Noćni svjetleći oblaci: Električni pramenovi ljetnih sumraka

Piše: Marko Posavec

Noćni svjetleći oblaci ili noktilucentni oblaci tanki su i vrlo visoki oblaci koji se mogu vidjeti kada je Sunce malo ispod horizonta. Nalikuju pramenovima cirusa, električno su plavi ili srebrnkasti, ponekad crvenkasti. To su najviši oblaci u Zemljinoj atmosferi. Kad se promatraju iz svemira, zovu se polarnim mezosferskim oblacima.

Naziv na engleskom: noctilucent clouds, night shining clouds, skraćeno NLC. Polar mesospheric clouds kada se promatraju iz svemira.

Noćni svjetleći oblaci u sumrak 21. lipnja 2019.
Noćni svjetleći oblaci u sumrak 21. lipnja 2019. vidjeli su se iz cijele Hrvatske i okolice. Bila je to, koliko je autoru poznato, prva njihova tako veličanstvena pojava u ovim krajevima. Snimio Marko Posavec, Koprivnica, 21. lipnja 2019.

Ljeto je, Sunce je upravo zašlo. Rojevi komaraca su nesnosni. Zajedno s mladom damom sjedite na otvorenom i gledate neodređeno u daljinu prema sjeverozapadu. Dok tako razgovarate i mašete rukama, primjećujete nekakve čudne tanke pramenove nisko na nebu, u smjeru gdje je Sunce nestalo. Kako se mrači, postaju sve sjajniji. Čudno, pomislite, pa što ih onda obasjava? Ne daju vam mira dok prerastaju u divnu predstavu, a boje im se prelijevaju od narančaste do električno plave. Mlada dama odlazi, a vi uzimate mobitel i tražite što bi to moglo biti. Internet vam kaže da su to noćni svjetleći oblaci, skraćeno NLC (od noctilucent clouds).

Nekada vrlo rijetka pojava u našim krajevima, danas praktički nema ljeta da se ne vide barem jednom. Znanstvenici još nisu sigurni što to točno znači. Neki smatraju da bi njihovo širenje prema jugu moglo imati veze s globalnim klimatskim promjenama. Toliko su vrijedni proučavanja da je NASA 2007. lansirala satelit AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere) kako bi prikupila podatke o njima i o čudnim radarskim odrazima u ljetnoj mezosferi. AIM je bio aktivan do ožujka 2023. kada su mu otkazale baterije.

Noćni svjetleći oblaci sramežljivo su se pojavljivali tu i tamo, nisko na horizontu, sve do spektakla 21. lipnja 2019. i ponovno u srpnju 2020., zajedno s kometom NEOWISE. Izuzetnu predstavu priredili su ranoraniocima 13. srpnja 2024. – ta je vjerojatno bila najbolja do sada.

Što su noćni svjetleći oblaci

Neki ih čak ni ne smatraju pravim oblacima nego ih zovu “oblačastim fenomenom”. To su pramenovi kristalića leda vrlo visoko u atmosferi, na visinama između 76 i 85 kilometara. Daleko su iznad običnih troposferskih oblaka, visoko gore u mezosferi. Pretanki su i suviše blijedi da bi se vidjeli danju. Moguće ih je opaziti samo nakon zalaska Sunca. Najbolje su vidljivi u nautičkom i astronomskom sumraku, kada je Sunce 6 do 16 stupnjeva ispod horizonta. Ti su oblaci dovoljno visoko da ih još uvijek obasjava Sunce dok je promatrač na tlu već duboko u Zemljinoj sjeni.

Budući da ih vidimo kad je oko nas kasni sumrak, svojim se sjajem jasno ističu na pozadini tamnog neba. Stoga su lako uočljivi i posljednjih godina sve popularniji.

Kako vidimo noćne svjetleće oblake, ilustracija
Noćni svjetleći oblaci dovoljno su visoko da ih Sunce još obasjava kad su niži oblaci, pa i promatrač na tlu, već duboko u sjeni.

Kako nastaju

Gornja mezosfera najhladniji je dio Zemljine atmosfere. Osim toga je i jako suha: zrak je tamo jako rijedak i sadrži puno, puno manje vlage od onoga u Sahari. Da bi se kristali leda mogli oblikovati u takvim uvjetima, temperatura mora biti izuzetno niska, ne viša od -123°C. Paradoksalno zvuči da se noktilucentni oblaci vide ljeti jer je mezosfera tada najhladnija. Razlog tome je način na koji Zemljina atmosfera vertikalno cirkulira tijekom godine; mezosfera se ljeti hladi, a zimi grije, za razliku od nižih slojeva. Temperature su najniže oko polova pa ih tamo ima najviše.

Ljeti ih je ipak nemoguće vidjeti iz područja oko polova iz jednostavnog razloga što Sunce ljeti tamo ne zalazi.

Tijekom nekoliko tjedana oko ljetnog solsticija, dakle, kada je mezosfera dovoljno hladna, u njoj nastaju kristalići leda. Vrlo su mali, reda veličine oko 100 nanometara (0,0001 mm). Da bi kristali nastali, potrebne su im neke čestice oko kojih se mogu formirati. Što su te čestice točno, još uvijek nije sa sigurnošću poznato. Pretpostavlja se da to može biti izvanzemaljska prašina, potekla od mikrometeora. Možda su tamo i sitne čestice izbačene u vulkanskim erupcijama, ili obična prašina iz troposfere koja je nekako dospjela gore… a možda sve to skupa. Čestice i vodena para lagano tonu iz termosfere, nađu se na temperaturama ispod -123°C i stvore kristaliće leda. Kad potonu u niže slojeve, gdje je toplije, sublimiraju i nestaju.

Animacija noćnih svjetlećih oblaka u lipnju 2021.
Animacija noćnih svjetlećih (odnosno polarnih mezosferskih, budući da se promatraju iz svemira) oblaka kako ih je u lipnju 2021. snimio NASA-in satelit AIM. Primijetite kako se šire budući da se mezosfera hladi uoči solsticija. U središtu je Sjeverni pol, dolje je Skandinavija, lijevo Kanada, gore Aljaska, desno Rusija. Ovaj je prikaz od milja zvan “tratinčica”. Izvor: NASA/AIM/Hampton University.

Vodena para može doći iz troposfere kroz rupe u tropopauzi, podignuta gravitacijskim valovima. Može nastati i reakcijom metana s hidroksilnim radikalima. A može doći i na dramatičniji način.

Rakete i noćni svjetleći oblaci

Vodenu paru u mezosferu ubacuju, između ostaloga, i lansiranja raketa. U kolovozu 2004. SpaceX-ova raketa Falcon 9 stvorila je noćne svjetleće oblake iznad Floride, gdje se inače nikada ne mogu vidjeti. Mehanizam je jednostavan: raketa za sobom ostavlja trag koji je, uz druge plinove, bogat vodenom parom. Dio te pare ostaje u mezosferi gdje se pretvara u kristaliće leda. Kada ih obasja Sunce, vidimo noćne svjetleće oblake.

Dosta su pare u visoku atmosferu ostavila i lansiranja Space Shuttlea između 1981. i 2011. Zanimljivo, otkriveno je da taj njihov ispust vrlo brzo stiže do sjevernog polarnog područja i tamo stvara noćne svjetleće oblake.

Međutim, prema najnovijim istraživanjima učinak lansiranja raketa na noćne svjetleće oblake nije velik. Da, vodena para stiže tim putem u mezosferu, ali nema je dovoljno. Čini se da je važniji čimbenik ipak metan. I ima ga sve više. Dok je u 19. stoljeću noćne svjetleće oblake bilo moguće vidjeti jednom u par desetljeća, sad su dobre šanse da ih vidimo više puta svakog ljeta.

Što to znači izvan je opsega ove web stranice.

Povijest

Noćni svjetleći oblaci prvi su puta pouzdano zabilježeni 1885., dvije godine nakon što je u morskom prolazu između Jave i Sumatre grunuo Krakatau. Možda je erupcija uzrokovala njihovu tadašnju pojavu, a možda su divni zalasci Sunca zbog prašine visoko u atmosferi skrenuli pozornost čovječanstva na nebo pa su tako primijećeni i svjetleći oblaci. U desetljeću nakon otkrića istraživani su koliko je u ono doba bilo moguće. Fotografirani su i visina im je izmjerena triangulacijom.

Bijele noći nakon Tunguske eksplozije

30. lipnja 1908. neko je svemirsko tijelo udarilo u Sibir i uzrokovalo Veliku sibirsku eksploziju, znanu i kao Tunguska eksplozija. Noćima nakon toga nebo je nad sjevernom i središnjom Europom bilo obasjano sjajnim noktilucentnim oblacima. U Londonu se u ponoć moglo čitati novine. U Švedskoj i Škotskoj usred noći snimljene su savršeno eksponirane fotografije bez pomoći umjetne rasvjete. Pojava noćnih svjetlećih oblaka nakon eksplozije smatra se jednim od dokaza da se u Zemlju tada zabio mali komet, a ne asteroid.

Izvadak iz članka F. J. W. Whipplea "On Phenomena Related to the Great Siberian Meteor", 1934.
Izvadak iz članka Francisa J. W. Whipplea “On Phenomena Related to the Great Siberian Meteor”, Quarterly Review of the Royal Meteorological Society, 1934.

Sve do osvita svemirskog doba u šezdesetima nije se mnogo toga moglo otkriti. Kad su rakete doprle do mezosfere i izmjerile tamošnje uvjete, potvrđena je Wegenerova teza da se ti oblaci sastoje od kristalića leda, a ne od vulkanske prašine. Kasnije su snimljeni iz svemira i otkriveno je da se ljeti pružaju poput tanke plohe oko polova. 2006. godine otkriveni su i na Marsu (pogledajte fotografije iz 2023.). Tamo se vjerojatno sastoje od suhog leda. A u novije vrijeme stvoreni su i umjetni noćni svjetleći oblaci, u istraživačke svrhe.

Pažnju javnosti posebno privlače od devedesetih godina 20. stoljeća, kada je postalo jasno da su sve češći i sve sjajniji. Tada su otkrivene i poveznice s lansiranjima raketa i atmosferskim metanom, to jest moguća veza s klimatskim promjenama.

Opažanja iz Hrvatske

Prije 2019. nema puno podataka o noćnim svjetlećim oblacima iz Hrvatske. U starijim povijesnim zapisima nije uvijek jasno na što se odnose pojave koje opisuju. Vladis Vujnović u Geofizici vol. 15 (1998.) spominje noćne svjetleće oblake kao “fenomen koji, čini se, nikada nije zabilježen iz Hrvatske”. Ako povijesni zapisi i postoje, do njih nije lako doći. Međutim, iz Hrvatske je relativno često bilježena pojava polarne svjetlosti (oko 40 puta od sredine 18. stoljeća do 2000.), što znači da su ovdašnji promatrači budno motrili nebo. Nije vjerojatno da bi izostavili ovako neobičnu pojavu.

Onda su se, negdje oko 2010., noćni svjetleći oblaci naočigled počeli spuštati južnije. Stanovnici južne Njemačke, Austrije, Češke i Mađarske počeli su ih redovitije viđati. Bilo je samo pitanje vremena kada ćemo ih opaziti odavde.

Prvu autoru poznatu fotografiju noćnih svjetlećih oblaka iz Hrvatske snimio je Ivan Baboselac iz Osijeka, 30. lipnja 2013. (Imate stariju? Javite!) Bili su još uvijek sramežljivi, nisko nad horizontom.

Noćni svjetleći oblaci snimljeni iz Hrvatske 30. lipnja 2013.
Prva poznata fotografija noćnih svjetlećih oblaka iz Hrvatske. Snimio Ivan Baboselac, Osijek, 30. lipnja 2013.

Nešto su sjajniji bili 2. srpnja 2017. kada ih je iz Zagreba uhvatio Goran Osmanović:

Noćni svjetleći oblaci iznad Zagreba 2. srpnja 2017.
Noćni svjetleći oblaci iznad Zagreba 2. srpnja 2017. Snimio Goran Osmanović.
Noćni svjetleći oblaci iznad Zagreba 2. srpnja 2017.
Noćni svjetleći oblaci iznad Zagreba 2. srpnja 2017. Snimio Goran Osmanović.

A onda je došao prvi dan ljeta 2019.

Povijesni prizor 21. lipnja 2019.

Nakon što je Sunce zašlo na ljetni solsticij 2019., visoko na nebu ukazali su se nekakvi tanašni pramenovi. Izgledali su poput blijedih cirusa i bili su jako visoko na nebu, negdje na pola puta do zenita. Iz tog razloga autor teksta prvo nije posumnjao na noćne svjetleće oblake. Ionako se jako rijetko vide, još da su tako visoko…

Ali bili su to oni. Sve je ubrzo postalo jasno.

Noćni svjetleći oblaci u sumrak 21. lipnja 2019.
Noćni svjetleći oblaci, Koprivnica, 21. lipnja 2019. Snimio Marko Posavec.
Noćni svjetleći oblaci u sumrak 21. lipnja 2019.
Noćni svjetleći oblaci, Koprivnica, 21. lipnja 2019. Snimio Marko Posavec.
Noćni svjetleći oblaci u sumrak 21. lipnja 2019.
Snimio Marko Posavec, Koprivnica, 21. lipnja 2019.
Noćni svjetleći oblaci u sumrak 21. lipnja 2019.
Noćni svjetleći oblaci, Koprivnica, 21. lipnja 2019. Snimio Marko Posavec.

Noćni svjetleći oblaci tada su viđeni vrlo daleko, u Europi skroz do juga Italije i Španjolske. Postavljen je i rekord, ali s druge strane Atlantika: opaženi su iz okolice Los Angelesa, na širini od 34° sjeverno. Severe Weather Europe ima zbirku fotografija te sjajne predstave. Privukli su i pažnju nacionalnih medija.

S kometom NEOWISE

Godinu dana nakon što su na velika vrata stigli u naše krajeve, noćni svjetleći oblaci priredili su nam još dvije lijepe predstave. Prva je bila 5. srpnja uvečer:

Noćni svjetleći oblaci, Koprivnica, 5. srpnja 2019.
Noćni svjetleći oblaci, Koprivnica, 5. srpnja 2020. Snimio Marko Posavec.

A onda, tri dana kasnije, mnogi su astronomi amateri ustali rano i pred ljetnu zoru išli dočekati sjajni komet C/2020 F3 NEOWISE. Repatica je bila prekrasna, jasno vidljiva golim okom. No da bi čarolija bila veća, posvuda oko nje svijetlili su noktilucentni oblaci.

Komet NEOWISE i noćni svjetleći oblaci
Komet C/2020 F3 NEOWISE “umotan” u noćne svjetleće oblake. Naravno, komet je puno, puno dalje od samih oblaka. Snimio Marko Posavec, Koprivnica, 8. srpnja 2020.
Komet NEOWISE i noćni svjetleći oblaci, 8. srpnja 2020.
Komet NEOWISE i noćni svjetleći oblaci, 8. srpnja 2020. Snimio Marko Posavec (Koprivnica).
Komet NEOWISE i noćni svjetleći oblaci, 8. srpnja 2020.
Svitanje je sve bliže, komet više nije vidljiv, a i noktilucentni oblaci blijede. Desno je Venera. Snimio Marko Posavec (Koprivnica).

Iznenađenje u srpnju 2024.

Sezona je već bila poodmakla. Tri tjedna nakon ljetnog solsticija u godini Sunčevog maksimuma nitko nije polagao previše nade da će se ukazati. Dva ili tri puta vidjeli su se te sezone, ali nijedna od tih pojava nije bila na razini one iz 2019. A onda je došla subotnja zora 13. srpnja.

Noktilucentni oblaci bili su izuzetno sjajni i prostrani. Vidjeli su se do zenita, pa i dalje prema jugu. Osim toga bili su i prekrasnih boja, crvenkasti na gornjem rubu – tamo gdje im je Sunce na horizontu. Tko je imao sreće i vidio ih, stvarno može biti sretan. Po iskustvima očevidaca, ovo je bila bolja predstava od one iz 2019. Ovdje pročitajte više o tome.

Noćni svjetleći oblaci
Spektakularni noćni svjetleći oblaci u zoru 13. srpnja 2024. Snimio Danijel Bošnjak, Zvekovac, općina Dubrava.
Noćni svjetleći oblaci
Snimio Danijel Bošnjak, Zvekovac, općina Dubrava.
Noćni svjetleći oblaci
Snimio Danijel Bošnjak, Zvekovac, općina Dubrava.

Kako ih vidjeti

Noćni svjetleći oblaci pojavljuju se nekoliko tjedana prije i poslije ljetnog solsticija. Hrvatska je blizu južnog ruba njihova dosega i što smo bliže solsticiju, to su veće šanse da ih vidimo. Njihova najspektakularnija pojava do sada, naravno ona iz 2019., dogodila se na sam ljetni solsticij.

Mogu se vidjeti nakon zalaska i prije izlaska Sunca. Točnije, kada je Sunce između 6 i 16 stupnjeva ispod horizonta, dakle u nautičkom i astronomskom sumraku (odnosno u astronomskoj i nautičkoj zori, pred svitanje). To razdoblje počinje otprilike 40 minuta nakon zalaska Sunca i traje oko dva i pol sata. Isto vrijedi i za jutarnja promatranja: od dva i pol sata prije svitanja, što je u to doba godine oko 2:30.

