Fotografowanie zorzy polarnej - poradnik
3. Jak polować?
Jak już wspomniałem, by móc obserwować zorze polarne muszą nałożyć się dwa czynniki. Pierwszym z nich jest odpowiednia intensywność wiatru słonecznego, a drugim dobra pogoda. Dlatego zanim zaczniemy szukać informacji o zorzach polarnych warto odwiedzić sprawdzony portal z prognozą pogody. Polecam tutaj serwisy, które specjalizują się w danych rejonach i prezentują szczegółowe prognozy pokrywy chmur dla danego obszaru z dużą rozdzielczością czasową. Przydadzą się też szczegółowe dane dotyczące temperatury oraz siły wiatru, co pozwoli nam dobrać odpowiedni ubiór na często wielogodzinne obserwacje. Nie sprawdzają się tu serwisy dostępne domyślnie w naszych smartfonach, które często uśredniają dane z większych obszarów i z kilku godzin. Dla odwiedzających Islandię lub Norwegię polecam odpowiednio serwisy Vedur.is oraz yr.no, z których korzystamy w trakcie naszych Fotomisji. Dzięki nim jesteśmy w stanie z dużym prawdopodobieństwem określić, że np. w określonych godzinach pojawi się nad naszymi głowami dziura w chmurach, która pozwoli na obserwacje. Tak było w 2015, gdy lądując za dnia Reykjavíku przy zachmurzonym niebie wiedzieliśmy, że między godziną 21 a 24 będziemy mieć nad głowami sporą dziurę. Mogliśmy więc się odpowiednio przygotować, co zaowocowało pięknymi zdjęciami.
Okazuje się, że pojawienie się zorzy, podobnie jak pogodę, również możemy przewidzieć. Przydaje się do tego portal Space Weather, który prezentuje wszelkie dane dotyczące kosmicznej pogody zebrane z NASA oraz Space Weather Prediction Center. Pierwsze, co możemy tam sprawdzić, to aktualna siła i gęstość wiatru słonecznego. Wartości na poziomie 200–400 km/s nie wróżą nic spektakularnego, jednak, gdy prędkość osiąga 700–1000 km/s to jest szansa na niezłe widowisko.
W tym miejscu warto wspomnieć, co wpływa na siłę wiatru słonecznego. Naładowane cząstki „uciekają” ze Słońca cały czas, jednak sporadycznie zdarzają się zjawiska powodujące jego nagłe wzmocnienie. Jednym z nich są dziury koronalne, czyli dziury w polu magnetycznym Słońca. Z obszaru takiej dziury cząstki wylatują z dużo większą prędkością, gdyż nie są hamowane przez pole magnetyczne naszej dziennej gwiazdy.
Zdjęcie korony słonecznej z widoczną sporych rozmiarów dziurą koronalną. Źródło: NASA/SDO |
Oprócz dziur koronalnych na Słońcu zdarzają się rozbłyski, czyli nagłe wyrzuty energii zgromadzonej w miejscach zawirowań pola magnetycznego, które najczęściej występują nad plamami słonecznymi. Rozbłyski są klasyfikowane według klas A,B, C, M i X, gdzie każda kolejna klasa oznacza wybuch o 10-krotnie większej mocy. W ramach klas stosuje się też oznaczenia liczbowe, gdzie np. rozbłysk M5 jest 5 razy silniejszy od M1. Każdy z rozbłysków sprawia, że po kilkudziesięciu godzinach do naszej atmosfery dociera duży strumień naładowanych cząstek mogących wytworzyć zorzę polarną. Trudno jednak dokładnie przewidzieć, kiedy wyrzucona materia dotrze do naszej jonosfery, bowiem zależy to od siły i kierunku wyrzutu. Jednak daje to cenną informacje o tym, że lada dzień zorze mogą się zintensyfikować.
Rozbłysk klasy M5, który miał miejsce 1 kwietnia 2017 roku. Źródło: SDO/AIA |
Rozbłysk powstał nad plamą 2644. Źródło: SDO/HMI |
Planując polowanie na zorze warto mieć świadomość jeszcze jednego zjawiska, jakim jest cykl aktywności Słońca. Okazuje się, że występują fluktuacje poziomu emitowanego przez naszą dzienną gwiazdę promieniowania elektromagnetycznego (w tym światła, które dociera do Ziemi), a także wiatru słonecznego. Wieloletnie obserwacje pozwoliły określić, że co około 11 lat występuje minimum aktywności, które rozpoczyna nowy cykl słoneczny. Przez następne 3 do 5 lat aktywność wzrasta i osiąga swoje maksimum, po czym znów zaczyna spadać, by po około 6–7 latach ponownie osiągnąć minimum. W okresie minimum aktywności wiatr słoneczny jest słabszy, pojawia się też znacznie mniej plam słonecznych (lub w ogóle nie występują), a co za tym idzie zmniejsza się prawdopodobieństwo wystąpienia rozbłysków przynoszących nam piękne zorze. Aktualnie nasza dzienna gwiazda znajduje się w 24 cyklu, który osiągnął maksimum w latach 2012–2015. Teraz następuje stopniowy spadek aktywności, a minimum jest spodziewane w okolicach 2020 roku. Warto jednak nadmienić, że aktywność zorzowa, choć związana z 11-letnim cyklem aktywności słonecznej, jest w stosunku do niego przesunięta o 1–2 lata na później. W efekcie największa aktywność zorzowa występuje po maksimum aktywności słonecznej.
Granica owalu zorzowego w zależności od wartości Kp. Źródło: NOAA |
Aktualna wartość Kp jest podawana na Space Weather, a historyczne dane można śledzić na tej stronie
Owal zorzowy przy Kp=1. Żródło: NOAA |
Sytuacja nieco zmienia się dla Kp=2–3. Są to już wartości, które dają spore szanse na obserwowanie tego zjawiska i przynoszą one najczęściej dość stabilne zorze, które potrafią „zawisnąć” nad horyzontem na wiele godzin. Mamy wtedy czas na szukanie ciekawych widoków, które możemy wkomponować w nasze kadry. Gołym okiem nie wyglądają one zbyt spektakularnie, bowiem przypominają rozciągnięte na niebie obłoki. Na zdjęciach wychodzą dużo lepiej, gdyż nabierają na sile i zyskują zieloną barwę.
Animacja złożona z 55 zdjęć wykonanych na przestrzeni 18 minut. |
Animacja złożona z 37 zdjęć wykonanych na przestrzeni 16 minut. |
Animacja złożona z 89 zdjęć wykonanych na przestrzeni 45 minut. |
Łatwo można odnieść to do zwykłego wiatru. Przez trzy godziny może wiać równomiernie z prędkością 60 km/h. Innym razem będzie wiać 30 km/h, jednak w ciągu 3 godzin trafi się kilkanaście silnych podmuchów o prędkości ponad 100 km/h. W jednym i drugim przypadku średnia prędkość może być taka sama.
Na tym właśnie polega nieprzewidywalność zorzy polarnej. Nawet dysponując wieloma danymi, nigdy nie mamy pewności kiedy pojawi się ona na niebie, w którym miejscu, jak długo i jak intensywnie będzie świecić oraz jaki kształt przybierze.
Na koniec jeszcze jedna uwaga. Będąc na szerokościach z przedziału 65–70 stopni, czyli niemal zawsze pokrywanych przez owal zorzowy, w poszukiwaniu zorzy nie można rozglądać się tylko na boki. Może się zdarzyć, iż jonosfera będzie bombardowana cząstkami wiatru słonecznego tuż nad naszymi głowami, co sprawi, że promienie zorzy pojawią się w zenicie i będą wyglądały, jakby wychodziły z jednego punktu tworząc przepiękny radiant. Zorza tego typu nazywana jest koroną.