Ως ερασιτέχνης αστρονόμος, δύο από τις πιο συχνές ερωτήσεις που μου κάνουν είναι «Πότε είναι η καλύτερη στιγμή για να δεις το βόρειο σέλας και πού είναι το καλύτερο μέρος;» Όσον αφορά τον τόπο, δύο τοποθεσίες έρχονται στο μυαλό: Τσόρτσιλ, Μανιτόμπα και Τρόμσο, Νορβηγία. Αλλά μέχρι να εφευρεθεί ο μεταφορέας, οι περισσότεροι από εμάς θα μένουμε πιο κοντά στο σπίτι. Η απλή απάντηση είναιΒόρειοςκαι όσο πιο βόρεια τόσο το καλύτερο.
Όσον αφορά την ώρα, στις βόρειες συνοριακές πολιτείες των ΗΠΑ, τα σέλας εμφανίζονται αρκετά τακτικά κατά την εποχή του ηλιακού μέγιστου, όταν ο ήλιος κορυφώνεται στη δραστηριότητα της καταιγίδας. Ο τρέχων ηλιακός κύκλος ολοκληρώνεται αυτό το καλοκαίρι και το φθινόπωρο, επομένως οι πιθανότητές σας να δείτε το βόρειο σέλας είναι πολύ καλύτερες τώρα από ό,τι πριν από ενάμιση χρόνο, όταν η ηλιακή δραστηριότητα σημείωσε απότομη πτώση κατά τη διάρκεια ενός παρατεταμένου ελάχιστου.
Μια ισχυρή ηλιακή έκλαμψη κατηγορίας Χ που εκρήγνυται στον ήλιο στις 6 Ιουλίου 2012 φωτογραφημένη από τους Solar Dynamics Observers. Πίστωση: NASA
Εκρηκτικές μαγνητικές καταιγίδες που ονομάζονται εκλάμψεις στην επιφάνεια του ήλιου ωθούν μια χιονοθύελλα ηλεκτρονίων και πρωτονίων υψηλής ταχύτητας - αποσυναρμολογημένα άτομα υδρογόνου στην ουσία - στο διάστημα σε ένα συμβάν που ονομάζεται εκτίναξη μάζας στέμματος ή CME. Σε οποιαδήποτε παλιά εποχή, ο ήλιος απελευθερώνει συνεχώς καυτά αέρια από την επιφάνειά του με τη μορφή υποατομικών σωματιδίων που ονομάζονται ηλιακός άνεμος.
Αυτές οι φουρτούνες απομακρύνονται από τον ήλιο με περίπου 250 μίλια ανά δευτερόλεπτο (400 km/sec), αλλά κατά τη διάρκεια ενός CME, το υλικό μπορεί να εκτοξευτεί στο διάστημα με περισσότερα από 620 μίλια ανά δευτερόλεπτο (1.000 km/sec). Όταν τα σμήνη φτάσουν στη Γη 1-3 ημέρες αργότερα, μπορούν να συνδεθούν με το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας. Ακολουθήστε τις γραμμές του αόρατου μαγνητικού πεδίου στην ανώτερη ατμόσφαιρα, τα ενεργητικά ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια πυροδοτούν την εμφάνιση του βόρειου σέλας.
Η έκρηξη στην παραπάνω φωτογραφία οδήγησε σε μια μεγάλη εκτίναξη μάζας CME ή στεφανιαίας μάζας, έναν ισχυρό άνεμο ηλιακών σωματιδίων που μπορεί να πυροδοτήσει σέλας όταν φτάσει στη Γη. Πίστωση: NASA
Τα ηλιακά καλούδια εξέρχονται επίσης μέσω στεφανιαίων οπών. Ο ήλιος είναι δεμένος με μαγνητικά πεδία που σχηματίζουν κλειστούς βρόχους σε όλη την επιφάνεια, κλειδώνοντας σωματίδια που διαφορετικά θα διέφευγαν. Όχι έτσι με τις στεφανιαίες τρύπες. Αυτές οι μεγάλες τρύπες είναι περιοχές στο στέμμα του ήλιου όπου τα μαγνητικά πεδία ανοίγουν ελεύθερα στο διάστημα. Χωρίς περιορισμούς, τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια πετούν μακριά με ταχύτητες έως και 500 μίλια ανά δευτερόλεπτο (800 km/sec).
