Polarna svjetlost, tj. Aurora Borealis obasjala je prvu nedjelju u studenom krajeve umjerenog pojasa. Pojavila se toliko južno da se vidjela iz Bugarske, Hrvatske i Bosne i Hercegovine. Snažna magnetska oluja zabilježena je meteorološkim i drugim satelitima te magnetometrima koji se koriste za promatranje vremena u svemiru.
Iako govorimo o pojmu na čiju upotrebu u svakodnevnom govoru još nismo navikli, radi se o događajima koji mogu izazvati veće poremećaje u tehnologiji pa i svakodnevnim aktivnostima. Znanstvenici stoga revno motre svemir i zračenja koja otamo stižu.
Aurora koju smo u 5. studenog 2023. godine mogli vidjeti s Balkana i Mediterana najavljena je kao dosta snažna magnetska oluja na stranicama Centra za predviđanje svemirskog vremena pri Nacionalnoj upravi za ocean i atmosferu u SAD-u, inače tijelu javne vlasti. Prema njihovom magnetometru oluja je bila snažna tijekom cijele nedjelje, a sa zalaskom sunca, pretvorila se u razigranu ružičastu svjetlost nad krajevima koji na takve pojave nisu navikli.
Polarna svjetlost nastaje kada elektroni izbačeni sa sunca stignu do Zemljinog obrambenog magnetskog polja, sudaraju se s drugim česticama koje se nalaze visoko u zemljinoj atmosferi te polariziraju naše magnetsko polje. Tehnički, auroru ne stvaraju elektroni solarnog vjetra, već njihova interakcija sa Zemljinim magnetskim poljem.
Kada je solarni vjetar jak, a međuplanetarno magnetsko polje je usmjereno nasuprot Zemljinom magnetskom polju (prema jugu), dolazi do prijenosa viška energije solarnog vjetra u magnetosferu koja ubrzava više magnetosferskih elektrona niz magnetsko polje prema Zemlji. Magnetosfera počinje oko 1000 kilometara iznad Zemljina tla. U magnetosferi se nalaze Van Allenovi pojasi pojačanoga elektromagnetskoga zračenja.
Elektroni kreću sa Sunca brzinom jedne desetine brzine svjetlosti te se sudaraju s atomima i molekulama helija i vodika, pobuđuju ih tako što im prenose velike količine energije te ti atomi prelaze u viša energetska stanja. Kada se pobuđena energetska stanja počinju stabilizirati natrag na stadnardne energetske razine, oslobađaju se fotoni koje mi onda vidimo kao auroru. Ali, zapravo vidimo Zemljino magnetsko polje.
Zemljina magnetosfera pruža zaštitu, bez koje život ne bi mogao preživjeti. Mars, koji ima vrlo slabo magnetsko polje, vjerojatno je izgubio atmosferu i vodu, zbog izravnog utjecaja sunčevog vjetra.
Zanimljivo je možda napomenuti da isti proces koji nas štiti od svemirskih zračenja naša civilizacija koristi industrijski u šarenim neonskim svjetlima u kojima elektroni prolaze kroz plin neon i druge plinove potrebne da bi se u zatvorenom spremniku dobile šarene boje.
Boje aurore ovise o vrsti plina kojeg u atmosferi pobuđuju magnetske silnice. Najčešća boja je blijedozelena boja na valnoj duljini od 557.7 nanometara. I rezultat je pobuđivanja atomskog kisika (u 1S). Najneobičnija boja je možda baš ona koju smo u nedjelju imali prilike gledati nad Europom – tamno crvena koja je rezultat pobuđivanja atomskog kisika u 1D elektronskoj ljusci. Ostale boje dolaze od drugih molekula kao što je dušik, primjerice, ljubičasta.
Dva su načina nastanka polarne svjetlosti. Solarni masivni izbačaji energije povezani sa sunčevim pjegama, što je slučaj sada. I tzv. "koronalna rupa". Prvi način događa se kada Sunce izbaci milijarde tona plazme brzinom od 200 do 300 kilometara u sekundi. Sunčevi izbačaji proizvode najsnažnije i najšarenije aurore, ali i geomagnetske oluje koje bi u slučaju prevelike snage mogle uništiti našu digitalnu tehnologiju, tranzistore i sve što počiva na tome.
Tehnički, to znači da bismo imali internet, ali ne i pristup hardwareu. Najjače solarne oluje mogu izazvati protezanje aurore skroz do ekvatora. Ali, geomagnetske oluje i polarna svjetlost povezane s koronalnim rupama manje su aktivne od onih iz najvećih i najbržih sunčevih izbačaja.
Sunce prolazi kroz ciklus magnetske aktivnosti, kojeg prepoznajemo po količini sunčevih pjega, a čiji se maksimum i minimum izmjenjuju otprilike svakih 11 godina, ali ne precizno. Magnetsko polje Sunca okreće se tijekom svakog solarnog ciklusa, a do okretanja dolazi kada je solarni ciklus blizu maksimuma. Nakon dva solarna ciklusa, Sunčevo magnetsko polje vraća se u svoje izvorno stanje.
Ono može imati snažan utjecaj na Zemljinu atmosferu, klimatske fluktuacije (primjerice, manjak pjega može dovesti do mini ledenih doba) i skoro na sve naše tehnologije. Znanstvenici ne očekuju smirivanje sunčeve aktivnosti koja izaziva aurore u idućih godinu dana. Sunce neprestano jača od posljednjeg solarnog minimuma u prosincu 2019. godine.
Ova "sezona polarne svjetlosti" izgleda posebno impresivno jer se sunce približava svojoj najvećoj stopi aktivnosti. Stručnjaci su prethodno procijenili da će Sunčeva aktivnost dosegnuti vrhunac 2025. godine, ali neke nedavne procjene sugeriraju da bi to moglo biti već krajem 2023. godine. Predviđanja se temelje na dugoročnim povijesnim zapisima o broju sunčevih pjega, naprednoj statistici i modelima solarnog dinama- toka vrućih, ioniziranih plinova unutar sunca koji stvaraju magnetsko polje naše zvijezde koje zauzvrat pokreće solarni ciklus.
Kao i kod svakog predviđanja, postoji određena razina neizvjesnosti. Znanstvenici ne mogu točno odrediti kada će se dogoditi solarni maksimum, ali znamo da je na putu. I nakon što sunce dosegne svoj vrhunac, njegov će ''gnjev'' nastaviti prijetiti Zemlji barem sljedećih pet godina.