Koncem letošního března pozorovali lidé ze Spojených států podivný úkaz na noční obloze. Směrem k obzoru se táhla stuha narůžovělého světla, která působila jako zdeformovaná polární záře nebo divně rozfoukaná kondenzační stopa od letadla. Jenže se nehýbala, jak by se na auroru či vodní páru slušelo. Prostě tam visela.
Záhada byla rychle vyřešena – šlo o STEVE, tedy o nečekanou tepelnou emisi z nárůstu rychlosti (Strong Thermal Emission Velocity Enhancements). Efekt vyvolávají plynové částice letící od Slunce rychlostí kolem 21 400 kilometrů v hodině, které se kontaktem s atmosférou zapalují a „hoří“. A co je na tom nejlepší? Ještě před 10 lety jsme jev neuměli pojmenovat a vědci stále tápou, co je STEVE zač.
Obloha je plná záhad
„Steva“ dokážeme poznat a pojmenovat teprve od roku 2016, kdy byl zachycen a potvrzen v projektu Aurorasaurus občanských vědců a NASA. Společným úsilím analyzovali fotografie polární záře a z výsledků vyšlo, že na některých něco nehraje – a tak byl identifikován Steve.
S jeho dalším výzkumem pomohly evropské družice Swarm, které z oběžné dráhy zkoumají projevy magnetického pole. Vědci se opět dozvěděli o trochu více, ale rozhodně ne vše. Třeba to, co a proč v okolí Steva tvoří zelené záblesky připomínající plaňkový plot, na to zatím odpověď ještě nemají. Obloha je plná záhad.
Aurora Borealis
A bylo to tak vždy. Když dávní obyvatelé severských zemí viděli na obloze zelené závoje polární záře – aurora borealis – přisuzovali jim pohádkové vlastnosti. Tak třeba staří vikingové se domnívali, že jde o odraz na brnění valkýr – bojovnic – které vedou představit bohu Odinovi válečníky padlé v bitvách.
Finští Sámové věřili, že jde o duše zemřelých, a kdo se na ně dlouho bude dívat, toho si odnesou. Musíme jim to odpustit – netušili, že jde o částice solárního větru, které dorazily od slunce a „rozsvěcejí“ se po nárazu o magnetické pole Země.
Bouře nad bouřkou
Dnes sice na duše zemřelých nevěříme, ale nad hlavami nám stále létá spousta otazníků. Tak třeba skřítci. Rudí skřítci. Tak se říká červeným bleskům, které se objevují nad bouřkovými mračny ve výšce kolem 90 kilometrů. Tedy ve spodní až střední vrstvě ionosféry. Odtamtud sahají do 30kilometrové výšky nad zemí, jsou tedy klidně 60 kilometrů dlouhé a široké kolem několik desítek km. Ovšem, trvají pouze několik setin vteřiny.
Za jejich barvu může dusík, který zviditelňuje proud nabitých částic. Vědci o nich zatím mnoho neví a spokojili se s tím, že skřítky podle tvaru rozlišili na mrkve, medúzy a sloupce a nadále se je snaží pozorovat a analyzovat ze země i vesmíru.
Jak vzniká polární záře?
Aurora borealis a aurora australis:
Slunce je od Země vzdálené 150 milionů kilometrů. Po velkých erupcích letí elektrony a protony v tzv. slunečním větru. Když doletí až k Zemi, mohou se střetnout s magnetickým polem, které je nejsilnější v oblastech kolem pólů. Sluneční vítr se může do magnetického pole chytit a částice „rozsvítí" atomy v zemské atmosféře. Polární záře se nazývá aurora borealis na severní polokouli, aurora australis na jižní.
Skřítci nejsou sami
Oblast nad bouřkovými mračny je pro výzkumníky plodným polem. Ještě nad skřítky najdeme ELVES – elfy, až několikasetkilometrová zářící kola, která vznikají ve výšce kolem 100 kilometrů po elektromagnetickém pulzu od extrémně silného blesku. Jeden takový elf koncem letošního března vyděsil severní Itálii.
Nad bouřkami najdeme ještě modré a gigantické proudy, což jsou podle dosavadního zkoumání blesky, které mají obrácenou polarizaci a šlehají vzhůru, klidně až 90 kilometrů od bouřkového mračna.
Dále tu najdeme trpaslíky (bíle prozářené vrcholky mraků), gnómy (krátké blesky šlehající od mraků vzhůru), trolly (červené skvrny s mírným ocasem, objevují se po skřítcích) a duchy (zelená blednoucí záře následující skřítky). Všem těmto jevům se říká přechodné světelné události – TLE podle anglického Transient Luminous Event.
Bílý duhový most
Pojďme ale na zem. Každý z nás už někdy v životě viděl duhu, která vzniká lomem světla, jehož zdroj je za pozorovatelem, na částicích vody. Třeba u velkých vodopádů nebo zahradních rozprašovačů vody je možné vidět duhu kruhovou (tím pádem víte, že na konci žádný hrnec zlata nečeká).
Ale bílá duha? Ano, i taková existuje! Její vznik je podobný jako u té klasické, ale světlo se tu láme na kapkách menších než 0,05 milimetru. Typicky tedy v mlze. Čím jsou kapky menší, tím bělejší duha je. Dobře ji znají třeba cestující v letadlech, kteří ji mohou vidět při průletu mraky.
Světelné sloupy
Speciální podmínky potřebuje i další pozemní úkaz. Jakmile přijde mrazivá zima a vodní částečky ve se změní v malé krystaly, může docházet k halovým jevům. Určitě znáte třeba bílý kruh kolem zimního Měsíce na obloze – ledové krystalky jsou 8–12 km vysoko a odrážejí světlo směrem k pozorovateli.
Když jsou ale nízko, mohou přenášet světlo z pozemního zdroje směrem vzhůru. Přesně tak vznikají u severních kanadských měst pohyblivé světelné sloupy, které vypadají jako les složený ze zářících kmenů. Přitom za ně může pouliční osvětlení a náhoda, že krystalky jsou zrovna nakloněné ploškou k pozorovateli.
Přechodné světelné události:
(TLE:Transient Luminous Event)
-
elfové
-
skřítci
-
modré proudy
-
gamma záblesky
Zvuky nad Islandem:
Několik let se zdálo, že nad městem Akureyri na severním Islandu přelétávají mimozemšťané. Alespoň se tak dalo usoudit podle hlubokých dunivých zvuků, které se nesly nad krajinou a nikdo je nedokázal vysvětlit. Vysvětlení přišlo teprve nedávno: Když se nad ostrov nasunuje teplotní inverze, odráží silné zvuky (např. stavbu tunelu či startující letadlo) ze vzdálených lokací jako odrazná deska a vrací je zpátky na zem.
Co je to ASIM?
ASIM je první specializovanou laboratoř, která je určena pro zkoumání skřítků, trpaslíků, gnómů, trollů a další havěti, která se vyskytuje v okolí bouřkové aktivity. ASIM je upevněna na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) a váží 314 kilogramů. Kromě kamery obsahuje řadu vědeckých instrumentů, mezi kterými je i přístroj pro detekci pozemských gamma záblesků, tedy úkazů, při kterých se uvolní nesmírné množství energie. Výsledky ASIMa jsou pro výzkum přechodných světelných událostí extrémně důležité.
Lovci skřítků a září:
Projekt Aurorasaurus
STEVE byl objeven s pomocí občanské vědy a projektu Aurorasaurus. Ten vám doporučujeme navštívit na stránkách aurorasaurus.org, i kdybyste se třeba nechtěli zapojit vlastními fotografiemi polární záře (ve středu Evropy ostatně tolik příležitostí vyfotit auroru nemáme).
Najdete zde ale mapu se zobrazením aktuální intenzity záře a na blogu a mezi odkazy pak můžete obdivovat zajímavé fotografie. Na občanské vědce je zaměřena i stránka spritacular.org, na které najdete sesbírané fotografie rudých skřítků. A do toho se už zapojit můžete! Jedním z významných fotografů pře- chodných světelných událostí je i Čech Martin Popek.
