastěji udávaným parametrem je Kp index, monitorují sluneční aktivitu – uvádí se hodnota Coronal Mass Ejection (CME) udávající množství elektromagnetických částic na čtvereční centimetr vyvržených při erupci. Dalším důležitým parametrem je ukazatel Bz, který pro úspěšné fotografování polární záře musí nabývat záporných hodnot, nejlépe nižších než -10 nT (a zároveň nekolísá chvilkově do kladných hodnot). V neposlední řadě do hry za lovem polární záře vstupuje rychlost slunečního větru (solar wind) - čím větší rychlost, tím větší šance na shlédnutí polární záře - potřebujeme hodnoty alespoň 500 km/s, lépe však 800 km/s a více. Pro fajnšmekry ještě přidávám parametr energetického příkonu geomagnetické aktivity, jehož velikost by se měla pohybovat přes 100 GW. Aplikace také ukazují aktuální lokality výskytu polární záře vhodné pro nadšené pozorovatele, tzv. NOAA's Ovation map, jakýsi Aurora Borealis ovál zahrnující místa k úspěšnému pozorování. Nejčastěji jde o území od 60 až 70 rovnoběžky směrem na sever.

Jak si polární záři vyfotíte?

Pořizování fascinujících fotografií, které se stanou ceněnými klenoty ve vaší sbírce a zanechají vaše přátele v úžasu, vyžaduje několik klíčových technik. V první řadě je třeba uniknout světelnému znečištění městských oblastí a překonat problémy, které představuje světelný smog. Abyste dosáhli nejlepších fotek, používejte pevný stativ a delší expoziční časy. Výhodná může být také úprava citlivosti fotoaparátu zvýšením hodnoty ISO. Kromě toho nezapomeňte u klasických digitálních zrcadlovek deaktivovat funkci stabilizátoru (buďte obezřetní, protože může být aktivní, i když jste v manuálním režimu). Moderní mobilní telefony jsou díky svým software schopny již téměř plnohodnotně nahradit práci nadšenců fotících na zrcadlovky.

Pro skutečně působivé fotografie polární záře doporučuji zarámovat je se zajímavým pozadím, nebo ještě lépe s poutavým popředím. Tím mohou být domy, kopce, lesy, moře nebo lidé. Prosté zachycení polární záře na pozadí noční oblohy může vést k barevnému zobrazení na jinak černém pozadí.

Zážitek ze sledování polární záře se podobá dosažení meditativního stavu. Připomíná to pozorování tance víl uprostřed hvězdné záře - okamžik, který vyžaduje trochu trpělivosti a zavede vás hluboko do nitra nedotčené přírody. Často toto dobrodružství začíná uprostřed noci. Až se vydáte na lov polární záře, může vám být vítaným společníkem šálek teplého čaje nebo třeba svařeného vína.

Letošní zimu jsme si s klienty opravdu užili. Polární záře byla intenzivní, ukázala se nám v té nejlepší kondici. Emočním zážitkem navíc bylo i "požádání o ruku" a předání zásnubního prstenu jednoho z našich klientů své vyvolené partnerce za svitu polární záře.

Snad vás výše uvedené informace budou inspirovat k vaší vlastní cestě. Přeji každému, kdo by se chtěl za polární září vypravit, ať se mu tato tužba splní. Přeji krásný a nezapomenutelný zážitek a ať se vám polární záře zjeví v té nejkrásnější podobě. 

Pokud se budete chtít vydat na výpravu za Polární záři s námi, pak Výpravy za polární září zde