Obserwacje zórz polarnych

Dowiedz się więcej!

Na chwilę obecną, brak dostępnych podstron.

Zorza polarna jest kolejnym zjawiskiem astronomicznym w kręgu moich zainteresowań. Obserwacje zórz z terenu Polski wypełniły pewną „pustkę” po obserwacjach tranzytów planet pozasłonecznych i odkrywaniu gwiazd zmiennych. Bo okazało się, że również tutaj tematyka zórz ma powiązanie nie tylko obserwacyjne, ale także ściśle naukowe... Świetnie, jest co robić! Zachęta do podjęcia się tego tematu wynika z wielu elementów jednocześnie, które sprawiły, że zostałem przy tym dłużej.

• Szerokie grono obserwatorów - działamy wspólnie, wymieniając się doświadczeniami, predykcjami, przeżywając wspaniałe momenty... ale także rozczarowujące, szczególnie wtedy, gdy potencjał na znakomite widowisko jest wręcz zmarnowany. Zórz nie obserwuje się samemu, lecz z innymi. Niekoniecznie fizycznie - korzystając z Messengera lub Discorda, dzielą nas setki kilometrów, a wciąż możemy odczuwać te same emocje. Wynika z tego współpraca!

• Zawsze towarzyszy nam niepewność, czy zorza polarna w Polsce w ogóle się pojawi. A coś, co jest trudniejsze do osiągnięcia, cieszy jeszcze bardziej, kiedy w końcu się uda! Gdy pojawia się w momencie jak jest najmniej oczekiwana, to euforia sięga zenitu!

• Generalnie, Polska znajduje się w idealnej lokalizacji do obserwacji, aby nie przeciążyć się tematyką i aby spędzony czas był adekwatny - w życiu nie siedziałbym w tym tyle, jeśli zorza polarna miałaby pojawić się rzadziej niż raz na rok. Zorza polarna nie pojawia się zbyt rzadko, by raz mając ją zaobserwowaną, zapomnieć i zająć się czymś innym. Ale nie jest też na tyle częsta, aby stała się "nudna" czy "oklepana". Miłośników zórz w Skandynawii jest mnóstwo, ale u nas działa to na zupełnie innych zasadach. Zjawisko to u nas jest dla wytrwałych, dla których czeka trofeum w postaci kolorowego nieba. Albo farciarzy, który akurat idealnie się wstrzelą!

• Co do mojej lokalizacji, czyli Suwalszczyzna, jest raczej wyjątkowa:

  • Północna Polska, a więc częstość obserwowanych zórz polarnych jest nieco większa niż z południa kraju.

  • Dostęp do bardzo ciemnego nieba (z zasięgiem w zenicie przekraczającym 6.5 mag) w kilka minut, z możliwością niemal natychmiastowego monitorowania stanu widoczności zorzy "przez okno".

  • Odległy i skrajny zakątek, gdzie niekiedy pogoda jest lekko inna niż gdziekolwiek indziej w kraju (czasem bywa, że reszta Polski jest pod chmurami, a jedynie "gdzieś tam dalej na północnym-wschodzie jest czysto" dając szansę na złapanie zorzy; na nieszczęście czasem bywa na odwrót).

  • Dostęp do krajów nadbałtyckich (m.in. Litwa, przez co wyjazdy zorzowe stają się bardziej wyjątkowe i zachęcające!), umożliwiając podróż w wyższe szerokości geograficzne po prostu samochodem.

  • Kraina Lodu! W końcu ten teren słynie od "polskiego bieguna zimna" - a temat ten można nawiązywać z zorzą polarną całkiem mocno, stąd w zasadzie cały wstęp do odnośników np. z Elsą. Więc no, nie chodzi tutaj o całą bajkę, a jedynie własna interpretacja i powiązanie z zorzową tematyką!

Czy złapanie zorzy jest na pewno proste?

