Kuzey Işıkları Nasıl Oluşur? Kutup Işıkları Renklerini Nereden Alır?

Karanlık bir kış gökyüzünde parıldayan yeşil ışık perdeleri dalgalanır; kenarları bazen pembe ve morla süslüdür, canlıymış gibi kıvrılıp hareket eder. Binlerce yıldır insanlar kuzey ışıkları hakkında hikâyeler anlattı. Bugün bunların Güneş’in beslediği dev bir doğal ışık gösterisi olduğunu biliyoruz.

Güneş’ten gelen rüzgâr

Güneş bize yalnızca ışık göndermez. Ayrıca, başlıca elektron ve protonlardan oluşan, Güneş rüzgârı denen elektrik yüklü bir parçacık akımını sürekli savurur. Bu akım saniyede yüzlerce kilometre hızla ilerler ve Dünya’ya birkaç günde ulaşır. Koronal kütle atımları gibi Güneş fırtınaları sırasında Güneş, akışı çok daha güçlendiren dev parçacık bulutları fırlatır.

Dünya’nın manyetik kalkanı

Dünya, erimiş demir çekirdeğinin derinliklerinde oluşan bir manyetik alanla çevrilidir. Bu alan, Güneş rüzgârının çoğunu saptıran manyetosfer denen koruyucu bir kabarcık oluşturur. Ama alan çizgileri manyetik kutupların yakınında gezegenin içine doğru kıvrılır. Güneş rüzgârı manyetosferi bozduğunda enerji ve parçacıklar bu çizgiler boyunca kutup bölgelerine yönlendirilir.

Işık gösterisi

Atmosferin yükseklerinde, yaklaşık 100 ila 300 kilometrede, gelen parçacıklar oksijen ve azotla çarpışır. Çarpışmalar bu atom ve moleküllere fazladan enerji verir. Yeniden durulduklarında bu enerjiyi, tıpkı içinden elektrik geçen bir neon tabeladaki gazın parlaması gibi, ışık olarak salarlar.

Parçacıklar alan çizgileri boyunca geldiği için kutup ışıkları her manyetik kutbun etrafında oval bir halka oluşturur. Kuzeyde buna aurora borealis, güneyde aurora australis denir.

Renkler neden farklıdır?

• En yaygın renk olan yeşil, yaklaşık 100 ila 250 kilometre yükseklikteki oksijen atomlarından gelir.
• Kırmızı, havanın çok seyrek olduğu, yaklaşık 250 kilometrenin üstündeki oksijenden gelir. Güçlü fırtınalarda en belirgindir.
• Mavi ve mor, çoğu zaman perdelerin alt kenarlarında görülen azottan gelir.

Kameralar çoğu zaman gözlerimizden daha fazla renk gösterir, çünkü gece görüşümüz loş ışıkta renkleri görmekte zayıftır.

Nerede ve ne zaman görülür?

En iyi yerler, kabaca 65 ile 72 derece kuzey arasında, aurora ovalinin altında bulunur: kuzey Norveç, İzlanda, Fin Laponyası, kuzey İsveç, Kanada ve Alaska. Yaklaşık eylül ile mart arasında, şehir ışıklarından uzak, açık ve karanlık bir gece seçin ve aurora tahminlerine bakın.

Kutup ışıkları, Güneş’in yaklaşık 11 yıllık etkinlik döngüsünün zirvesi olan Güneş maksimumu civarında daha sıktır. 10–11 Mayıs 2024’teki olağanüstü jeomanyetik fırtına sırasında kutup ışıkları çok güneyde, Güney Avrupa’da ve normalde neredeyse hiç görülmedikleri Türkiye’nin bazı bölgelerinde de görüldü ve fotoğraflandı.

Güzel bir manzaradan fazlası

Güzel kutup ışıkları yaratan aynı Güneş fırtınaları uyduları, GPS’i ve radyo iletişimini de aksatabilir; uç durumlarda elektrik şebekelerine zarar verebilir. NOAA Uzay Hava Durumu Tahmin Merkezi gibi kurumların Güneş’i gece gündüz izlemesinin nedeni budur.

Özetle

• Kutup ışıklarına Güneş’ten gelen yüklü parçacıklar, yani Güneş rüzgârı yol açar.
• Dünya’nın manyetik alanı bunların bir kısmını kutup bölgelerine yönlendirir.
• Parçacıklar 100–300 km yükseklikte oksijen ve azota çarpar; bunlar da ışık salar.
• Yeşil ve kırmızı oksijenden, mavi ve mor azottan gelir.
• En iyi gözlem, eylülden marta karanlık ve açık gecelerde aurora ovalinin altında yapılır.
• Kutup ışıkları Güneş’in 11 yıllık döngüsünün zirvesinde daha güçlüdür.