Οι στεφανιαίες τρύπες είναι περιοχές στην ατμόσφαιρα του ήλιου ή στέμμα όπου το ηλιακό πλάσμα μπορεί να ρέει απευθείας στο διάστημα. Συχνά μια τρύπα περιστρέφεται δύο φορές, υποκινώντας επαναλαμβανόμενα σέλας περίπου κάθε 4 εβδομάδες. Πίστωση: NASA
Έχοντας αυτά τα βασικά στοιχεία του aurora υπό τη ζώνη μας, ας δοκιμάσουμε τις δυνάμεις μας στην πρόβλεψη. Δεδομένου ότι το σέλας σχηματίζει έναν δακτύλιο που επικεντρώνεται στους γεωμαγνητικούς πόλους και όχι στους γεωγραφικούς βόρειους και νότιους πόλους, οι πιθανότητές σας να το εντοπίσετε βελτιώνονται εάν είστε πιο κοντά στον γεωμαγνητικό πόλο. Για παράδειγμα, τόσο το Ντένβερ του Κολωνία όσο και η Μαδρίτη της Ισπανίας έχουν σχεδόν το ίδιο βόρειο γεωγραφικό πλάτος 40 μοιρών, αλλά το Ντένβερ βρίσκεται σε πολύ καλύτερη τοποθεσία για περιστασιακή επίσκεψη στο σέλας, επειδή ο μαγνητικός πόλος βρίσκεται στον Καναδά στη «βορειοαμερικανική πλευρά» του πλανήτη .
Ο γεωμαγνητικός πόλος περιπλανιέται με το χρόνο. Αυτή τη στιγμή βρίσκεται στην καναδική Αρκτική. Προσφορά: Arnaud Chulliat, Institut de Physique du Globe de Paris
Μπορείτε να προβλέψετε την πιθανότητα του βόρειου σέλας για την τοποθεσία σας βρίσκοντας το μαγνητικό σας γεωγραφικό πλάτος. Αυτό μοιάζει πολύ με το κανονικό σας γεωγραφικό πλάτος, αλλά καθώς σχετίζεται με το γεωμαγνητικό πόλο αντί του γεωγραφικού πόλου. Επιστρέφοντας στο παράδειγμά μας, το μαγνητικό γεωγραφικό πλάτος της Μαδρίτης είναι 33 μοίρες ενώ αυτό του Ντένβερ είναι 48. Όσον αφορά το σέλας, το Ντένβερ είναι πολύ πιο βόρεια και σε καλύτερη θέση για να δει μια οθόνη.
Οι προγνωστικοί της Aurora χρησιμοποιούν επίσης αρκετούς δείκτες που είναι ευχάριστα διαθέσιμοι στο Διαδίκτυο σε απλούς πολίτες όπως εσείς και εγώ. ο εκτιμώμενος δείκτης Kp 3 ωρών είναι ένα από τα αγαπημένα μου και εύκολο στη χρήση.
Ο δείκτης Kp οδηγεί σε μια ωραία εμφάνιση του βόρειου σέλας στις 9-10 Ιουλίου 2013. Οι κόκκινες ράβδοι είναι μια καλή ένδειξη ότι η σέλας μπορεί να είναι ορατή σε όλο το βόρειο τμήμα των ΗΠΑ Πίστωση: NOAA
Ο δείκτης Kp είναι ένας αριθμός που μετρά την πιθανότητα να δεις ένα σέλας και καθορίζεται από ένα πλέγμα εννέα μαγνητομέτρων που έχει δημιουργηθεί στη Βόρεια Αμερική. Τα μαγνητόμετρα μετρούν την ισχύ και την κατεύθυνση των μαγνητικών πεδίων όπως αυτά που γνωρίζουμε από το παιχνίδι με τους μαγνήτες. Το σέλας παράγει αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο της Γης που συλλέγονται από αυτά τα μαγνητόμετρα, τα οποία αναμεταδίδονται στο NOAA και χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της τρέχουσας και της επερχόμενης δραστηριότητας.