Uchwycenie "świateł północy" na zdjęciu jest samo w sobie całkiem łatwe... Ale musimy być w odpowiednim miejscu i czasie! Skąd wiemy, kiedy wybrać się w teren? To nieregularne zjawisko jest niemal kompletnie zależne od losu. Jednak potrafimy stwierdzić, przy jakich wskaźnikach zorzowych coś może być, a kiedy nie ma sensu w ogóle wychodzić z domu. A jeszcze lepiej, że jesteśmy w stanie przewidzieć, że "warto będzie je monitorować za X godzin, bo coś wtedy może być, ale teraz jeszcze nie" - to już w ogóle abstrakcja.

I tu jest coś, o czym trzeba pamiętać. My potrafimy powiedzieć, czy zorza polarna teraz świeci, czy nie. Mamy mnóstwo narzędzi, które na to pozwalają. Jeśli są chmury, to i tak działają magnetometry, kamerki internetowe na całym świecie, a pobrać też można aktualne zdjęcia satelitarne. Stwierdzenie, że „może być zorza”, nie oznacza wyłącznie, że według aktualnych danych w danej chwili jest ona możliwa do złapania. Oznacza ono też, że obserwowane są warunki, które dopiero mogą zwiastować jej nadejście. I właśnie to drugie, właściwiej brzmi "istnieje potencjał, który potrafi wywołać zorzę". To słowo - potencjał - w kwestii przewidywań, bardzo polubiłem. Taki stan trwa dużo dłużej niż sama obecność zorzy nad Polską. Jak mamy przedstawić to medialnie, to ciężko wejść w szczegóły i prościej powiedzieć o "możliwej zorzy". To też jest prawda, a cały problem z interpretacją nazwałbym dwuznacznością. Zazwyczaj tak przedstawiana, przynosi większe oczekiwania niż wychodzi w praktyce.

Bo przeważnie zorza nie będzie, niż będzie... A jak będzie, to zazwyczaj nieefektowna, niewielka. Mówimy, że to taka "dla koneserów". Albo, "zorza widmo". Ale może się trafić ta, długo wyczekiwana, konkretna. Taką, na jaką każdy czeka, jaką była na przykład kwietniowa 2023, majowa 2024, czy październikowa 2024. Raz na jakiś czas, po wielu rozczarowaniach, cierpliwość w końcu odpłaca się. Chęć podjęcia się predykcji, określania jakości potencjałów, to jedno z moich działań w tej tematyce. Aby nic nas nie ominęło. Aby dowiedzieć się jak najdokładniej, jak najwcześniej, być na bieżąco z tym, co aktualnie się dzieje i przekazywać tę wiedzę innym. Same obserwacje to dopiero wisienka na torcie, za cały trud włożony w przygotowania i śledzenie wskaźników!

Wracając, samo fotografowanie zorzy polarnej wspomniałem jako niby część łatwiejsza. Tutaj akurat temat możemy mocno rozwinąć, nawet pod kątem spraw technicznych czy obróbki zdjęć. A co, jeśli najpiękniejszy spektakl trwa zaledwie 15 minut i chcemy wykonać coś więcej niż jedno zdjęcie? I wtedy budzi się cała kreatywność. Inny kadr? Może zdjęcie z szklaną kulą, w której widoczne jest całe odbicie zorzowego łuku? A może ktoś jednocześnie ma pozować na zdjęciu? Zatem, na każdy wyjazd związany z zorzą zabieram ze sobą dwa aparaty! Mając na celu wykonanie 1-2 prostych zdjęć, wydaje się to prostym zadaniem. Będzie takim, jeśli po wykonaniu takich ujęć całość się zakończy, wstawiając je od razu na przykład na media społecznościowe. Ja z kolei staram się wycisnąć z tego nieco więcej.

Dlaczego obecność zorzy polarnej w Polsce jest obarczona tak dużą losowością?

