Feynmanki

e-mail

facebook

Czym jest zorza polarna?

Pewnej ciemnej nocy, na polarnym biegunie,
Przez wicher i mroźną zamieć potężny okręt sunie.
Wkoło tylko czerń i ani jednego dźwięku.
Baliby się żeglarze, ale nie znają lęku.

Nic ich nie przeraża, już opłynęli
Każdy z możliwych światów.
Bo tak się składa, że to był
Statek pełen piratów.

Choć się zajmują rozbojem i mają paznokcie brudne,
Choć mają nieczyste sumienia i twarze nieco paskudne,
Nie dajcie się zwieść pozorom, bo mimo tej nikczemności
W sercach ich, gdzieś głęboko, jest odrobina czułości.

Jeden z nich patrzy w niebo, choć miał obserwować morze.
Widzicie tańczące światła?’ – pyta, wskazując na zorzę.
I wzdycha ciężko; mamrocze, że tak mu tęskno do żony.
Nałapię ich do słoika i dam jej zamiast korony.’

Kapitan go łupnął zdrowo, aż zagruchotały kości.
(Bo wiecie, że piraci nie lubią romantyczności.)
Niczego nie będziesz łapał, lepiej się weź do roboty.
Nie da się złapać zorzy, przestań gadać głupoty.’

‘Sami wiecie najlepiej jak ciężko się z burzą zmaga.
Gdy nieskończenie potężny wiatr nam twarze smaga.
Wyobraźcie sobie burzę na powierzchni Słońca,
Ogromna energia w słonecznych wiatrach szalejąca.

Gdy podmuch takiego wiatru w pobliże Ziemi dociera,
Jego energia się z jej polem magnetycznym ściera.
Pole magnetyczne z energią oddziałuje
Tak, że w stronę biegunów ją nakierowuje.

Gdy energia dociera do atmosfery,
Napotyka coś, w rodzaju bariery.
To powietrze sprawia tyle kłopotu.
A dokładniej cząsteczki tlenu i azotu.

Gdy my kogoś uderzamy on swą werwę traci,
Ale cząsteczki są trochę bardziej jak piraci!
Uderz pirata, a zobaczysz jak łatwo się wzbudzi,
Jego gniewu (i pięści!) już nic nie ostudzi.

Podobnie energia doprowadza do cząsteczki wzbudzenia,
Obserwujemy to wtedy w postaci świecenia.
Widzisz, nie tak łatwo złapać zorzę do słoika.
Po co tak machasz łapami? Dostałeś ty bzika?’

Skoro tak, kapitanie, to wiem jak zrobić zorzę.
Wezmę trochę powietrza i mu solidnie przyłożę!’

Zorze polarne należą naszym zdaniem do jednych z najniezwyklejszych zjawisk w przyrodzie. Nic więc dziwnego, że nasz pirat postanowił spróbować schwytać odrobinę zorzy w słoiku dla swojej ukochanej. Może ten pomysł wydawać się Wam absurdalny, ale czy taki jest naprawdę?

Zacznijmy od czegoś, co nazywamy wiatrem słonecznym. Słońce, oprócz fotonów, czyli cząstek światła emituje także przez cały czas inne cząstki: protony, elektrony, jądra atomowe, wszystkie przyspieszone do ogromnych prędkości. Cząstki te podróżują przez przestrzeń kosmiczną. Niektóre z nich lecą w stronę Ziemi. Na szczęście dla nas (taki strumień cząstek nie byłby zbyt zdrowy), wiatr słoneczny musi pokonać barierę, jaką jest naturalne pole magnetyczne Ziemi. Tor lotu tych cząstek jest odchylany, przy okazji deformując pole magnetyczne. Jak możecie zobaczyć na obrazku, pole magnetyczne jest „zdmuchnięte” w kierunku od Słońca (z tego samego powodu ogony komet zawsze są zwrócone od Słońca).

Oglądając takie obrazki, warto pamiętać, że skala na nich zazwyczaj nie jest zachowana. Ziemia powinna być dużo dalej i być o wiele mniejsza.

Tor lotu tych naładowanych cząsteczek jest odchylany poprzez oddziaływanie z polem magnetycznym Ziemi. Wiele z nich trafi w okolice biegunów, gdzie są w stanie poruszać się wzdłuż linii pola magnetycznego, a więc w kierunku powierzchni. Po drodze napotykają powietrze (Czy już wiecie, że składa się głównie z cząsteczek azotu i tlenu?) Uderzają w te cząsteczki, oddając większość swojej energii. Cząsteczki tlenu czy azotu muszą wtedy coś z tą energią zrobić, nie jest to dla nich stan „naturalny” ani stabilny. Emitują nadmiar energii w postaci światła, którego część dociera do oczu obserwatora. Wiemy już dlaczego zorze występują w okolicach biegunów Ziemi (bo tam właśnie cząstki mogą zbliżyć się do powierzchni Ziemi), ale dlaczego właściwie zorze nie są widoczne cały czas? Dlaczego czasem zorze są widoczne daleko od biegunów, nawet w Polsce? Powód jest prosty: wiatr słoneczny nie zawsze „wieje” z tą samą siłą. Ilość i prędkość cząstek, które Słońce wyrzuca w kierunku Ziemi zmienia się w czasie. Im jest ich więcej i im są szybsze, tym silniejsze zorze są później tworzone.

Wróćmy do naszego pirata – romantyka. Czy ma jakieś szanse na zamknięcie zorzy w słoiku? Jeśli jest to pirat współczesny, to nawet może sobie taką niby-zorzę kupić w sklepie. O czym mowa? O lampach fluorescencyjnych, czyli świetlówkach. Co prawda nie wykorzystują identycznego zjawiska, ale sposób, w jaki emitują one światło jest dość podobny do sposobu, w jaki świecą zorze. Ale to już jest historia na inny artykuł.

Pozdrawiamy,
Zespół Feynmanków

Podziel się ze znajomymi:

  • Categories:
  • Podziel się ze znajomymi: