Cực quang là gì? Nguyên nhân và Tính chất của hiện tượng cực quang
Danh mục nội dung
Hiện tượng cực quang là gì?
Trong thiên văn học, cực quang là một hiện tượng quang học hiếm gặp được hình thành do sự bức xạ từ mà hình thành những vệt sáng đủ màu sắc trên bầu trời. Trên bầu trời đêm các ánh sáng như những dải được sinh ra do sự tương tác của các hạt mang điện tích từ gió mặt trời với tầng khí quyển bên trên của trái đất. Sự phun trào hàng loạt của mặt trời tạo các làn gió điện từ lớn tới trái đất và bị tầng khí quyển trên của trái đất chặn lại và đây được gọi là sự xung đột điện từ. Khi bị xung đột như vậy đã tạo ra các dải sáng chuyển động liên tục và thay đổi trông giống như những dải lụa màu trên bầu trời. Hiện tượng kì thú này rất đẹp và lộng lẫy trên bầu trời đêm nhưng không phải ở đâu cũng có thể quan sát được mà chỉ có một số cùng nhất định mới thấy được hiện tượng quang học tự nhiên này.
Do sự phát triển của khoa học vũ trụ thì việc giải thích hiện tượng quang học trên không quá khó khăn và ngoài ra chúng ta còn ghi lại được những hình ảnh chân thực nhất của hiện tượng quang học này nữa. Từ về tinh thì ta có thể biết được thế giới quan rộng lớn hơn bên ngoài trái đất chính là hệ mặt trời. Mặt trời tác động đến tất các các hệ hành tính xoay quanh nó và tất nhiên không chỉ trái đất mới có hiện tượng cực quang này mà các hành tinh khác như Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh và Hải Vương Tinh cũng có cực quang.
Các cực quang được sinh ra do tương tác của các hạt trong gió mặt trời với từ trường của hành tinh, và vì thế chúng là rõ nét nhất ở các vĩ độ cao gần các cực từ. Chính vì vậy mà hiện tượng cực quang này diễn ra rõ nét nhất tại hai bán cầu của trái đất và nếu diễn ra ở Bắc bán cầu Trái Đất được gọi là bắc cực quang, hay ánh sáng bắc cực; và ở Nam bán cầu thì là nam cực quang. Và không chỉ vậy mà ở các hành tinh khác cũng vậy nhưng tùy vào quỹ đạo quay và trục quay khác nhau mà hiện tượng này cũng chỉ hiện rõ nhất ở một số điểm trên các hành tinh khác.
Cực quang trong vật lí học lại được giải thích rất chi tiết bằng các điện từ xung đột. Mặt Trời nằm cách Trái Đất khoảng 150 triệu km và ảnh hưởng trực tiếp đến trái đất của chúng ta. Chắc hẳn bạn có thể biết đến bão Mặt Trời và đây là những phản ứng hạt nhân với các hạt mang điện từ mặt trời bức xạ ra ngoài vũ trụ với số lượng khổng lồ tạo thành dòng hạt điện bay trong không gian. Khi dòng hạt mang điện này đi qua các hành tinh và trong số đó có trái đất sẽ tác động đến bầu khí quyển. Bầu khí quyển có tác dụng chặn các tia hại tiếp xúc trực tiếp với bề mặt trái đất. Sự cố bão mặt trời này xảy ra cũng làm cho hiện tượng cực quang xảy ra.
Khi gió mặt trời tiếp xúc với khí quyển thì các electron có trong nguyên tử ở tầng khí quyển sẽ di chuyển lên mức quỹ đạo mang năng lượng cao hơn. Khi một electron di chuyển trở lại về quỹ đạo của nó và có mức năng lượng thấp hơn, nó sẽ giải phóng một hạt ánh sánh hay còn gọi là hạt photon.Phát xạ ánh sáng từ photon này tạo nên hiện tượng cực quang. Trong đèn neon cũng có các hiện tượng tương tự như vậy nhưng quy mô nhỏ hơn rất nhiều. Cực quang xuất hiện và có hình dạng vòng cung hoặc xoắn ốc theo dòng từ trường của trái đất. Và các màu của dải cực quang có màu khác nhau là do trong không khí có nhiều loại khí và ảnh hưởng đến các bước sóng ánh sáng nên tạo ra nhiều mắc sắc sặc sỡ đến vậy.
Cực quang không chỉ xuất hiện ở Trái Đất
Từ về tinh thì ta biết được thế giới quan rộng lớn ngoài trái đất chính là hệ mặt trời. Mặt trời tác động đến tất các các hệ hành tinh xoay quanh nó. Tất nhiên không chỉ Trái Đất mới có hiện tượng cực quang này mà các hành tinh khác. Chẳng hạn như Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh và Hải Vương Tinh cũng có cực quang.
Tập trung ở hai bán cầu của Trái Đất
Cực quang được sinh ra do tương tác của các hạt trong gió mặt trời với từ trường. Vì thế chúng rõ nét nhất ở các vĩ độ cao gần các cực từ. Hiện tượng cực quang này diễn ra tại hai bán cầu của Trái Đất. Chúng được gọi là bắc cực quang ở bán cầu Bắc và ở Nam bán cầu thì là nam cực quang.
Bão Mặt Trời tạo ra hiện tượng cực quang
Cực quang trong vật lí học lại được giải thích rất chi tiết bằng các điện từ xung đột. Chắc hẳn bạn đã từng nghe qua hiện tượng bão Mặt Trời. Đây là những phản ứng hạt nhân với các hạt mang điện từ. Mặt trời bức xạ ra ngoài vũ trụ số lượng khổng lồ tạo thành dòng hạt điện. Khi dòng hạt mang điện này đi qua Trái Đất sẽ tác động đến bầu khí quyển. Bầu khí quyển sẽ ngay lập tức chặn các tia hại tiếp xúc trực tiếp với bề mặt. Sự cố bão Mặt Trời này đã tạo nên hiện tượng cực quang.
Chiêm ngưỡng hiện tượng cực quang ở đâu?
Ở càng gần hai cực của trái đất thì bạn càng dễ dàng quan sát được cực quang. Nhưng ở hai cực này khí hậu rất khắc nghiệt thậm chí có những nơi còn không có người sống. Tại các nước Bắc Âu bạn có thể đã quan sát hiện tượng cực quang này. Điểm “săn” cực quang được nhiều người yêu thích nhất chính là các quốc gia như: Na Uy, Thuỵ Điển, Phần Lan, Iceland, Bắc Siberia, Alaska và Bắc Canada.
Để có ảnh đẹp, bạn cần có máy ảnh cơ, chân máy để có hình ảnh sắc nét và đèn pin. Nhiệt độ vào ban đêm rất lạnh khoảng 5 đến -40 độ C, vì vậy du khách nên mang theo quần áo phù hợp.
Chỉ có một tỷ lệ nhỏ người thực sự sống ở vùng "Aurora", nơi thường xuyên nhìn thấy ánh sáng cực quang. Điều này khiến cho trải nghiệm săn "cực quang" càng thêm hiếm gặp. Mỗi đêm là một bất ngờ, bạn không bao giờ biết những gì mong đợi.
Na Uy là nơi có nhiều địa điểm ngắm cực quang nhất: Tromso, Hammerfest, Andoy.