Ne treba vam nikakva posebna oprema. Možete ih pogledati dalekozorom da biste vidjeli više finih detalja. Nije potreban ni neki veliki mrak, dovoljno su sjajni da se vide i iz gradova. Trebali biste, međutim, imati nizak sjeverozapadni horizont. Uvečer ih tražite na sjeverozapadu, ujutro na sjeveroistoku.

Kako možemo znati hoće li se vidjeti navečer ili ujutro? Ne možemo. Za večer je lako… ujutro nema druge nego probuditi se i naviriti se kroz prozor.

Budući da smo toliko daleko na jugu, drugi ih uvijek vide prije nas. Prva opažanja na početku sezone obično stižu iz Škotske, baltičkih zemalja ili juga Skandinavije. Kad ih počnu viđati Slovenci, Austrijanci i Mađari, znači da bismo uskoro mogli i mi. Pratite grupe spomenute u poveznicama.

Također, čini se da postoji veza između pojave noćnih svjetlećih oblaka i Sunčeve aktivnosti. Kad je Sunčeva aktivnost jača oblaci su slabiji, i obrnuto.

Kako ih razlikovati od cirusa

Ponekad, kad je nebo još svijetlo, noćne svjetleće oblake nije lako razlikovati od običnih troposferskih oblaka. Često nalikuju cirusima i cirostratusima. Kad su sjajni i spektakularni, dileme nema. No, ako su blijedi i nisko, ovo može pomoći:

  • Ako u smjeru sumnjivih oblaka ima drugih, tamnijih oblaka, moguće je da se radi o noćnim svjetlećim oblacima. Sigurnije je pričekati da Sunce potone još malo dublje ispod horizonta. Ako svi drugi oblaci potamne, a oni ostanu svijetliti, onda su noktilucentni.
  • Pogledajte ih dalekozorom ili teleobjektivom. Na običnim cirusima povećanje ne daje nikakve nove detalje, samo su mutniji. Gledani dalekozorom, noćni svjetleći oblaci pokazat će više finih detalja nego što je vidljivo golim okom.

Struktura noćnih svjetlećih oblaka

Noćni svjetleći oblaci ponekad su jednostavni, nalik regularnim cirusima, no znaju imati vrlo složenu i zamršenu strukturu. Tu su zavijuci, čvorovi, mreškanja, valići, rebrasta područja, rupe i svašta drugo. Ne postoje dvije identične njihove pojave.

Znanstvenici koji ih proučavaju podijelili su njihove oblike na četiri glavne vrste. Detaljno ih je, s primjerima, opisao Sjevernoirac poznat u krugovima ljubitelja neba Martin McKenna.

Osim toga, imaju i varijacije u boji. Često su bijeli, srebrnkasti ili električno plavi. Posljedica je to njihovih optičkih svojstava, kao i činjenice da Sunčeva svjetlost koju odražavaju prelazi dugačak put kroz atmosferu. Mogu imati i narančaste ili crvenkaste nijanse, a to je zapravo posljedica toga što im je Sunce koje osvjetljava te dijelove na zalasku. Tada dolazi do crvenjenja svjetlosti, kao i kod običnog Sunčevog zalaska.


Poveznice

Noctilucent Clouds – detaljan opis s puno fotografija i primjera, autora Martina McKenne. Spominje i moguće opažanje noćnih svjetlećih oblaka oko 35 godina prije onoga iz 1885. koje je službeno priznato kao najranije.

Noctilucent clouds around the world – grupa na Facebooku koju vrijedi pratiti tijekom sezone NLC-ova kako bismo bili spremni kad krenu opažanja iz nama susjednih zemalja.

NLCNET – Noctilucent Cloud Observing Network. Kako ime kaže, web stranica posvećena praćenju pojava noćnih svjetlećih oblaka.

Spaceweather – stranica koja vam treba biti obavezno dnevno štivo ako vas zanimaju nebo, Sunce, odnosi Sunce – Zemlja, polarna svjetlost i štošta drugo. Između ostaloga, naravno, i noćni svjetleći oblaci.

Noctilucent Cloud Watch – još jedna Facebook grupa posvećena noćnim svjetlećim oblacima.

Polar Image – Pekka Parviainen iz Finske u svojoj galeriji ima bogatu kolekciju noćnih svjetlećih oblaka (i koječega drugoga), još tamo od kraja sedamdesetih.