Sarki fény Magyarországon? – válaszol a Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet

Az elmúlt hónapokban többször is meg lehetett figyelni a sarki fény jelenséget Magyarországról. A közösségi médián felül a hazai sajtóban is több cikk jelent meg a témában. A HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet kiemelkedő kutatási területei közé tartozik a sarki fényt is okozó ún. űridőjárási események vizsgálata. Ezért fontosnak tartjuk, hogy tudományosan megalapozott magyarázatot adjunk a jelenség eredetével, előfordulásának gyakoriságával kapcsolatban – áll az Intézet közlésében.

A Nap mágneses terének látható megnyilvánulásai a környezetüknél sötétebb, hidegebb napfoltok. Mivel a Nap mágneses tere nem állandó, hanem körülbelül 11 éves ciklus szerint változik, a Nap felszínén, a fotoszférában megjelenő napfoltok száma és mérete is változik a ciklus alatt. A 2020-ban indult jelenlegi, 25. ciklus épp a maximumához közeledik, melyről az előrejelzések nagy része úgy véli, hogy az előző – az elmúlt 100 évben a leggyengébb – ciklushoz hasonlóan kis intenzitású lesz. Mások szerint ez a ciklus erősebb naptevékenységet fog produkálni. Jelenleg ez utóbbi látszik beigazolódni.

Hogyan keletkezik a sarki fény jelensége?

Ez azt is jelenti, hogy jóval több olyan nagy területű, komplex napfoltcsoport megjelenése várható, melyhez eruptív jelenségek, pl. flerek, koronaanyag kidobódások (CME) is kapcsolódnak, melyek a mágneses erővonalak átrendeződése során hatalmas mennyiségű töltött részecskét. Azaz egy, a nyugodt napszél sebességének többszörösével haladó plazmacsomagot bocsátanak ki. Ez, ha a Földet eltalálja, a Föld mágneses környezetében folyamatok láncolatát indítja el. Ezt nevezzük geomágneses viharnak. A geomágneses viharok során a napszél a Földet védő mágneses pajzs, a magnetoszféra külső rétegeit mintegy lehámozza és a Föld árnyékos, éjszakai oldalán található ún. csóva felé sodorja.

sarki feny – a Földfizikai és Űrtudományi kutatointezet ábrája Fotó: HUN-REN

A csóvában felhalmozódó és összesűrűsödő mágneses plazma egy kritikus határt elérve gyors kitörésekben oldódik fel. Eközben a plazmát a Föld felé lövi, hasonlóképpen egy felajzott íjból kilőtt nyílhoz, vagy egy csúzlihoz (1. ábra). A csóvából a Föld felé gyorsított töltött részecskék a mágneses erővonalakat követve a légkörben található különféle részecskékkel ütközve, kb. 100-400 km magassági tartományban hozzák létre a sarki fényt (2. ábra). A több száz km magasságnak köszönhetően a megfigyelőtől akár 5-10 fokkal északabbra (azaz esetünkben Lengyelország fölött) kialakuló sarki fény észlelésére is van esély kristálytiszta időben.

Érdekel a csillagászat? Olvasd el ezt a cikkünket is:

Szupernóva-robbanások lökéshullámain érkeznek a radioaktív izotópok a Földre

Az esti órákban látható sarki fényt tehát nem közvetlenül a Napból beérkező részecskék okozzák, ahogy arról a legutóbbi látványos sarki fény esemény után a legtöbb híradás beszámolt, hanem a mágneses viharok során a Nappal ellentétes oldalon, a csóvából a Föld felé kilőtt plazmacsomagok. Bár a Napból érkező részecskék is gerjesztik a légkör részecskéit, azonban az fényes nappal történik, s ezért nem látható.

Volt ilyen mágneses vihar régen is!

A feljegyzések alapján a legjelentősebb ilyen geomágneses vihar az ún. Carrington-esemény volt 1859 szeptemberében (a 10. napfoltciklus maximumának idején), mely egy hatalmas napfoltcsoport (lásd a 3. ábrát) által okozott flert követő koronaanyag-kidobódás következménye volt. Ekkor alacsonyabb földrajzi szélességekről, pl. Kubából (Közép-Amerika) is jelentettek sarki fényt.
A napciklus maximumának környékén megfigyelhető sarki fény jóval erősebb, mint a minimumok idején látható, éppen ezért távolabbról, azaz alacsonyabb szélességekről is láthatóvá válhat.

A HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet munkatársai a fent leírt folyamatok szinte tejes láncolatát nyomon követik. A Napon kialakuló foltok fejlődésének vizsgálatától kezdve, a Föld körüli térségben zajló töltött részecske gyorsítási folyamatok megfigyelésén át. Továbbá a felsőlégkörben okozott hatások detektálásán és tanulmányozásán túl a felszíni geomágneses tér változásának regisztrálásig. A Föld plazmakörnyezetében zajló folyamatok felszíni eszközökkel történő megfigyelése a nagycenki Széchenyi István Geofizikai és a Tihanyi Geomágneses Obszervatóriumokban történik.