Apa yang menyebabkan Cahaya Utara?

Aurorae biru di atas air terjun di Iceland

Aurora ialah salah satu paparan yang paling menakjubkan di langit malam - tetapi bagaimanakah tirai cahaya berwarna-warni ini terbentuk?

Aurora borealis, juga dikenali sebagai 'cahaya utara', adalah salah satu paparan paling menakjubkan di langit malam. Apakah sains di sebalik tirai cahaya yang halus ini?

Pemandangan itu memenuhi langit utara; keluasannya hampir tidak dapat dibayangkan. Seolah-olah dari Syurga sendiri, tirai besar cahaya halus tergantung dan bergetar. Hijau pucat dan merah jambu mawar, dan telus seperti kain yang paling rapuh, dan di tepi bawahnya berwarna merah lembayung yang dalam dan berapi-api seperti api Neraka, mereka berayun dan berkilauan longgar dengan lebih anggun daripada penari yang paling mahir. Lyra fikir dia boleh mendengar mereka: bisikan yang sangat jauh.



Phillip Pullman, Bahan Gelapnya

Apakah aurora itu?

Aurora boleh dilihat berhampiran kutub kedua-dua hemisfera utara dan selatan. Di utara paparan itu dikenali sebagai aurora borealis; di selatan ia dipanggil aurora australis.

'Utara' dan 'lampu selatan' ini telah mempesona, menakutkan dan memberi inspirasi kepada manusia selama berabad-abad. Baru-baru ini, jurugambar telah berusaha keras untuk mencuba dan menangkap keindahan acara atmosfera ini.

Lihat fotografi aurora yang menakjubkan di pameran Astronomy Photographer of the Year

Apakah yang menyebabkan aurora borealis atau 'cahaya utara'?

Lampu yang kita lihat di langit malam adalah sebenarnya disebabkan oleh aktiviti di permukaan matahari .

Ribut suria di permukaan bintang kita mengeluarkan awan besar zarah bercas elektrik. Zarah-zarah ini boleh bergerak berjuta-juta batu, dan sesetengahnya mungkin berlanggar dengan Bumi.

Kebanyakan zarah ini terpesong, tetapi ada yang ditangkap dalam medan magnet Bumi, memecut turun ke arah utara dan kutub selatan ke atmosfera. Inilah sebabnya mengapa aktiviti aurora tertumpu pada kutub magnet.

Zarah-zarah ini kemudiannya menghempas ke dalam atom dan molekul di atmosfera Bumi dan pada dasarnya memanaskannya, jelas ahli astronomi Balai Cerap Diraja Tom Kerss. Kami memanggil proses fizikal ini sebagai 'pengujaan', tetapi ia sama seperti memanaskan gas dan menjadikannya bersinar.

berapa banyak zon waktu di england

Oleh itu, apa yang kita lihat adalah atom dan molekul dalam atmosfera kita berlanggar dengan zarah dari Matahari. Corak bergelombang ciri aurora dan 'tirai' cahaya disebabkan oleh garisan daya dalam medan magnet Bumi.

Bahagian terendah aurora biasanya berada sekitar 80 batu di atas permukaan bumi. Walau bagaimanapun, bahagian atas paparan mungkin menjangkau beberapa ribu batu di atas Bumi.

Apakah yang menyebabkan warna yang berbeza dalam aurora?

Aurora Australis dari Pantai Beerbarrel oleh James Stone, Jurugambar Astronomi Pelaburan Insight Terbaik 2019

Aurora Australis dari Pantai Beerbarrel oleh James Stone, Jurugambar Astronomi Tahun 2019

Gas yang berbeza mengeluarkan warna yang berbeza apabila dipanaskan. Proses yang sama juga berlaku di aurora.

Dua gas utama dalam atmosfera Bumi ialah nitrogen dan oksigen, dan unsur-unsur ini mengeluarkan warna yang berbeza semasa paparan aurora.

Hijau yang kita lihat di aurora adalah ciri oksigen, manakala pembayang ungu, biru atau merah jambu disebabkan oleh nitrogen.

Kita kadangkala melihat warna merah merah yang indah, dan ini disebabkan oleh oksigen ketinggian yang sangat tinggi yang berinteraksi dengan zarah suria, tambah ahli astronomi Tom. Ini hanya berlaku apabila aurora sangat bertenaga.

Bagaimana untuk mengambil gambar aurora

Adakah aurora borealis kelihatan di UK?

Aurora borealis boleh dilihat di hemisfera utara, manakala aurora australis ditemui di hemisfera selatan.

Lampu kutub oleh Grigorii Paramonov, Jurugambar Astronomi Tahun 2019

menemui amerika untuk england

Walaupun tempat terbaik untuk melihat aurora tertumpu di sekitar kawasan kutub, aurora borealis kadangkala boleh dilihat di UK. Semakin jauh ke utara anda semakin besar kemungkinan anda melihat paparan, tetapi pada masa lalu cahaya utara telah dilihat sejauh selatan seperti Cornwall dan Kent.

Jabatan Fizik Universiti Lancaster menjalankan laman web yang dipanggil AuroraWatch UK , yang menganggarkan kemungkinan aurora dapat dilihat berdasarkan aktiviti geomagnet. Ikuti akaun Twitter pasukan untuk melihat makluman UK terkini.

Walau bagaimanapun, syaratnya masih perlu betul. Malam yang gelap dan cerah, sebaik-baiknya dengan sedikit pencemaran cahaya, menawarkan peluang terbaik untuk melihat aurora.

Adakah planet lain mempunyai aurorae?

Mana-mana planet yang mempunyai atmosfera dan medan magnet berkemungkinan mempunyai aurora. Para saintis telah menangkap imej yang luar biasa aurora di Musytari, Zuhal, Uranus dan Neptun.

Aurora di Uranus diambil oleh teleskop Hubble

Aurora di Uranus, ditangkap oleh Teleskop Angkasa Hubble (ESA / Hubble & NASA, L. Lamy / Observatoire de Paris)

gerhana bulan seterusnya 2016

Aurorae di Marikh juga telah dilihat, tetapi kerana 'planet merah' tidak mempunyai medan magnet global, aurorae berkelakuan berbeza dan kelihatan seperti jauh lebih meluas .

Apakah suar suria dan bagaimana ia mempengaruhi aurora?

Aurora adalah contoh yang sangat dramatik tentang cara aktiviti suria mempengaruhi Bumi.

Nyalaan suria adalah seperti letupan besar di permukaan Matahari di mana aliran zarah bercas dipancarkan ke angkasa. Ia biasanya mengambil masa dua hari selepas suar dilihat di Matahari untuk zarah-zarah itu sampai ke Bumi. Apabila tiba, zarah ini boleh mengakibatkan aktiviti aurora.

Keluar pada Anggota Badan oleh Alastair Woodward, Jurugambar Astronomi Tahun 2019

Apakah ribut geomagnet?

Paparan aurora sengit dijana berikutan letupan besar di Matahari yang dikenali sebagai 'coronal mass ejections'. Letupan ini membebaskan awan plasma panas yang mengandungi berbilion tan bahan yang bergerak pada kira-kira dua juta batu sejam. Apabila awan sampai ke Bumi, ia berinteraksi dengan medan magnet Bumi untuk menyebabkan kejadian yang dipanggil ribut geomagnet.

Aktiviti Matahari berubah-ubah, dengan aktiviti mencapai puncak setiap 11 tahun. Kali terakhir aktiviti suria memuncak adalah pada 2014, dan kitaran kini mencapai tahap minimum. Walau bagaimanapun, aktiviti suria diramalkan meningkat semula sehingga pertengahan 2020-an.

Tanpa mengira aktiviti Matahari, aurora masih boleh berlaku pada bila-bila masa dan pemerhati di latitud tinggi harus sentiasa memerhatikannya.

Imej utama: Aliran Goðafoss oleh Larryn Rae, Jurugambar Astronomi Tahun 2021

Imej pelangi Nebula CaliforniaPameran Pameran Astronomi Jurugambar Terbaik Pameran Lihat fotografi angkasa lepas terhebat di dunia di Muzium Maritim Negara kedai The Northern Lights: The Definitive Guide to Auroras oleh Tom Kerss £8.99 Temui keindahan Cahaya Utara yang tiada tandingan dengan panduan mudah diakses ini untuk calon ahli astronomi dan pemerhati langit malam yang berpengalaman... Beli sekarang Seorang lelaki berdiri melihat jalur hijau aurora di IcelandGaleri Aurorae 2021: Jurugambar Astronomi Tahun Ini Lihat imej pemenang dan disenarai pendek yang menakjubkan dalam kategori Jurugambar Astronomi Tahun 2021 Aurorae