Kutup Işıkları

Kuzey Yarım Küre’deki kutup ışıklarını 1619 yılında tarif eden Galileo Galilei’nin onlara verdiği ismi, aurora borealis yani kuzey ışıkları ifadesini kullanıyoruz. Galileo bu ışık gösterisine atmosferimizden yansıyan güneş ışınlarının yol açtığını düşünmüştü.

Oysa yüklü parçacıklar atmosferimize girdiklerinde oksijen ve azot atomlarıyla çarpışıyorlar. Bu atomların etrafındaki elektronlar bu yüklü parçacıkların etkisiyle uyarıldıklarında, daha üst yörüngelere sıçrayıp bir süre sonra aşağı geri iniyorlar ve etrafa o iki elektron yörüngesi arasındaki enerji farkına eşdeğer enerjide foton saçıyorlar. (Işık, foton adı verilen, aynı zamanda dalga gibi de davranan atomaltı parçacıklardan oluşur.) Eğer bu çarpışma 350 kilometre yüksekte oksijenle olursa kırmızı renkte, 200 kilometre civarında oksijenle olursa yeşil renkte aurora oluşuyor. Farklı yüksekliklerdeki farklı renkleri sebebi, bu farklı yüksekliklerde atom yoğunluğunun farklı olması ve buna göre yüklü parçacıkların soğurulma dinamiklerinin değişmesi. Çarpışmalar 100-150 kilometre civarında, oksijenle değil de azotla yaşanırsa mavimsi mor bir ışık saçıyor.

Kutuplara doğru akan parçacıklar iki kutba da aynı anda ulaşır ve kutup ışıkları her iki kutupta aynı anda oluşur. Güney kutbundaki ışıklara aurora australis yani güney ışıkları adı verilir.

Dünya’nın manyetik alan çizgilerinin yoğunlaştığı kutup bölgelerinde yaşanan bu enerji aktarımı sonrasında fazladan enerji kazanan atom ve moleküller, bu enerjiyi ışık formunda yayar.

Yüksek parçacık miktarı içeren kutup ışıkları, izleyenlere etkileyici bir gösteri sunsa da radyo ve GPS sinyallerini engelleyebilir veya elektrik kesintilerine yol açabilir.

Yararlanılan Kaynaklar

Auroralar Nasıl Oluşuyor?, Çağrı Mert Bakırcı, Oksijen, 8-14 Aralık 2023.

Bilim ve Teknik, Aralık 2021.

CERN‘de Foton Saçılması Gözlendi, bilimfili.com, 6 Eylül 2017.