Aurora (Kutup Işıkları) Nedir ve Nasıl Oluşur?

Kuzey ya da Güney Kutbu yakınlarında gerçekleşen doğal ışık gösterilerinin fotoğraflarını görme şansınız olmuştur. Aurora denilen bu doğa harikası ışık gösterilerine Kutup Işıkları da denilir. Özel olarak adlandırılıcak olursa; Kuzey Kutbu'nda oluşanlar Aurora Borealis, Güney Kutbu'nda oluşanlar Aurora Australis'tir. Oluşma sebepleri aynı olsa da kuzey ışıkları daha popülerdir; daha çok bilinmesinin sebebi kolay ulaşılabilir olmalarından kaynaklıdır.

Aurora Nasıl Oluşur?

Öncelikle auroranın oluşmasını sağlayan şey Güneş’tir. Güneş’in bizim için sürekli bir ısı ve ışık kaynağı olduğunu biliyoruz, yalnız Güneş aynı zamanda zararlı ışınlar ve radyasyon da yaymaktadır. Güneş’ten gelen çoğu zararlı ışınların etkilerinden dünyanın etrafındaki manyetik alan sayesinde korunuruz.

Güneş'te sürekli patlamalar olur ve bu patlamalar sonucunda Güneş'ten uzaya parçacıklar savrulur. Güneş’te gerçekleşen ve taçküre kütle boşaltımı ya da Güneş patlaması olarak adlandırılan patlamalar, Güneş'in taçküresinde (koronasında) manyetik alan karışımları nedeniyle oluşur ve uzaya büyük kütlelerde plazma fırlatılmasına sebep olur. Bu patlamalar Güneş rüzgarlarının oluşmasını sağlar ve yüksek hızlarda uzayda yolculuk edebilen tanecikler oluşmasına sebep olur.

ESA

Bu tanecikler yani serbest elektron ve protonlar, Güneş'in dönmesi ile birlikte Güneş rüzgarları ile dünyaya doğru savrulurlar. Yüklü parçacıklar dünyanın manyetik alanı tarafından büyük ölçüde saptırılsalar da, bazı parçacıklar dünyanın atmosferine girer ve bu parçacıklar atmosferdeki gaz molekülleri ile çarpışırlar.

Crystal Links

Yani bu muhteşem ışık gösterileri, Güneş'ten gelen yüklü taneciklerin Dünya’nın atmosferdeki oksijen ve azot gazlarının tanecikleri ile çarpışması sonunda oluşur. Dünya'nın atmosferi çoğunlukla azot ve oksijen gazlarından oluştuğu için bu moleküllerle çarpışırlar. Çarpışan taneciklerle enerji kazanan bu moleküller normal enerji düzeylerine dönerken foton yayarlar. Yayılan fotonların sayısı o kadar çoktur ki, ışık gösterisi olarak karşımıza çıkar.

Özetle, kutup ışıklarının ardında atomun uyarılması prensibi yatar. Atom, merkezde bir çekirdek ve çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde dönen elektronlardan oluşur. Güneş yüzeyinde oluşan fırtınalar uzaya yüklü parçacıklar saçar. Güneş’ten saçılan bu yüklü parçacıklar dünya atmosferindeki gaz atomlarına çarptığında, yörüngedeki bir elektron bulunduğu yörüngeden daha yüksek enerjili bir yörüngeye çıkarak uyarılmış olur. Bu uyarılma atomların ışıma yapmasına sebep olur. Elektron uyarılmış halden düşük enerjili yörüngesine geri dönerken foton denilen ışık parçacıklarını salar.

Farklı Aurora Renkleri Nasıl Oluşur?

Güneş’ten gelen parçacıkların oksijen molekülleri ile çarpışması sonucunda kırmızı veya yeşil ışık tonları üretilirken; azot molekülleri ile mavi ve mor ışık tonları üretilir. Soluk sarımsı yeşil en sık rastlanılan aurora rengidir ve dünyanın yaklaşık 96 kilometre yukarısında bulunan oksijen molekülleri sayesinde oluşur. Nadir görülen kırmızı auroralar, 320 kilometre yükseklikteki oksijen molekülleri ile oluşmaktadır. Azot molekülleri ise mavi veya morumsu-kırmızı auroralar üretir.

Pixabay

Bu çarpışmalardan milyarlarca sayıda olduğu zaman, yayılan fotonlar gece gökyüzünde görünür hale gelerek kutup ışıklarını oluştururlar. Gündüz görünmezler çünkü Güneş ışığından daha sönüktürler. Ayrıca aslında auroralar yeryüzünün tamamında oluşabilir; ancak kutuplarda daha belirgin olmasının sebebi, buradaki yüksek manyetik alan ve daha uzun süren karanlıktır.

Pixabay

Farklı Şekillerdeki Auroralar

Bilim insanları auroraların neden farklı şekillerde oluştuklarına dair hala kesin bir cevap bulabilmiş değiller ama şekillerin manyetosferin neresinde oluştuklarına bağlı olduğu bilinmektedir. Auroralar çok farklı şekiller de görünse de genel olarak üç farklı şekilde karşımıza çıkar: Ark şekilli, şerit şekilli ve sütun şekilli aurora.

Ark Şekilli Aurora

Ark şekilli auroralar gökkuşağını andırırlar. Daha çok, auroral aktivitenin sakin ve daha yoğun olduğu durumlarda ortaya çıkarlar. Yüksek enlemlerde oluşan tipik ark yapısıdır ve kuzey-doğudan kuzey-batıya doğru uzanır.

Aurora Borealis Observatory

Şerit Şekilli Aurora

Kıvrımlı şekilli auroradır. Şeritler yavaş veya orta hızda hareket edebilir. Aurora yoğunluğu arttığında hızlanır ve dans ediyormuş gibi görünürler.

Aurora Borealis Observatory

Sütun Şekilli Aurora

Bu auroralar uzaya doğru yükselen devasa renkli ışık sütunları gibidirler. Bunlar artan auroral aktivite belirtisi olmakla birlikte, sık sık artan parlaklık ve hareketlilikle ortaya çıkarlar. Sütunlar genellikle yoğun auroral dönemlerde, düşük jeomanyetik enlemlerde ortaya çıkar.

Aurora Borealis Observatory

Kutup Işıkları Nerelerde Gözlemlenebilir?

Auroralar genellikle Dünya'nın manyetik kutuplarının çevresinde oluşan halka şeklindeki alanlarda ortaya çıkar. Auroral oval denilen bu halkalar uzaydan görünebilir. Kuzey ışıklarını gözlemlemek için önerilen yerlerin başında; Alaska, Kanada ve Norveç gibi İskandinav ülkeleri gelir. Güney ışıklarını gözlemlemek için ise; Avustralya ve Yeni Zellanda önerilir.

Tour Radar

Diğer Gezegenlerde de Aurora Oluşur mu?

Evet, oluşabilir. Eğer gezegen, Dünya gibi manyetik bir alana sahip ise aurorası da olabilir.

NASA

NASA

Gaz devleri, yani; Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün güçlü manyetik alana sahip oldukları için auroraları da vardır. Bu auroraların renkleri ve şekilleri Dünya'dakinden farklıdır çünkü bu gezegenlerin atmosferleri ve içerdikleri gazlar farklıdır.