Αυτός ο χάρτης σάς δίνει μια ιδέα για το τι πρέπει να είναι ο δείκτης Kp για να εμφανίζεται το σέλας σε τοποθεσίες των ΗΠΑ και του Καναδά. Πίστωση: NOAA
Για το Duluth, Minn., ο δείκτης Kp πρέπει να καταχωρήσει μόνο το '4' για τη δυνατότητα σέλας. Όσο πιο νότια πηγαίνετε, τόσο υψηλότερος πρέπει να είναι ο δείκτης για να είναι πιθανό το σέλας. Ο δείκτης απεικονίζεται ως μια σειρά ράβδων πλάτους 3 ωρών που κυμαίνονται σε ύψος από 0 έως 9. Είναι επίσης χρωματικά κωδικοποιημένα, με το πράσινο να αντιπροσωπεύει χαμηλή πιθανότητα καταιγίδας έως και κόκκινο, η οποία ξεκινά από το επίπεδο 5 και εκτείνεται σε το μέγιστο επίπεδο 9.
Απεικόνιση του οβάλ βόρειου σέλας από την τοποθεσία Ovation στις 15 Ιουλίου 2013. Ο Νότιος Καναδάς και το βόρειο περιθώριο των ΗΠΑ ήταν κάτω από το οβάλ με ορατό το βόρειο σέλας. Η κόκκινη «γραμμή θέασης» δείχνει πόσο νότια μπορούσε να φανεί το σέλας εκείνο το βράδυ. Η τοποθεσία Ovation περιλαμβάνει επίσης μια απεικόνιση του νότιου οβάλ. Πίστωση: NOAA
ο NOAA POES Auroral Activity είναι άλλο ένα κανονικό στη λίστα σελιδοδεικτών μου. Εκεί μπορείτε να ελέγξετε την έκταση των ωοειδών σέλας, εκείνων των καπακιών του λαμπερού φωτός σέλας που επικεντρώνονται στους βόρειους και νότιους γεωμαγνητικούς πόλους της Γης. Αν δείτε την πορτοκαλοκόκκινη άκρη του οβάλ κοντά, να αγγίζει ή να χύνεται ακριβώς πάνω από την τοποθεσία σας, πιάστε το παλτό σας και κοιτάξτε τον βόρειο ουρανό για τυχόν ενδεικτικές λάμψεις σέλας.
Η NOAA ενημερώνει συνεχώς το μέγεθος και την ένταση του οβάλ με βάση τα δεδομένα που λαμβάνει από τον Polar Orbiting Environmental Satellite (ΣΤΟ ΜΑΓΑΖΙ) . Μια πιο πρόσφατη είσοδος σε γραφικές απεικονίσεις σε πραγματικό χρόνο του οβάλ σέλας είναι του NOAA Ιστοσελίδα OVATION Aurora . Κάτω τα χέρια, είναι η πιο όμορφη θέα του τρέχοντος οβάλ. Οι χάρτες εμφανίζουν και τους δύο πόλους και περιλαμβάνουν ακόμη και μια γραμμή προβολής. Δεδομένου ότι το σέλας έχει ύψος 60 έως 140 μίλια, μπορεί να φανεί για κάποια απόσταση πέρα από την άκρη του οβάλ.
Ο οβάλ χάρτης POES σέλας στις 15 Ιουλίου 2012 που δείχνει πώς το οβάλ επεκτάθηκε καλά στις βόρειες ΗΠΑ για να δημιουργήσει μια εντυπωσιακή απεικόνιση σέλας. Το CME στο παραπάνω animation της 6ης Ιουλίου ήταν υπεύθυνο για τη δραστηριότητα. Πίστωση: NOAA
Ένας δείκτης δραστηριότητας συνοδεύει το οβάλ POES. Βαθμολογήθηκε από 1 έως 10+, όταν ο δείκτης ανεβαίνει στο '8', οι πιθανότητες είναι καλές για τουλάχιστον μια μικρή 'πράσινη λάμψη' στον βόρειο ουρανό σε όλη την Άνω Μεσοδυτική ή σε ολόκληρη τη βόρεια Ευρώπη. Το επίπεδο πρέπει να ανέλθει στο '10+' για να σέρνουν σέλας στον ουρανό του Ντένβερ.
