Kuzey enlemlerde bu etki Aurora Borealis ya da kuzey ışıkları olarak adlandırılır. Bu ışımalar, genellikle geceleri gözlemlenir, ağırlıklı olarak iyonosferde meydana gelir. Bu olgu yaygın olarak 60 ve 72 derece kuzey ve güney enlemleri arasında görünür, bu da arktik ve antarktik kutup dairelerinin içine düşer.
Kutup Işıkları (Aurora) Nedir ve Nasıl Oluşur? Aurora, Güneş fırtınalarının uzaya yaydığı yüklü parçacıkların, Dünya’nın manyetik alanıyla etkileşmesi sonucunda oluşan göz alıcı ışıklardır. “Kutup Işıkları” olarak da adlandırılan bu parıltılar, tarihten bu yana insanları büyülemiş harikulade ışık şovlarıdır. Aurora sözcüğü Roma Şafak Tanrıçası’nın adından gelmektedir. Boreas’da Yunanca’da kuzey rüzgârına Pierre Gassendi tarafından 1621’de verilen addır.
Cree (kri) halkı bu ilginç olaya Ruhların Dansı adını vermişler. Avrupa’da orta çağlarda auroraların Tanrıdan işaretler olduğuna inanılırmış. Kuzey kutup noktası ve Güney kutup noktasında gözlemlenebilen Auroralar, Aurora Borealis (Kuzey Işıkları) ve Aurora Australis (Güney Işıkları) olarak da bilinmektedirler. Auroralar Nasıl Oluşur? Solar rüzgarlar yardımıyla Güneş’ten, yaklaşık saatte 1,6 milyon km hızla uzaya fırlatılan ve oldukça yüksek oranlarda yüklü elektronlardan oluşan bu parçacıklar, Güneş’ten ayrıldıktan sonra hemen hemen 40 saat içinde, Dünya’nın çekirdeğinin üretmiş olduğu manyetik güç çizgilerini izleyerek, Dünya atmosferinin katmanlarından biri olan manyetosfere ulaşırlar ve atmosferde bulunan elementlerle etkileşim haline girerler. Bilimadamı Celsius, 1741’da, Auroraların meydana getirmiş olduğu manyetik akımları, manyetik kontrolün kanıtı olarak tanımlamıştır.
Kristian Birkeland adlı bilimadamı ise 1908’de, manyetik akımın, Aurora arkı boyunca bu tür partikül hareketlerinin genellikle gün ışığından karanlığa doğru, Doğu-Batı doğrultusunda hareket ettiğini savunmuştur. Bu yönelme hareketi daha sonraları “Aurorasal Elektron Hareketi” adını almıştır (bunun dışında “Birkeland akımı” olarak da bilinir). 1800’lü senelerin sonunda, Alman gökbilimci Hermann Fritz’in yapmış olduğu katkılarla, Auroranın çoğunlukla “Aurorasal Bölge” de görüldüğü tespit edilmiştir (Aurorasal Bölge Dünya’nın manyetik kutbunun çevresinde yaklaşık 2500km çapında halka şeklinde bir bölgedir).
Ayrıca, oluşabilecek güçlü bir manyetik fırtına, geçici olarak Aurasal ovali genişlettiğinde, nadiren de olsa ılıman enlemlerde de görülebilir. 29 Temmuz 1998’de THEMIS uzay sondaları ilk defa Auroralara sebep olan manyetosferik fırtınanın başlangıcını görüntülemeyi başarmıştır. Sonda, Aurorasal yoğunlaşmanın başlamasından 96 saniye önce manyetik temas fikrini kullanarak ölçüm yapmış ve bunun üstüne astronom Vasilis Angelopoulos, “Verilerimiz ilk defa açıkça gösteriyor ki, manyetik temas bu olayın tetikleyicisidir.” ifadesini kullanmıştır. Büyük manyetik fırtınalar, yaklaşık 11 yılda bir gerçekleşen Güneş lekesi döngüsü ile en yoğun noktalara ulaşırlar. Bu fırtınalar, ardından gelen 3 yıl boyunca da etkisini sürdürebilmektedir. NASA IMAJ uydusunun 11 Eylül 2005 tarihinde çektiği Mavi Bilye (Dünya) üzerindeki (11 Eylül 2005) “Aurora Australis” adlı kutup ışıkları animasyonunu izlemek için aşağıdaki resme tıklayın. Aurorasal Bölgenin içinde Auroranın oluşma olasılığı, genel itibariyle IMF (Gezegenler arası manyetik alan) çizgilerinin eğimine, özellikle de güney yönlü olmasına bağlıdır.
Solar rüzgar partikülleri çarpışır ve Dünya’nın manyetik alan çizgileri boyunca hızlanırlar. Bu nedenle iyonize olan atmosferin üst kısımlarındaki (80km’nin üzerinde) oksijen ve nitrojen, bu parçacıklar tarafından uyarılırlar. Elektron kazanan nitrojen (azot) atomları ile uyarılan oksijen atomlarının, temel enerji düzeyine dönüşümüyle foton salınımı ortaya çıkar. İşte gökyüzünde görülen Auroralar, bu fotonlardır. Tüm bu manyetik ve elektriksel kuvvetler, sürekli kayan kombinasyonlar ile birbirleriyle etkileşirler. Bu kaymalar ve akışlar, 50.000 voltta, 20.000.000 ampere kadar ulaşabilen atmosferik akımlar boyunca “Aurora’nın Dansı” şeklinde görülebilmektedir.
Auroraların Göz Alıcı Renkleri Nasıl Oluşmaktadır? Auroraların renkleri, çarpıştığı atom cinsine ve karşı karşıya geldikleri yüksekliğe bağlıdır.
Oksijen: Yeşil veya kahverengine kaçan kırmızı, içine çekilerek gizlenen enerjinin miktarına bağlı olarak 240km yüksekliğe kadar yeşil, bunun üzerinde de kırmızı renktedir. 240 km’den aşağıya doğru indikçe, çarpışma olasılığı artar ve bunun sonucunda kırmızı renk oluşamaz.
Bunun temel nedeni ise başka bir atom veya molekülle çarpışmaların, temel hale geçmesine engel olacak ve en sonunda yeşil ışık yayacak olmasından kaynaklanmaktadır Nitrojen (Azot): Mavi, veya kırmızı. Bunun haricinde atom iyonize olduktan sonra tekrar elektron kazandığı takdirde mavi ışık oluşacaktır. Yüksek enerji seviyesinden temel seviyeye geri dönüyorsa da kırmızı ışık yayacaktır. 90km yüksekliğe kadar mavi, bunun üzerinde de kırmızı ışık görülecektir.
