Zdumiewający widok. Zorza polarna została nagrana z orbity okołoziemskiej

W przeciągu ostatniego roku miłośnicy zórz polarnych mogli przeżyć prawdziwą ucztę. Początkowo zakładano, że trwające obecnie maksimum aktywności słonecznej wystąpi dopiero w 2025 roku i będzie stosunkowo spokojne. W praktyce jednak nadeszło szybciej i z dużo większą siłą, niż prognozowano. Dzięki temu niemal przez cały 2024 rok dało się zaobserwować wiele zjawisk auroralnych, w tym wyjątkowo widowiskowe z 10 maja 2024 roku. Według ekspertów była to najsilniejsza zorza od ponad dwudziestu lat. Co więcej, ostatnie doniesienia sugerują, że Słońce wciąż nie pokazało wszystkiego, na co je stać.

Już w styczniu 2025 roku do Ziemi kilkukrotnie dotarły obłoki plazmy uwolnione podczas tzw. koronalnych wyrzutów masy na Słońcu, wywołując zarówno słabsze, jak i mocniejsze zorze polarne. Z rzadka jednak mamy szansę zobaczyć to zjawisko „od góry”.

Taka okazja nadarzyła się 6 stycznia, kiedy astronauta Don Pettit zarejestrował na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) niezwykłe nagranie. Opublikowany niedawno w sieci film ukazuje wyraźnie zieloną zorzę polarną widoczną z pułapu 400 kilometrów nad powierzchnią naszej planety.

Zorza polarna powstaje na skutek podwyższonej aktywności Słońca, które obecnie przechodzi burzliwy etap. Ujawnia się on częstymi rozbłyskami słonecznymi i koronalnymi wyrzutami masy. W ich efekcie ogromne chmury plazmy opuszczają koronę słoneczną i wędrują przez Układ Słoneczny przez następne godziny i dni. Jeśli na ich trasie znajdzie się Ziemia, plazma wchodzi w kontakt z polem magnetycznym naszej planety, wywołując tzw. burzę geomagnetyczną.

Ziemska magnetosfera pełni rolę tarczy, kierując nadlatujące ze Słońca naładowane cząstki w stronę biegunów. Gdy w końcu zderzają się one z gazami w atmosferze, pobudzają tamtejsze atomy i cząsteczki, co prowadzi do emisji światła. Ten świetlny spektakl potrafi mienić się różnymi kolorami – między innymi zielenią, różem i błękitem – tworząc charakterystyczne wstęgi ułożone wzdłuż linii pola magnetycznego Ziemi.

Zielonkawa poświata to znak rozpoznawczy większości zórz, a naukowców intrygowała już od wieków. Pierwotnie wiązano ją z obecnością wodoru, a nawet nieistniejącym pierwiastkiem „aurorium”. Dość wcześnie wskazywano też na tlen, ale brak zielonego światła w warunkach laboratoryjnych przez lata stanowił zagadkę.

Rozwiązanie leży w specyficznej właściwości atomowej tlenu. W odróżnieniu od innych pierwiastków, które emitują fotony niemal natychmiast po wzbudzeniu, tlen potrzebuje niemal całej sekundy, by powrócić do stanu podstawowego. To długie opóźnienie daje szansę okolicznym atomom i cząsteczkom na pochłonięcie energii, co najczęściej uniemożliwia emisję zielonego światła.

Tuż przy powierzchni Ziemi atomy tlenu występują w tak dużym zagęszczeniu, że praktycznie nie mają czasu na wypromieniowanie charakterystycznej barwy. Natomiast na wysokości około 100 kilometrów atmosfera jest już znacznie rzadsza, dzięki czemu tlen może bez przeszkód „świecić” intensywnie na zielono.

Zielona poświata zwykle obejmuje obszar pomiędzy 100 a 300 kilometrami nad Ziemią. Wyżej ciśnienie atmosferyczne spada jeszcze bardziej, umożliwiając tlenowi emisję głębokiej czerwieni – i to przez wydłużony czas.

Opisywane nagranie nie jest pierwszym spojrzeniem na zorzę polarną z orbity. Astronauci przebywają na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej już od dwóch dekad i niejednokrotnie uwieczniali te niezwykłe światła w ziemskiej atmosferze.

Możemy śmiało założyć, że podczas następnego maksimum aktywności słonecznej za 11 lat materiały wideo i fotograficzne będą jeszcze bardziej efektowne. Dysponujący nowocześniejszym sprzętem astronauci z pewnością uchwycą zjawisko zorzy jeszcze wierniej. Najpewniej jednak nie zrobią tego z pokładu obecnej stacji kosmicznej, która do tego czasu przejdzie już do historii. Istnieje nadzieja, że zastąpią ją nowe, komercyjne placówki orbitalne, z których również będzie można prowadzić szczegółowe obserwacje zorzy polarnej.