Zorze polarne nad Polską. Jak powstają i czy są bezpieczne?

Ostatnimi czasy Polacy z coraz większym zainteresowaniem obserwują zorze polarne, które dawniej kojarzono głównie z krajami takimi jak Norwegia czy Kanada. To zjawisko nie jest wynikiem zmian klimatycznych, lecz wzmożonej aktywności słonecznej. W ostatnim tygodniu odnotowano szczególnie silne koronalne wyrzuty masy (CME) klasy X. Kiedy takie wyrzuty kierują się w stronę Ziemi, mogą wywoływać potężne burze geomagnetyczne.

Mechanizm obronny Ziemi, czyli pole magnetyczne, zazwyczaj skutecznie chroni nas przed promieniowaniem słonecznym. Jednak podczas burzy geomagnetycznej ta ochrona może zostać zakłócona. W rezultacie plazma wyrzucona przez Słońce – głównie elektrony z ładunkiem elektrycznym oraz czasami protony – przemieszcza się z przestrzeni kosmicznej w kierunku Ziemi, szczególnie w stronę stref podbiegunowych.

W wyniku tego procesu tworzy się owalna strefa wokół bieguna, gdzie promieniowanie pobudza molekuły tlenu i azotu znajdujące się wysoko nad powierzchnią Ziemi. Te molekuły, powracając do swojego naturalnego stanu wyjściowego, emitują promieniowanie w różnych kolorach, tworząc zjawisko zwane zorzami polarnymi.

Czerwone światło wywołują wzbudzony tlen atomowy oraz azot cząsteczkowy na wysokości około 200 km. Zielone barwy pochodzą od tlenu cząsteczkowego znajdującego się na wysokości od 100 do 300 km. Obserwujemy również zorze w kolorach niebieskim i różowym, kiedy promieniowanie dociera do niższych warstw atmosfery, na wysokości poniżej 100 km i wzbudza azot. Inne kolory, takie jak żółty, są rezultatem mieszania się różnych barw promieniowania.

Sam fenomen zorzy polarnej jest dla nas bezpieczny i stanowi jedynie imponujące zjawisko świetlne. Konkretne szkody może powodować natomiast promieniowanie docierające do Ziemi, z którym pole magnetyczne nie zawsze sobie radzi. Dotyczy to głównie dużych struktur oraz urządzeń działających wysoko nad powierzchnią Ziemi. Warto zauważyć, że burze geomagnetyczne wpływają na te elementy cywilizacji, których działanie opiera się na elektryczności.

Tak więc podczas okresów wzmożonej aktywności słonecznej może dojść do awarii satelitów na orbicie, zakłóceń działania sieci energetycznej na Ziemi czy problemów z komunikacją. Mogą wystąpić również problemy z transmisją sygnałów radiowych, w tym tych wykorzystywanych przez systemy GPS.

Choć możemy obawiać się bezpośredniego negatywnego wpływu burz geomagnetycznych na nasze zdrowie, nie ma dowodów na to, że zorze polarne bezpośrednio oddziałują na funkcjonowanie naszego organizmu. Energetyczne promieniowanie docierające do nas mogłoby teoretycznie wpłynąć na urządzenia takie jak rozruszniki serca, jednak nie w sposób zagrażający zdrowiu. Większym problemem są efekty takie jak zakłócenia w nawigacji czy łączności.

Oddziaływanie zórz polarnych na nasze samopoczucie to raczej kwestia subiektywnej, podświadomej reakcji niż prosta zależność przyczynowo-skutkowa. Nauka nadal zajmuje się wpływem zorzy na człowieka. Choć ewentualny wpływ byłby jednak znacznie mniejszy niż podczas badania rentgenowskiego czy tomografii komputerowej.

Najłatwiej zobaczyć zorze polarną w Polsce z dala od miejskich świateł, najlepiej w północnych regionach kraju. Idealne miejsca to tereny wiejskie, z dala od zanieczyszczenia świetlnego, takie jak Kaszuby, Mazury czy Pomorze. Obserwacja zorzy jest również bardziej prawdopodobna w rejonach górskich, jak Bieszczady, gdzie niebo jest ciemniejsze. Warto śledzić prognozy aktywności zorzowej na stronach takich jak IMGW, aby być na bieżąco z najlepszymi okazjami do obserwacji tego niezwykłego zjawiska.