Πολικό σέλας: τα μαγευτικά φώτα του ουρανού

Ο ουρανός εντυπωσίαζε τους ανθρώπους από τα αρχαία χρόνια. Από τα αστέρια και τις βροχές μετεώρων, μέχρι τις ηλιακές εκλείψεις και τον Γαλαξία μας, πολλά είναι τα φαινόμενα και τα ουράνια αντικείμενα που γοητεύουν τους παρατηρητές. Ένα από τα εντυπωσιακότερα θεάματα, ωστόσο, είναι το γνωστό σε όλους πολικό σέλας.

Πώς δημιουργείται;

Είναι γνωστό πως το πολικό σέλας δεν είναι ορατό από ολόκληρο τον πλανήτη, καθώς δημιουργείται κυρίως στους μαγνητικούς πόλους της Γης, οι οποίο βρίσκονται κοντά στους γεωγραφικούς της πόλους. Παρόλο που είναι περισσότερο διαδεδομένη η ονομασία «Βόρειο σέλας», που πρόκειται για το σέλας που εμφανίζεται στον βόρειο πόλο, στην πραγματικότητα σέλας δημιουργείται και στον νότιο πόλο, το «Νότιο σέλας».

Το σέλας δημιουργείται στους πόλους της Γης εξαιτίας του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη. Συγκεκριμένα, φορτισμένα σωματίδια προερχόμενα από τον Ήλιο πλησιάζουν τη Γη, αλλά το μαγνητικό της πεδίο «οδηγεί» ένα μέρος από αυτά στους δύο της πόλους, από τους οποίους εξέρχονται και εισέρχονται οι μαγνητικές γραμμές, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Έπειτα, τα σωματίδια αυτά διεγείρουν άτομα αζώτου και οξυγόνου κυρίως, τα οποία είναι παρόντα σε μεγάλα ποσοστά στην ατμόσφαιρα της Γης. Κατά την αποδιέγερσή τους, εκπέμπονται φωτόνια, τα οποία προκαλούν το σέλας.

Το πολικό σέλας, μάλιστα, είναι ορατό και από το διάστημα. Οι αστροναύτες στον ISS έχουν τη δυνατότητα να θαυμάσουν το φαινόμενο κοιτώντας τη Γη από ψηλά. Παράλληλα, η NASA έχει στείλει πέντε δορυφόρους με την ονομασία «THEMIS» (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms), με σκοπό να συλλέξουν δεδομένα που θα συμβάλλουν στην περαιτέρω κατανόηση του φαινομένου του σέλατος.

Αναφορές στην ιστορία

Από τα αρχαία χρόνια έχουν υπάρξει πολλές αναφορές στο πολικό σέλας, αλλά ακόμα υπάρχει διαφωνία σε ό,τι αφορά το ποια είναι η αρχαιότερη καταγραφή του φαινομένου. Αυτό συμβαίνει επειδή οι περιγραφές αρκετά συχνά είναι ασαφείς, και οι ερευνητές δεν μπορούν να συμπεράνουν με βεβαιότητα αν αναφέρονται πράγματι στο πολικό σέλας.

Μια από τις αρχαιότερες αναφορές στο φαινόμενο χρονολογείται στις αρχές του 10ου αιώνα π.Χ. (γύρω στο 977 π.Χ. ή 957 π.Χ.). Πρόκειται για μια περιγραφή που βρέθηκε σε αρχαία κινεζικά κείμενα της περιόδου εκείνης και έχει να κάνει με την εμφάνιση ενός «φωτός πέντε χρωμάτων» στο βόρειο τμήμα του νυχτερινού ουρανού. Αν και στη σημερινή εποχή οι μαγνητικοί πόλοι της Γης, στους οποίους δημιουργείται το σέλας, βρίσκονται αρκετά κοντά στους γεωγραφικούς της πόλους, στο παρελθόν αυτοί βρίσκονταν σε διαφορετικές θέσεις. Την εποχή της παραπάνω καταγραφής, υπολογίζεται πως ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης βρισκόταν νοτιότερα, περίπου 15 μοίρες πιο κοντά στην Κίνα απ’ ό,τι σήμερα. Έτσι, δικαιολογείται η θέαση του φαινομένου από εκείνη την περιοχή.

Άλλες περιγραφές που ενδέχεται να αφορούν το πολικό σέλας έχουν βρεθεί σε αρχαία κείμενα Ασσυρίων και Βαβυλωνίων, τα οποία χρονολογούνται μερικές εκατοντάδες έτη μετά, την περίοδο 679 – 655 π.Χ. και 567 π.Χ. αντίστοιχα.

Αξιοσημείωτες περιπτώσεις

Το όχι και τόσο μακρινό 1859 έπληξε τη Γη μια γεωμαγνητική καταιγίδα που έμεινε στην ιστορία γνωστή ως «Carrington Event», λόγω του Βρετανού αστρονόμου Richard Christopher Carrington που την παρατήρησε. Θεωρούμε πως η καταιγίδα αυτή προκλήθηκε από μια ισχυρή στεμματική εκπομπή μάζας (στα αγγλικά «Coronal Mass Ejection» ή «CMS»), δηλαδή από την εκτόξευση πυκνού υλικού από το ηλιακό στέμμα προς τον μεσοπλανητικό χώρο. Το Carrington Event είχε ως αποτέλεσμα να μη λειτουργούν οι τηλέγραφοι παγκοσμίως, αλλά το εντυπωσιακότερο ήταν ότι πραγματοποιήθηκε εμφάνιση σέλατος σε περιοχές αρκετά μακριά από τους μαγνητικούς πόλους. Συγκεκριμένα, υπάρχουν επιβεβαιωμένες αναφορές εμφάνισης του φαινομένου στη Χαβάη των ΗΠΑ και σε τροπικές χώρες όπως η Τζαμάικα, η Κούβα, οι Μπαχάμες και το Ελ Σαλβαδόρ.

Η πιο πρόσφατη, βέβαια, επιβεβαιωμένη εμφάνιση του σέλατος στη χώρα μας πραγματοποιήθηκε μόλις 19 χρόνια πριν, τον Νοέμβριο του 2003. Το σέλας είναι ιδιαίτερα σπάνιο να σχηματιστεί τόσο μακριά από τους μαγνητικούς πόλους της Γης, ωστόσο τότε όχι μόνο παρατηρήθηκε αλλά και φωτογραφήθηκε πάνω από την Αθήνα, από τον αστροφωτογράφο Αντώνη Αγιομαμίτη.

Σέλας σε άλλους πλανήτες

Το πολικό σέλας δεν είναι ένα φαινόμενο που παρατηρείται μόνο στη Γη. Ο Δίας, ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, έχει μαγνητικό πεδίο πολύ ισχυρότερο από της Γης και το σέλας στον πλανήτη είναι πολύ εντονότερο. Παρατηρείται κυρίως στο υπεριώδες τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και στις ακτίνες Χ, ενώ εκτός από τον ηλιακό άνεμο, το σέλας στον Δία το τροφοδοτούν και φορτισμένα σωματίδια που προέρχονται από ηφαίστεια στην Ιώ, τον τρίτο μεγαλύτερο δορυφόρο του πλανήτη.

Σέλας παρατηρείται και στον Κρόνο, το οποίο προκαλείται εν μέρει από την αλληλεπίδραση των σωματιδίων του ηλιακού ανέμου με την ατμόσφαιρα του πλανήτη, αλλά κυρίως λόγω των ισχυρών ανέμων που πνέουν εκεί. Πρόκειται για έναν μοναδικό τρόπο σχηματισμού σέλατος που δεν έχει εντοπιστεί σε κάποιον άλλο πλανήτη.

Το πολικό σέλας είναι ένα από τα ομορφότερα φαινόμενα που μπορεί κανείς να παρατηρήσει. Δεν είναι τυχαίο άλλωστε πως από την αρχαιότητα μάγευε τους ανθρώπους, οι οποίοι λόγω της αδυναμίας τους να εξηγήσουν την προέλευσή του είχαν φτιάξει πολλούς μύθους γύρω από αυτό.