Σάββατο, 16 Μαρτίου 2013

Πολικό Σέλας - Η σαγηνευτική τέχνη της φύσης

                 Prelude to Solar Maximum from InFocus Imagery Inc. on Vimeo.


Ένα εκπληκτικό βίντεο, με το  μαγευτικό  φαινόμενο του Β. Σέλαος





Ακόμα ένα φαινόμενο πού δείχνει την ανυπέρβλητη ικανότητα της φύσης να κάνει τέχνη, είναι αυτό του σέλαος. Ποικιλόχρωμες θεόρατες φωτεινές κουρτίνες, στολισμένες με τ’ άστρα τ’ ουρανού, λικνίζονται θεσπέσια και νωχελικά, λές και σπρώχνονται απαλά από αύρες πού πνέουν στον ξάστερο νυκτερινό ουρανό, καθώς επικρέμανται από τά αστέρια και αιωρούμενες αγκαλιάζουν και χαϊδεύουν μεγάλες περιοχές του γαλάζιου πλανήτη. Το όνομα άλλωστε «Σέλας» από την ρίζα σελ, όπως και το Ελλάς, προοιωνίζει και προδιαθέτει για κάτι το φωτεινό και όμορφο.





Οι προνομιούχες περιοχές είναι οι αφιλόξενες κατά τα άλλα πολικές περιοχές των δύο ημισφαιρίων και τυχεροί οι κάτοικοι της Ισλανδίας, της Γροιλανδίας, της Βόρειας Σκανδιναβίας αλλά και λίγο χαμηλότερα τής Αλάσκα και τού Βορειοανατολικού Καναδά, πού γύρω στον Μάρτιο ή τον Οκτώβριο απολαμβάνουν το αιθέριο μαγευτικό θέαμα. Στο νότιο ημισφαίριο το θέαμα  στερείται θεατών, αφού η Ανταρκτική δεν κατοικείται, και γι’ αυτό ο λόγος γίνεται κυρίως για το Βόρειο Σέλας ενώ αποσιωπάται το Νότιο.



Άς περιοριστούμε στην γύμνια τώρα της επιστημονικής εξέτασης του φαινομένου και άς δούμε τι είναι αυτό πού συμβαίνει και γιατί συμβαίνει. Το λόγο έχει η φυσική.

Ο πλανήτης μας κολυμπά κυριολεκτικά μέσα σε έναν αθέατο κόσμο ακτινοβολιών και πεδίων, φυσικών ή και τεχνητών, πέραν του μείγματος των αερίων και λοιπών σωματιδίων πού συνιστούν την ατμόσφαιρά του. Το πεδίο πού μας ενδιαφέρει εν προκειμένω είναι το μαγνητικό, πού γεννιέται  από την ίδια την γή και την περιβάλλει ως μαγνητόσφαιρα σ’ ένα φαντασμαγορικό εναγκαλισμό όπως αισθητοποιείται μέ τίς δυναμικές γραμμές καί απεικονίζεται στην διπλανή εικόνα. Τό μαγνητικό πεδίο τής Γής ισοδυναμεί μέ τό μαγνητικό πεδίο ενός ραβδόμορφου μαγνήτη. Οι δύο πόλοι δέν ταυτίζονται ακριβώς μέ τούς γεωγραφικούς, όπως φαίνεται καί στήν εικόνα αλλά οι δύο άξονες, μαγνητικός (λευκός) καί περιστροφής (κόκκινος), σχηματίζουν μεταξύ τους γωνία. Εκεί πού οι γραμμές είναι πυκνότερες το μαγνητικό πεδίο είναι ισχυρότερο και αυτό συμβαίνει στους πόλους.

   


Ταυτόχρονα ο πλανήτης υφίσταται αενάως έναν ανηλεή βομβαρδισμό τόσο από τις κοσμικές λεγόμενες ακτινοβολίες, όσο και από τον ήλιο, πού με τον ηλιακό άνεμο ραπίζει κι’ αυτός την Γή με κάθε λογής σωματίδια, ιδιαίτερα κατά τις περιόδους της έντονης ηλιακής δραστηριότητας, πού ακολουθεί τον περίφημο ενδεκαετή κύκλο, ή όταν εκδηλώνονται έκτακτες ηλιακές εκλάμψεις, πού προκαλούν ιονοσφαιρικές διαταραχές και μαγνητικές καταιγίδες.



