Polarna svjetlost

Piše: Marko Posavec

Polarna svjetlost (aurora) svjetlosna je pojava u višim slojevima atmosfere. Može biti u obliku lukova, prstenova, zavjesa, snopova ili svijetlih ploha. Nastaje međudjelovanjem Sunčevog vjetra i Zemljinog magnetskog polja. U iznimnim slučajevima može se vidjeti iz Hrvatske.

Naziv na engleskom: aurora, northern lights

Polarna svjetlost iznad jezera Šoderica
Velika polarna svjetlost koja se vidjela iz Hrvatske u noći s 10. na 11. svibnja 2024. Više o tome ovdje. Snimio Marko Posavec.

Polarna svjetlost vrlo je romantična pojava. Mnogima je na popisu stvari koje trebaju vidjeti za života. Svake godine turisti putuju na Island i u skandinavske zemlje kako bi pokušali spaziti auroru. Golim okom boje joj se uglavnom ne vide, ali svejedno je spektakularan prizor. Ljudi se često začude kada čuju da se polarna svjetlost može vidjeti i iz Hrvatske. Ne tako divna kao iz sjevernih krajeva, naravno, no u prosjeku možemo ju očekivati svakih par desetljeća. Njena su pojavljivanja usko vezana uz vrhunce 11-godišnjeg ciklusa Sunčeve aktivnosti.

Aurora je bila rimska božica zore i jutra. Borej (Boreas) je bio personificirani sjeverni vjetar. Aurora borealis stoga je u prijevodu sjeverna zora. Ista pojava na južnoj polutki zove se aurora australis (od Auster, južni vjetar). Naziv aurora borealis, koliko nam je poznato, skovao je u ranom 17. stoljeću Galileo Galilei.

Kako nastaje polarna svjetlost

Sunce neprestano šiba okolni svemir strujom električki nabijenih čestica. Skupno ih zovemo Sunčev vjetar. To su uglavnom elektroni, protoni i alfa čestice (jezgre helija). Kada Sunčev vjetar dođe do Zemlje, sudara se s njezinim magnetskim poljem. Silnice magnetskog polja usmjeravaju čestice prema polovima.

U višim slojevima atmosfere te se čestice, većinom elektroni, sudaraju s atomima i molekulama dušika i kisika. Struja nabijenih čestica ionizira i pobuđuje atome i molekule u atmosferi. Oni prilikom povratka u osnovno stanje ispuštaju energiju. To vidimo kao emisiju svjetlosti u raznim bojama.

Više o geomagnetskim uvjetima nastanka polarne svjetlosti pročitajte u Astroučionici Vernese Smolčić

Geomagnetske oluje

Za posebno jaku polarnu svjetlost, poput one 10. i 11. svibnja 2024., ipak nam je potrebno nešto više. Sunčeva aktivnost varira u ciklusima koji traju oko 11 godina*. Oko vrhunca pojavljuje se mnogo Sunčevih pjega – tamnih područja u fotosferi gdje se gusto isprepliću silnice Sunčevog magnetskog polja. Zbog njih su ta područja nešto hladnija od okoline pa nam izgledaju tamnija.

Vrhunac aktualnog Sunčevog ciklusa očekujemo 2025. godine.

Te magnetske petlje ponekad puknu i događa se Sunčev bljesak, nagli izboj zračenja koji, ako je usmjeren prema Zemlji, može omesti kratkovalnu komunikaciju. Iza bljeska može uslijediti i koronin izbačaj mase, oblak plazme i nabijenih čestica. Elektromagnetsko zračenje bljeska do Zemlje putuje brzinom svjetlosti, znači oko osam minuta, a prvi snopovi nabijenih čestica stižu 20-ak minuta kasnije. Koroninom izbačaju treba dulje – obično dva-tri dana, nekima više, nekima manje. Uglavnom se sastoji od protona i elektrona, a na okupu ih drži otkinuti komad Sunčevog magnetskog polja.

Kad se ta masa sudari sa Zemljinom magnetosferom, njome poteče ogromna energija. Magnetske silnice usmjeravaju ju prema polovima i u gornjoj atmosferi sudara se s česticama zraka. Što je koronin izbačaj veći i gušći, polarna svjetlost bit će sjajnija i vidjet će se puno dalje od polova.

Polarna svjetlost iznad Koprivnice
Polarna svjetlost iznad Koprivnice 11. svibnja 2024. Snimio Marko Posavec.

Boje polarne svjetlosti

Boja polarne svjetlosti ovisi o atomima i molekulama koje ju emitiraju, ali i o visini na kojoj se sudari čestica događaju:

  • kisik na većim visinama emitira crvenu, a na nižima zelenu svjetlost
  • dušik emitira plavu, ljubičastu ili crvenu svjetlost

Na većim visinama, gdje je atmosfera rijetka, sudari nabijenih čestica s česticama plina u atmosferi razmjerno su malobrojni. Kisik prilikom povratka u osnovno stanje emitira zelenu svjetlost nakon vrlo kratkog vremena, a nešto dulje mu treba za crvenu – i do dvije minute. S tim da sudari s drugim atomima i molekulama upijaju energiju i sprječavaju emisiju svjetlosti. Visoko gore, gdje nema puno zraka, sudari su dovoljno rijetki da kisik ima vremena emitirati crvenu svjetlost i ona tamo prevladava. Zato iz naših krajeva uglavnom vidimo crvenu polarnu svjetlost. Budući da smo daleko od polarnog kruga, u pravilu vidimo samo najviše dijelove aurore. A oni su većinom crveni.

Niže u atmosferi gustoća čestica puno je veća. Kisik, zbog brojnih sudara, više nema dovoljno vremena za emisiju crvene svjetlosti pa prevladava zelena. Još niže ni zelena ne može doći do izražaja. Tada ulogu preuzima dušik i njegove plave, ljubičaste te naposljetku opet crvene nijanse.

Najčešća boja polarne svjetlosti je zelena. Slijedi ružičasta (mješavina svijetlozelene i crvene), zatim crvena pa žuta i plava. To vrijedi za područja na višim zemljopisnim širinama. Kod nas, kako je ranije rečeno, dominantna boja je crvena.

Polarna svjetlost vidljiva iz Hrvatske

Polarna svjetlost može se vidjeti iz naših krajeva i to čak i ne tako rijetko. U zadnjih 35 godina pojavila se dvaput 1991., zatim 2000., dva ili tri puta 2003. te po jednom 2005., 2015. i 2023. godine. Evo jednog relativno nedavnog primjera, kada ju je zapazila šira javnost:

U noći s 8. na 9. studenog 1991. brojni su očevici javili dežurnoj službi prognoze vremena Državnog hidrometeorološkog zavoda da vide rumenilo iznad sjevernog horizonta. (…) Kako je studeni 1991. g. bilo vrijeme početka agresije JNA na Hrvatsku u Domovinskom ratu, opažači pojave iz obalnog područja su posumnjali na ogroman ratni požar nad kontinentalnim dijelom Hrvatske, što svjedoče njihovi telefonski pozivi, a što srećom nije bilo uzrok rumenilu sjevernog horizonta nego vrlo izrazita pojava polarne svjetlosti nad mjestom opažanja u priobalju.

Inga Lisac: “Tristota obljetnica rođenja Josipa Ruđera Boškovića”, Hrvatski meteorološki časopis 44/45, 2011.

U znanstvenom radu dr. sc. Inge Lisac (1930. – 2015.) i dr. sc. Antuna Markija “Polarna svjetlost viđena iz Hrvatske i susjednih zemalja” (dostupnom na Hrčku) opisano je 37 pojava polarne svjetlosti od 1737. do 1991. godine. Pojave aurore vidljive iz Hrvatske jasno su povezane s vrhuncima 11-godišnjeg ciklusa Sunčeve aktivnosti. U nastavku su izdvojene neke zanimljivije epizode.

Prva poznata fotografija polarne svjetlosti iz Hrvatske
Prva poznata fotografija polarne svjetlosti iz Hrvatske. Snimio ju je Milan Karakaš iz Cerića kod Vinkovaca 7. travnja 2000. Izvor: “Tristota obljetnica rođenja Josipa Ruđera Boškovića”, dr. sc. Inga Lisac, Hrvatski meteorološki časopis 44/45, 2011.
Polarna svjetlost snimljena iz Hrvatske 2003. godine
Polarna svjetlost snimljena iz Hrvatske 20. studenog 2003. Autor: Boris Štromar.

Ruđer Bošković i polarna svjetlost

Prvi poznati hrvatski zapis o polarnoj svjetlosti dolazi nam iz pera Ruđera Boškovića (1711. – 1787.), isusovca i znanstvenika. Bošković je napisao dvije rasprave o polarnoj svjetlosti, ali spominjao ju je i u svojim drugim djelima. Moguće je da ju je osobno vidio iz Italije 1726. i 1737. Procijenio joj je visinu na oko 1000 kilometara.

Kao mogući uzrok ove pojave naveo je utjecaj Sunca na Zemlju. Točnije, pristao je uz de Mairanovu teoriju da Sunčeva vrtnja izobličuje Sunčevu atmosferu. Ona tada “poprima oblik konveksne leće” u ravnini ekliptike. “Vrlo rijetka tvar Sunčeve atmosfere” tako utječe u visoku Zemljinu atmosferu i žari je, pisao je Bošković. Sve u svemu, takav nazor nije daleko od suvremenog objašnjenja polarne svjetlosti.

Povijesni zapisi iz 18. stoljeća

Najstariji poznati zapis o polarnoj svjetlosti viđenoj iz Hrvatske potječe iz prve polovice 18. stoljeća. Zabilježio ga je redovnik Nikola Gojak u ljetopisima franjevačkog samostana u Makarskoj. 16. listopada 1737. nebo je u smjeru Splita, Hvara i planina bilo osvijetljeno plameno crvenom bojom. Fenomen se ponovio 3. veljače 1750.

Polarna svjetlost opažena je 1769. iz Sinja, zatim 1770., 1779. i 1787. iz Slavonije. Ovako ju je opisao fra Marijan Lanosović, ljetopisac Franjevačkog samostana u Osijeku: “Mutno crvenilo pretvorilo se u luk koji se protezao od Velikog medvjeda do krila Labuda. Pojavili su se i elementi u obliku pojaseva koji su se širili prema zenitu, kao i crvenkaste zrakaste mrlje koje su blijedjele i ponovno se pojavljivale. Pojava iz 1779. bila je slična onoj iz 1770.”*

Slobodni prijevod. Nisam (još) pronašao izvorni tekst.

19. stoljeće

Zapisi iz 19. stoljeća uglavnom potječu iz meteoroloških i brodskih dnevnika te pojedinačnih izvještaja.

Prekrasna aurora viđena je 12. listopada 1859. iz Ljubljane. Kratko je trajala, ali zapisano je da joj je prethodilo pulsiranje telegrafske igle. Bio je to treći put da je pojava polarne svjetlosti zabilježena iz Ljubljane te godine.

Dvojica mornara s austrijskog brika Saida koji se tada nalazio u Puli prijavila su dvije pojave polarne svjetlosti u noći s 13. na 14. svibnja 1869. Crveni luk protezao se od obzora do obzora. Donji rub bio mu je 15, a gornji 45 stupnjeva iznad horizonta. Središnji dio luka odgovarao je magnetskom meridijanu. Iste je noći aurora opažena s Hvara, uz napomenu da se sljedećeg jutra dogodio potres.

Od 1870. do 1873. polarna svjetlost viđena je šest puta. Posebno je izražena bila 24. i 25. listopada 1870. kada je viđena ne samo iz sjeverne Hrvatske već i iz Dalmacije i Hercegovine. Na Hvaru je telegrafist i meteorološki motritelj Bučić napomenuo kako je svjetlost bila dovoljno jaka da je bez problema mogao zapisivati bilješke na otvorenom.

Krasna aurora dogodila se 4. i 5. veljače 1872. Viđena je s juga Hrvatske i iz Hercegovine; na sjeveru je valjda bilo oblačno. Zamijećene su i smetnje u radu telegrafa.

U studenom 1882. polarna svjetlost viđena je iz Zagreba. Ivan Stožir, ravnatelj meteorološkog opservatorija na Griču, tada je zabilježio da se kroz sjaj aurore vide zvijezde. Ta njezina osobina može pomoći razlikovati auroru od svjetlosnog zagađenja, ako postoji nedoumica.

20. stoljeće

Spektakularna polarna svjetlost viđena je diljem Hrvatske i Europe u noći s 25. na 26. siječnja 1938. Pružila se skroz do Sicilije i Gibraltara u stvarno povijesnoj predstavi. Bila je to jedna od desetak najjačih Sunčevih oluja u poznatoj povijesti, poznata i kao “Fatimska oluja” jer su neki u njoj prepoznali ispunjenje navodnog Gospinog proročanstva iz Fatime o “čudnoj noćnoj svjetlosti” nakon koje će uslijediti rat.

The New York Times od 26. siječnja 1938. Naslov: "Aurora Borealis Startles Europe, People Flee in Fear, Call Firemen"
The New York Times od 26. siječnja 1938. Kliknite na sliku za cijeli članak.

Iz Hrvatske je tada prikupljeno 50-ak izvještaja. Jedan od živopisnijih je onaj Viktora Rivosekija, ravnatelja škole u Senju: “Fenomen je bio u obliku luka sa zrakastom strukturom, izblijedio je i ponovno se pojavio tri puta. Crvenkasti sjaj raširio se sjevernim horizontom od sjeveroistoka do sjeverozapada, viši od Velikog medvjeda. Crvenilo je bilo nježno i prozirno pa su se kroz njega vidjele zvijezde. Srebrnkaste i zelene mrlje nazirale su se kroz crvena područja, nalik na zrake reflektora ispod horizonta. Svijetli je luk podsjećao na divovsku zavjesu, a kasnije na nagomilane oblake, osvijetljene odozgo. Morska površina nalikovala je na golem tanjur ispunjen užarenom lavom, a uplašeni mornari i ribari okrenuli su svoje brodice prema obali”.

Polarna svjetlost viđena je 1940. iz Zagreba, 1941. iz Ivanca, 1947. iz Virja te 1949. ponovno iz Zagreba. Načelnik tadašnje Hidrometeorološke službe Franjo Margetić slikovito ju je opisao iz Poreča 1951. Pojavila se u tri navrata 1957. i jednom 1958., a onda je nije bilo više od 30 godina.

Studeni 1991.

Već prvoga dana mjeseca studenog ratne 1991. polarna je svjetlost viđena iz Hrvatske. Spazio ju je astronom amater Valter Martinolić iz Malog Lošinja. Oko 20 sati ugledao je crvenilo nisko nad sjeverozapadnim horizontom, nakon što je prethodnih dana promatrao velike grupe Sunčevih pjega. Njegov opis pojave pročitajte ovdje.

Spektakularna predstava aurore dogodila se tjedan dana kasnije, u noći s 8. na 9. studenog. Odmah nakon zalaska Sunca vidjela se iz Zagreba i Samobora. Kasnije te večeri Državni hidrometeorološki zavod primio je niz poziva zabrinutih građana koji su tražili informacije o neobičnom crvenilu na sjevernom nebu. Bilo je to, naime, ratno doba i mnogi su se pobojali da je riječ o nekoj velikoj nevolji. Dežurni prognostičar u DHMZ-u Ivan Čačić izvijestio je o pozivima iz najmanje devet mjesta širom Hrvatske. Viđena je i iz Splita, Malog Lošinja i Višnjana.

“Večer je bila vedra i mirna, a nebo puno zvijezda. Oko 21 sat na sjevernom se nebu pojavio crvenkasti sjaj koji se oko 23 sata proširio do gotovo polovice neba. Sjaj je bio difuzan, ali različitog intenziteta, gustoće i položaja, oblikovan u pojas, kao da negdje iza obale u smjeru sjevera gore velike vatre”, opisao je prognostičar iz Pomorsko-meteorološkog centra Split Jurica Miljak.

Polarna svjetlost ukazala se i posljednje godine 20. stoljeća. 7. travnja 2000. oko 3 sata u noći Milan Karakaš iz Cerića kod Vinkovaca snimio je prvu poznatu fotografiju aurore iz Hrvatske. Više o tome ovdje.

21. stoljeće

Početkom novog tisućljeća Sunce je bilo prilično aktivno. Polarna svjetlost iz Hrvatske se ponovno vidjela već 2003. godine i to u najmanje dva navrata:* u noći s 30. na 31. listopada (poznate oluje Noći vještica) te s 20. na 21. studenog. Tada ju je snimio Boris Štromar, kao i Zlatko Kovačević iz Virovitice, a fotografirana je i iz Istre.

Svakako pogledajte Borisovu galeriju fotografija iz studenog 2003.

Moguće je da se aurora vidjela još jednom 2003. godine, ali trenutno ne mogu naći više informacija o tome.

Polarna svjetlost snimljena je iz Istre 21. siječnja 2005. godine. Izvještaj o tome napisao je Marino Tumpić.

26. rujna 2011. i 27. veljače 2014. aurora je snimljena iz Slovenije. Tada se možda mogla vidjeti i iz Hrvatske, ali nema zabilježenih izvještaja.

Polarna svjetlost sa Sljemena 17. ožujka 2015.
Polarna svjetlost sa Sljemena 17. ožujka 2015. Snimio Boris Štromar.

Polarna svjetlost ponovno je snimljena iz Hrvatske 17. ožujka 2015. Ovdje pogledajte video koji je snimio Saša Nuić.

5. studenog 2023.

Cijele 2023. godine Sunce je bilo prilično aktivno, ususret vrhuncu 25. Sunčevog ciklusa. Polarna svjetlost najmanje je 13 puta snimljena i/ili viđena iz susjedne Mađarske. U noći s 23. na 24. travnja 2023. vjerojatno se mogla vidjeti i iz Hrvatske.

Velika, uistinu spektakularna pojava polarne svjetlosti bila je opažena iz Hrvatske u večernjim satima 5. studenog 2023. Ovdje je poseban članak o toj predstavi. Dva koronina izbačaja mase stigla su do Zemlje jedan za drugim i podigla Kp indeks na 7 (od mogućih 9). Uslijedila je geomagnetska oluja treće razine. Najsjajnija aurora naglo se pojavila oko 18:05 i potrajala 10 – 15 minuta. Bila je itekako vidljiva golim okom, uključujući i boje, detalje i kretanje.

Tijekom večeri još se u dva navrata mogla snimiti, ali više ju se nije moglo vidjeti očima. Dodatnu zanimljivost večeri dao je crveni luk ili SAR (stable auroral red arc), pojava koja nalikuje aurori, ali je posljedica curenja energije iz prstenaste struje oko Zemlje. U svakom slučaju, doživljaj za pamćenje. Preporučujem pročitati ranije navedeni članak.

Polarna svjetlost iz Hrvatske 5. 11. 2023.
Polarna svjetlost iz Hrvatske 5. 11. 2023. Snimio Marko Posavec, Koprivnica.
Polarna svjetlost sa Sljemena kako ju je snimio Boris Štromar
Polarna svjetlost kako ju je sa Sljemena snimio Boris Štromar, 5.11.2023.
Crveni luk (SAR) snimljen iz Koprivnice 5. studenog 2023.
Crveni luk (SAR) snimljen iz Koprivnice odmah nakon velike predstave polarne svjetlosti 5. studenoga 2023. Snimio Marko Posavec.

Polarna svjetlost viđena je iz Mađarske i Slovenije u večernjim satima 25. studenog 2023. Iz Hrvatske nije bilo izvještaja o opažanju, ali moguće je da se vidjela, barem fotografski. Ovako ju je Jure Atanackov snimio iz Slovenije, uz napomenu da je bila slabašno vidljiva golim okom.

Velika aurora 10. / 11. svibnja 2024.

Čini se da je predstava u studenom 2023. bila samo lagani uvod u ono što će uslijediti šest mjeseci kasnije. Velika skupina Sunčevih pjega nazvana AR 3664 uputila je niz bljeskova i koroninih izbačaja mase prema Zemlji. Najmanje tri izbačaja putem su se spojila i u večernjim satima 10. svibnja prouzročila geomagnetsku oluju razine G5, najvišu (Extreme) po NOAA-inoj klasifikaciji. Bila je to prva takva Sunčeva oluja još od Noći vještica 2003. Aurora je bila očekivana – ovdje je tekst najave – ali teško da se netko nadao baš takvom spektaklu…

Polarna svjetlost fotografski je bila vidljiva odmah nakon zalaska Sunca. Dovoljno sjajna da se vidi golim okom postala je malo iza 22 sata i ta je predstava potrajala nešto više od 30 minuta. Crvene zavjese nad sjevernim obzorom pružile su se do visine od oko 45 stupnjeva; već je ta epizoda nadjačala onu iz studenog.

No, pravi je geomagnetski vatromet uslijedio oko pola sata iza ponoći. Polarna svjetlost proširila se preko pola neba, od zapada do istoka. Crvenilo prošarano zavjesama i zrakama bilo je toliko sjajno da je osvjetljavalo krajolik, a vidjeli su se i zeleni dijelovi aurore. Golim okom su boje naravno bile slabije, ali ipak jasno uočljive. Tko je vidio neće to zaboraviti. Predstava je potrajala do malo iza 1 sat. Sjeverno nebo žarilo se cijele noći, a još jedna jača epizoda dogodila se pred zoru.

Ovdje pročitajte izvještaj o velikoj svibanjskoj aurori 2024.

Polarna svjetlost iznad Koprivnice
Polarna svjetlost oko pola sata iza ponoći 11. svibnja 2024. Snimio Marko Posavec, Koprivnica.
Polarna svjetlost iznad jezera Šoderica
Prva epizoda velike svibanjske aurore, oko 22:30 10. svibnja. Snimio Marko Posavec, jezero Šoderica.
Polarna svjetlost iz Malog Lošinja
Polarna svjetlost iz Malog Lošinja. Snimio Sandro Puncet.

Poveznice

SpaceWeather – prvo i osnovno odredište za sve koje zanima “svemirsko vrijeme”, odnosno načini na koje Sunce utječe na Zemlju i čovječanstvo. Obavijesti o zbivanjima na Suncu i u Zemljinom magnetskom polju uz razne druge zanimljivosti.

SpaceWeather Live – podaci o Sunčevoj aktivnosti i stanju magnetskog polja. Na temelju njih može se predvidjeti koliko je izgledna pojava aurore.

NOAA Space Weather Prediction Center – prognoze i aktualni prikaz stanja u geomagnetskom polju i mogućnosti aurore.

Kako interpretirati podatke za polarnu svjetlost (auroru), odnosno kako znati kada će biti vidljiva, piše Boris Štromar.

Galerija fotografija polarne svjetlosti iz studenog 2003. autora Borisa Štromara.