Z małej chmury, duży deszcz. Z dużej chmury, mały deszcz. Ale i z ogromnej chmury może być potężny deszcz. Wszystkie te trzy zdania doskonale obrazują z czym mamy do czynienia przy łapaniu zorzy polarnej z Polski. Każdy obserwator ma nadzieję na spełnienie trzeciego wariantu. Jesteśmy w stanie określić jaki jest potencjał tego, co dzieje się w okolicy Ziemi. Jest nim przede wszystkim tak zwany parametr Bt. Jest to wartość siły interplanetarnego pola magnetycznego. Główny wskaźnik, od którego zależy czy jest szansa na kolorowe, zorzowe niebo. Wartość ta w okresie "spokoju" wynosi kilka nT (nanotesli, jest to jednostka Bt), natomiast wartość powyżej kilkunastu powoduje, że zdecydowanie należy być czujnym. Te kilkanaście nT lub wyżej, występuje dużo częściej w pobliżu maksimum cyklu słonecznego. Piękniejsze zorze polarne nad Polską mają miejsce, gdy Bt przekroczy 25 nT. Te najbardziej wyjątkowe i ekstremalne, towarzyszą im wartości po kilkadziesiąt nanotesli. Aż takie mają miejsce zwykle kilka razy w jednym cyklu.

Czym jest cykl słoneczny? Jest to po prostu cykl, w którym obserwuje się raz zwiększoną, a potem osłabioną aktywność Słońca, w okresie 11-letnim. Każdy cykl ma swoją liczbę - ten, w okolicach 2024-2025, jest powiązany z tak zwanym 25 cyklem słonecznym (SC25). Im więcej tam się dzieje, tym więcej szans na zorzowe zjawiska w Polsce. Względem minimum a maksimum, częstość występowania różni się nawet kilka, bądź kilkanaście razy! A to kolejny powód wyboru zórz polarnych jako główny kierunek zainteresowań po 2022. Co więcej, maksimum 24 cyklu (tego poprzedniego) nie charakteryzowało się wyjątkową aktywnością zorzową, a potężniejsze spektakle na niebie miały miejsce w jeszcze wcześniejszym cyklu (2000-2005), kiedy Internet dopiero raczkował, a sam astronomią jeszcze nie interesowałem się. Nowe narzędzia, nowe sytuacje - jest w czym zgłębiać temat.

W takim razie, gdzie tu losowość? Ten parametr Bt określa potencjał. Kompletnie skrótowo, nie wchodząc w fizyczne szczegóły dla tej ogólnikowej strony, od Bt zależna jest wartość Bz. Jeśli wartość Bt wynosi 10 nT (generalnie, zawsze jest powyżej zera), to wartość Bz może znaleźć się pomiędzy -10 nT a +10 nT. Jeśli Bt wynosi 35 nT, to wtedy Bz znajdzie się między -35 nT a +35 nT. Dlaczego jest to istotne? To, aby zorza polarna pojawiła się w Polsce, w większości przypadków potrzebujemy, aby Bz było bardziej ujemne niż -10 nT przez dłuższy czas. A to Bz ulega ciągłym zmianom... raz jest bardzo kapryśne, a czasem bardzo współpracujące, by dać nam zorzowy widok! Zatem, Bt to potencjał, Bz to konkretny indykator czy zorza jest, lub nie. Najpierw zobaczymy wyższe Bt, żeby później monitorować Bz.

I teraz nawiązanie do deszczu i chmur. Dajmy, małą chmurę, czyli potencjał z Bt = 15 nT. Wartość Bz jak najbardziej może osiągnąć -13 do -15 nT (ogólnie blisko najniższej możliwej wartości), ale szansa na takie coś jest bardzo mała... Jakieś 5%, zatem 1:20 szans. I nagle staje się cud - z czegoś niewielkiego pojawia się piękna zorza nad północnym horyzontem. Z 20 możliwych kul do wylosowania, tylko jedna jest wygrana i akurat ona zostaje wybrana. A uzyskanie Bt = 15 nT naprawdę nie wymaga od Słońca dużo - tyle może zrobić niewielki wyrzut plazmy, jeśli tylko zostanie skierowany w naszym kierunku. Jak wspomniano wcześniej, -10 nT też wystarczy do pojawienia się tzw. fotograficznej zorzy (taka, która gołym okiem jest zbytnio nie do dostrzeżenia). Wtedy cały zakres -10 nT do -15 nT to 10-15% szans. To jak dwie kolejne kule z "nagrodami pocieszenia".

To teraz weźmy naprawdę pokaźny potencjał - plazma słoneczna, której towarzyszy Bt = 30 nT. Czyli mocna flara na Słońcu, z erupcją wyjątkowo gęstej i szybkiej plazmy, lecącej centralnie w naszą stroną. Zwykle takim towarzyszy już niemały rozgłos medialny o "możliwej zorzy". Przy wspomnianym Bt, wartość Bz może osiągnąć między -30 nT a +30 nT. Ciągłe dodatnie Bz, dla którego jest 50% szans, w ogóle nie daje zorzy w Polsce. Wartość, która da u nas zorzowe kolory, to mniejsza niż wspomniane -10 nT, a więc w tym przypadku zostaje około 35% szans. Oczywiście nie jest niezbędne, aby taka wartość utrzymywała się ciągle. Wystarczą dwie godziny takiego Bz z kilku(nastu)godzinnego okna czasowego z podwyższonym Bt, aby zorza się pojawiła.

I w ten sposób dla analogii, wysokie Bt, będące ogromną chmurą, będzie z potężnym deszczem, jeśli Bz osiągnie blisko minimalnej możliwej wartości. A wielka chmura i mały deszcz, to ten cały brak szczęścia, któremu brakowało ujemnego Bz... Wtedy to jest jak stracony potencjał. I do tego musimy przywyknąć - więcej będzie takich mniej satysfakcjonujących zórz, aby w końcu doczekać się tej doskonałej! W ten sposób zorza jest dla cierpliwych, dla pokornych. A duża chmura z małym deszczem to oczywiście "rozczarowujące Bz". Wiedząc, że mogło być nawet -30 nT (tyle może starczyć, by być zorzą roku!), to te waha się po wartościach dodatnich, a na ujemne praktycznie nie chce schodzić.

Jak wygląda sytuacja z losowaniem 20 kul? Tutaj szanse na wygraną są dużo większe. Są dwie kule z "nagrodą pocieszenia". Nie jedno, ale dwa "zwycięskie" z sytuacji Bt = 15 nT. I teraz dorzucamy kolejne dwie kule z jeszcze wyższymi nagrodami, dla Bz pomiędzy -15 nT a -25 nT. Taka zorza zazwyczaj staje się dobrze zapamiętana... o ile nie wypadnie za dnia, czy za chmurami. A to jeszcze nie wszystko. Jedna dodatkowa kula - jackpot, główna wygrana. 1:20 szans, że Bz będzie ciągle współpracowało z wartościami -20 do -30 nT. To może wystarczyć, że 

Wiecie co jest jeszcze ciekawsze? Że opisałem jedynie z grubsza główny parametr. Czynników do monitorowania jest dużo więcej. Czasem przy słabo ujemnym Bz może wystąpić ładniejsza zorza, a przy mocno ujemnym jest jakaś niemrawa... Znaczenie ma też to, jak długo trwały aktualne wartości, a nawet jak mocno one się wahały. Sama idea kul także jest w przybliżeniu, bowiem Bz ulega ciągłym zmianom i nie uwzględnia to, że warunki zorzowe mogą wypaść w niekorzystnym dla nas momencie - na przykład trwający dzień lub pogoda.

To zakończenie jest dopiero wstępem do całego świata zorzowego...

Wszystko trzeba ze sobą spiąć i odnaleźć analogię. Taki jest cel autorskiego wskaźnika, kwintesencją całego projektu. WMZ, czyli wskaźnik mocy zorzy. Coś, co analizuje parametry i spina w jeden, przedstawiający wprost dostępność zorzy do obserwacji z Polski.

A to dopiero wierzchołek góry lodowej. Analiza obszarów aktywnych na Słońcu? Śledzenie przebiegu erupcji z jego powierzchni? Przewidywanie, kiedy (i czy) plazma uderzy w Ziemię? Jak tak, to czy nie stracimy widowiska przez odpowiednie warunki zorzowe wypadające... w samym środku dnia? Ocena zachmurzenia, pyłu saharyjskiego, stopnia zaświetlenia przez Księżyc. A może ktoś razem dołączy do wyjazdu w teren? W ogóle, czy znajdziemy na to czas? Ten cały kompleks zadań jest wciągający!