Ο ήλιος έχει κι’ αυτός την ατμόσφαιρά του και το μαγνητικό του πεδίο, πού εκτείνονται στο διάστημα. Η ατμόσφαιρα του ηλίου αποτελείται κυρίως από υδρογόνο πού συνεχώς παράγεται από τά υποατομικά πρωτόνια και ηλεκτρόνια πού βρίσκονται σε συνθήκες βρασμού λόγω των εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών πού επικρατούν εκεί. Τά αναβράζοντα αυτά σωματίδια εκτινάσσονται με μεγάλες ταχύτητες προς το διάστημα και μαζί με το ηλιακό μαγνητικό πεδίο συνιστούν τον λεγόμενο ηλιακό άνεμο. Ο άνεμος αυτός πνέει πάνω στην μαγνητόσφαιρα της γής, την οποία συμπιέζει από το ένα μέρος, ενώ από το άλλο την επεκτείνει δημιουργώντας της μια ουρά, προσφέροντάς της ταυτόχρονα ενέργεια.
Το φαινόμενο είναι ανάλογο με αυτό πού παρατηρούμε όταν φυσάμε πάνω σε μια φούσκα και τής παραμορφώνουμε το σχήμα.


        Έτσι έχουμε συνύπαρξη του ηλιακού ανέμου, της μαγνητόσφαιρας και φορτισμένων σωματιδίων, πού όταν οι συνθήκες είναι ευνοϊκές γεννούν μεταξύ ουράς κα
ι πόλων μια διαφορά δυναμικού (τάση) της τάξεως των 10.000 Volts. Η τάση αυτή ωθεί τά ηλεκτρόνια προς τους μαγνητικούς πόλους προσδίδοντάς τους ενέργεια και αυτά ολοένα επιταχυνόμενα εστιάζουν προς τις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου, τις οποίες αγκαλιάζουν και ακολουθούν περιελισσόμενα γύρω τους και δημιουργώντας σπείρες. Κατευθύνονται δε προς βορά και νότο, μέχρις ότου νέφη ηλεκτρονίων συνωθούνται και στοιβάζονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα, την λεγόμενη ιονόσφαιρα. Εκεί συγκρούονται βίαια με άτομα και μόρια αζώτου και οξυγόνου και τα διεγείρουν προσδίδοντάς τους ενέργεια.                                                                                                  

                            
Τα διεγερμένα άτομα και μόρια, δεν μένουν για πολύ στην κατάσταση αυτή, αλλά αποδιεγείρονται  επανερχόμενα στην αρχική, σταθερότερη κατάσταση ενεργειακής ισορροπίας, εκπέμποντας την ενέργεια πού πήραν, υπό τη μορφή ορατής ακτινοβολίας. Ταυτόχρονα εκδηλώνεται το φαινόμενο του ιονισμού, δηλαδή άλλα ηλεκτρόνια μικρής όμως ενέργειας, εγκαταλείπουν τα άτομα των αερίων, τα οποία τώρα έχουν γίνει θετικά ιόντα. Έτσι τα αέρια της ιονόσφαιρας φεγγοβολούν και επάγουν ηλεκτρικά ρεύματα από και προς τις πολικές περιοχές. Το σέλας γεννήθηκε. Το φαινόμενο είναι ανάλογο με την φωτοβολία πού παρατηρούμε στους διαφημιστικούς σωλήνες πού περιέχουν το ευγενές αέριο «νέον». Μόνο πού στην περίπτωση του σέλαος το φαινόμενο εκδηλώνεται στην ιονόσφαιρα και τα ρεύματα ταξιδεύουν κατά μήκος των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου, ενώ στην περίπτωση των λαμπτήρων «νέου» έχομε σωλήνες και χάλκινα καλώδια.