Σελίδα δεδομένων σε πραγματικό χρόνο Ace. Όταν το Bz έπεσε στο -10 και χαμηλότερα (με κίτρινο περίγραμμα), το τοπικό μαγνητικό πεδίο του ήλιου συνδέθηκε με το πεδίο της Γης για να δημιουργήσει ένα ωραίο σέλας στις 28-29 Ιουνίου 2013. Πιστώσεις: NASA
Τέλος, υπάρχουν τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο που εισρέουν από το Προηγμένη Εξερεύνηση σύνθεσης (ACE) διαστημικό σκάφος που βρίσκεται στο σταθερό σημείο L1 Lagrange, 1 εκατομμύριο μίλια (1,6 εκατομμύρια km)εμπρόςτης Γης προς την κατεύθυνση του ήλιου. Το ACE διαθέτει εννέα όργανα που ανιχνεύουν και μετρούν τις αλλαγές του ηλιακού ανέμου καθώς και τα σωματίδια που διασχίζουν το ηλιακό σύστημα από άλλες περιοχές του γαλαξία του Γαλαξία. Το ACE μας παρέχει μια προειδοποίηση μίας ώρας εκ των προτέρων για τυχόν γεωμαγνητικές (αυροκαταιγίδες) που κατευθύνονται προς το μέρος μας ανιχνεύοντας αλλαγές στο ΔΝΤ ή στο διαπλανητικό μαγνητικό πεδίο.
Ένας τοίχος από λαμπρές ακτίνες εκρήγνυται ξαφνικά και συγκλίνει στο ζενίθ το πρωί της 15ης Ιουλίου 2013 στον απόηχο του CME. Πίστωση: Bob King
Το ΔΝΤ είναι ένα μέρος του μαγνητικού πεδίου του ήλιου που μεταφέρεται στον διαπλανητικό χώρο από τον ηλιακό άνεμο, μια εκροή υψηλής ταχύτητας υποατομικών σωματιδίων, κυρίως ηλεκτρονίων και πρωτονίων. Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτή τη σούπα φορτισμένων σωματιδίων πλάσμα. Επειδή ο ήλιος περιστρέφεται, το ηλιακό πλάσμα ταξιδεύει μακριά από τον ήλιο με μεγάλες σπείρες όπως το νερό που ψεκάζεται από έναν από αυτούς τους περιστρεφόμενους ψεκαστήρες γκαζόν.
Τα βόρεια φώτα παντού στον ουρανό εμφανίζονται από τα μέσα της δεκαετίας του 1990. Πίστωση: Bob King
Ενσωματωμένοι στους στροβίλους του πλάσματος του ήλιου είναι τμήματα του μαγνητικού του πεδίου. Καθώς το ΔΝΤ περνά δίπλα από τη Γη, συνήθως γλιστράει δεξιά, εκτρέπεται από το προστατευτικό μας μαγνητικό πεδίο και κανείς δεν είναι χειρότερος για τη φθορά. Αλλά όταν το ηλιακό μαγνητικό πεδίο δείχνει νότια - αυτό που ονομάζεται α νότια Bz – μπορεί να συνδεθεί με το μαγνητικό πεδίο της Γης που δείχνει βόρεια. Μόλις συνδεθεί, το ΔΝΤ απορρίπτει τις αποσκευές του με σωματίδια υψηλής ταχύτητας στην ατμόσφαιρά μας για να φωτίσει τον ουρανό με σέλας και να θέσει τους χειριστές δορυφόρων στην άκρη.
Όταν το Bz στρίβει νότια και πέφτει στο -10 ή χαμηλότερο στο ανώτατο γράφημα στο Σελίδα δεδομένων ACE σε πραγματικό χρόνο , τα σέλας είναι πιθανό να χτυπήσουν μέσα.
2013 Ημέρα του Αγίου Πατρικίου σέλας στο Duluth, Minn. Πιστώσεις: Bob King
Οι άνθρωποι του διαστημικού καιρού έχουν δημιουργήσει ένα πολύ χρήσιμοΣελίδα Συμβουλών Auroraμπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να βρείτε το δικό σας μαγνητικό γεωγραφικό πλάτος. Ένας πίνακας και ένα αναπτυσσόμενο μενού παραθέτουν έναν αριθμό πόλεων, αλλά αν δεν μπορείτε να βρείτε τη δική σας, κάντε κλικ σε έναν από τους τέσσερις χάρτες Kp παρακάτω και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στην τοποθεσία σας για να λάβετε τον αριθμό σας. Όλοι οι χάρτες είναι επίσης διαθέσιμοι στη σελίδα Συμβουλές:
*Βόρεια Αμερική
*Ευρασία
*Νότια Αμερική και Ανατολικός Ειρηνικός
*Αφρική-Ινδικός Ωκεανός-Αυστραλασία
Με το μαγνητικό γεωγραφικό πλάτος στο χέρι, μπορείτε τώρα να χρησιμοποιήσετε τους πίνακες στον ιστότοπο για να μάθετε σε ποιο επίπεδο πρέπει να φτάσουν οι δείκτες POES και Kp για να δικαιολογήσετε την απώλεια ύπνου για το βόρειο σέλας. Λάβετε υπόψη ότι όλες αυτές οι μέθοδοι είναι μόνο ενδείξεις και δεν εγγυώνται απολύτως ότι θα δείτε ή δεν θα δείτε το βόρειο σέλας. Άλλοι παράγοντες όπως το φως του φεγγαριού, ο καιρός και η απρόβλεπτη φύση της φύσης παίζουν πάντα. Έχω ξεφτιλιστεί τελείως τις νύχτες που το σέλας υποτίθεται ότι ήταν αναπόφευκτο. Άλλες φορές, τα φώτα έχουν ανάψει απρόβλεπτα. Αν όλα αυτά ακούγονται γνωστά, είναι. Ο διαστημικός καιρός μοιράζεται πολλές από τις ίδιες απογοητεύσεις με την πρόβλεψη καιρού στη Γη.
Καταπληκτικές κόκκινες ακτίνες από ένα σέλας που ανατινάχτηκε στις 4 Σεπτεμβρίου 2012. Συντελεστής: Bob King
Για να συνοψίσουμε, εδώ είναι η τυπική μου ρουτίνα πρόβλεψης σέλας:
1. Ελέγξτε τοΔιαστημική πρόγνωση καιρού NOAA. Εάν οι συνθήκες απαιτούν μια «μικρή καταιγίδα» ή καλύτερα, ξέρω ότι υπάρχουν σέλας για την τοποθεσία μου. Λάβετε υπόψη ότι οι ημερομηνίες που αναφέρονται είναι Παγκόσμια ή Ώρα Γκρίνουιτς. Για παράδειγμα, εάν προβλέπεται μικρή καταιγίδα για τις 20 Αυγούστου, αυτή είναι η 19η Αυγούστου κατά τις βραδινές ώρες για τις Μεσοδυτικές Η.Π.Α.
2. Ελέγξτε το Δείκτης Kp . Αν είναι trending πράσινο (3 ή χαμηλότερα), δεν χρειάζεται να ενθουσιαστείτε, αλλά αν εμφανιστεί μια κίτρινη ή κόκκινη γραμμή, είναι καιρός να δώσετε προσοχή. Ένα Kp του '5' υποδηλώνει μια μικρή γεωμαγνητική καταιγίδα με πιθανή αύρα στον πολύ νότιο Καναδά και στις βόρειες ΗΠΑ το '6' ή το '7' θα μπορούσε να σημαίνει μια καταιγίδα ορατή τόσο νότια όσο το Κεντάκι και το Μιζούρι.
3. Κάντε κλικ στο ΣΤΟ ΜΑΓΑΖΙ ή Πανηγυρική υποδοχή χάρτης που δείχνει την έκταση του ωοειδούς σέλας. Εάν το οβάλ εκτείνεται μέχρι τον νότιο Καναδά, αρχίζω να τρέχουν σάλια επειδή οι βόρειες ΗΠΑ είναι πλέον εντός εμβέλειας.
4. Ελέγξτε το Bz στο επάνω μέρος Γράφημα ACE . Δεν υπάρχει τίποτα σαν να βλέπεις ότι έχει φτάσει στο -10 ή χαμηλότερο. Ώρα τώρα να βγείτε έξω για μια ματιά!
5. Η τοποθεσία είναι σημαντική. Ένα μέρος με σκοτεινό βόρειο ορίζοντα είναι απαραίτητο για να δείτε τις πρώιμες φάσεις του σέλας, όταν συχνά είναι λίγο περισσότερο από ένα ανοιχτό πράσινο τόξο ύψους 5-10 μοιρών. Αν υποψιάζομαι λάμψη σέλας, θα πάρω τη φωτογραφική μου μηχανή και θα οδηγήσω σε ένα κοντινό σημείο με ανοιχτή θέα προς τα βόρεια. Μερικές φορές υπάρχουν σύννεφα στο βορρά, αλλά αν φαίνονται σε σιλουέτα, ξέρω ότι είναι από το σέλας γιατί καμία πόλη δεν βρίσκεται προς αυτή την κατεύθυνση.
Ας σταυρώσουμε τα δάχτυλά μας το σέλας θα επισκεφθεί σύντομα. Εν τω μεταξύ, μπορείτε να βελτιώσετε την τεχνική πρόβλεψης για να πάρετε ένα άλμα στην επόμενη μεγάλη παράσταση.