Bilim

Kutup ışıkları nasıl oluşur?


Güneşten gelen yüklü elektronların atmosferdeki iyonize olmuş oksijen ve azot atomları ile etkileşime girmesi ile kutup bölgeleri üzerinde, çeşitli renkte ve şekillerde ortaya çıkan ışıklardır. Kuzey kutup dairesi üzerinde görülenlere kuzey ışıkları ya da aurora borealis; güney kutup dairesi üzerinde görülenlere ise güney ışıkları ya da aurora australis adı verilir. En sık yeşil renkte oluşurlar. Mor, kızıl ve kırmızı renklerde oluşabilir.
 

İzleyerek öğrenin: Gökkuşağı nasıl oluşur?

Kutup ışıkları, kutup daireleri üzerinde, yani 60 derece enlemlerinden daha yüksek enlemlerde görülürler. Güneş patlamalarının arttığı dönemlerde güneşten gelen yüklü elektron salınımı arttığı için daha etkin hale gelerek 50 derece kuzey ya da güney enlemleri üzerinde de oluşabilir.

Fiziksel açıklama

Güneşten çevresindeki gezegenlere sürekli bir enerji yüklü parçacık akımı vardır. Buna güneş rüzgarı adı verilir. Dünyanın atmosferindeki manyetosfer adı verilen katman bu enerji yüklü parçacıkları durdurur ve yeryüzüne ulaşmasını engeller. Manyetosfer dünyanın manyetik etkisiyle ortaya çıkan ve dünyanın etrafını saran küre şeklinde bir yapıdır. Güneşten gelen parçacıklar genellikle dünyaya yaklaşmadan manyetosfer tarafından bloke edilir, ancak dünyanın manyetik etkisinden kaynaklanan bazı durumlarda atmosferin alt kısımlarına kadar sokulabilirler.

Kutup ışıkları da güneş rüzgarının atmosferin daha alçak kesimlerine sokulduğu durumlarda ortaya çıkar. Atmosfere giren güneş rüzgarı buradaki iyonize yapılı oksijen ve azot ile karşılaşır. İyonize atomlar yüksek enerjili atomlardır. Güneş rüzgarındaki parçacıklar ile çarpıştıklarında ise enerjileri azalır,  yani normal enerjilerine dönerler. Enerji kaybeden atom  ise foton salar. Işıklarda foton salınımı sırasında ortaya çıkar. Atomların topluca bu tür bir etkileşime girmeleri kutup ışıklarını oluşturur.

Kutup ışıklarının renkleri

Kuzey ışıklarının rengi, hangi atomdan kaynaklandığına ve çarpışmaların gerçekleştiği yüksekliğe bağlıdır. Mesela yeşil renkli ışıklar, oksijenin güneş rüzgarı ile atmosferin 250 km yukarısında çarpışması ile ortaya çıkar. Eğer çarpışma bundan daha yüksekte olduysa ışıkların rengi kırmızı olur. Azot atomları ise mavi, mor ve eflatun renkli ışıklar yayar. Kutup ışıkları yay şeklinde, bulut şeklinde ya da yatay veya dikey çizgiler halinde olabilir.

Siz de kuzey ışıklarını görmek isterseniz 60 derece kuzey ve güney enlemlerinden daha yüksekteki şehirlere gitmelisiniz.
 

Uzmanından öğrenin: Finlandiya’ya hangi aylarda gidilmeli?