 






Το σέλας άλλοτε έχει την μορφή κουρτίνας ή σεντονιού πού κυματίζει καθώς κρέμεται απ’ τον ουρανό, άλλοτε έχει την μορφή στέμματος ή βεντάλιας και άλλοτε φαίνεται σαν τόξο με ακτίνες. Ως προς τά χρώματα πού προτιμά, αυτά είναι άλλοτε λαμπρά, κιτρινοπράσινα ή κόκκινα και άλλοτε  με αποχρώσεις λυκόφωτος. Για την ακρίβεια το χρώμα καθορίζεται από το είδος των αερίων πού υφίστανται την διέγερση στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Έτσι το οξυγόνο δίνει κυρίως πράσινο χρώμα και λιγότερο βαθύ κόκκινο, ενώ το άζωτο δίνει μόνο κόκκινο. Επίσης παράγεται μπλέ και ιώδες χρώμα, πού δύσκολα όμως φτάνουν στο μάτι του παρατηρητή.


Μερικοί διατείνονται ότι το σέλας εκτός από χρώμα διαθέτει και ήχο!Κάτι τέτοιο δεν έχει διαπιστωθεί επιστημονικά, αλλά οι μαρτυρίες ανά τους αιώνες επιμένουν στην ύπαρξη ήχου. Κάτι ανάλογο δηλαδή με την βροντή πού συνοδεύει την αστραπή. Οι αποστάσεις όμως για την περίπτωση του σέλαος και το «αραιό» της ανώτερης ατμόσφαιρας δεν ευνοούν κατ’ αρχήν την διαπίστωση τυχόν παραγόμενου ήχου, στην επιφάνεια της γης. Πάντως ο μαρτυρούμενος ήχος είναι κάτι σαν θρόισμα ή κάτι σαν αυτό πού παράγεται από στατικό ηλεκτρισμό.

Ο θόρυβος που παράγει το φαινόμενο καταγράφεται και εξηγείται για πρώτη φορά, από τους επιστήμονες:εδώ


 Σήμερα γνωρίζουμε ότι υπάρχει σύνδεση μεταξύ ηλιακής δραστηριότητας και εμφανίσεων του σέλαος. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει την διαχρονική σύνδεση των δύο φαινομένων. Η διάστικτη γραμμή αναφέρεται στην ηλιακή δραστηριότητα (πλήθος ηλιακών κηλίδων), ενώ η έντονη  στις εμφανίσεις σέλαος (αριθμός ημερών με σέλας).  Παρατηρούμε ότι οι δύο καμπύλες βαίνουν παράλληλα. Όπου υπάρχει έξαρση στην ηλιακή δραστηριότητα, εκεί υπάρχει και μέγα πλήθος εμφανίσεων σέλαος. Επομένως φαίνεται ότι πράγματι το σέλας αντλεί δύναμη από τόν ηλιακό άνεμο.

Πολλοί συνέδεαν επίσης το σέλας με καιρικά φαινόμενα και με τις κλιματικές αλλαγές. Στις βόρειες χώρες παλαιότερα προσπαθούσαν να προβλέψουν τον καιρό και το αν θα έχουν καταιγίδα ή όχι με βάση την ύπαρξη ή όχι σέλαος. Βεβαίως αν δεχτούμε τελικά ότι η εμφάνιση του σέλαος, αλλά και η εκδήλωση των καιρικών φαινομένων εξαρτώνται και από τον ήλιο, έχουν δηλαδή κοινή γενεσιουργό αιτία, τότε εύλογο είναι να συσχετίζονται και μεταξύ τους.

       


                                                                           Τέλος να  σημειώσουμε ότι το σέλας δεν είναι προνόμιο μόνο του πλανήτη μας. Όλοι οι πλανήτες πού διαθέτουν μαγνητικό πεδίο και υφίστανται τον ηλιακό άνεμο ή βομβαρδίζονται με φορτισμένα σωματίδια άλλης προέλευσης, παρουσιάζουν ανάλογα φαινόμενα. Έτσι ο Δίας δεχόμενος βροχή σωματιδίων ηφαιστειακής προέλευσης από τον φυσικό του δορυφόρο Ιώ,  εμφανίζει φαινόμενο σέλαος.



http://www.tovima.gr/science
http://users.sch.gr/xtsamis/OkosmosMas/Selas/PolSelas.htm








Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου