Polární záře je především nádherná přírodní světelná podívaná. Skutečné barevné divadlo, při kterém člověk zažívá pocity tajemna, mystiky a bezmezného obdivu k přírodním silám.

V kostce

  • Co to je: světlo atomů kyslíku a dusíku, do kterých vysoko v atmosféře narážejí částice slunečního větru.
  • Kde: pod oválem polární záře – na severu Norska (Lofoty, Tromsø, Alta), na Špicberkách, ve švédském a finském Laponsku nebo na Islandu.
  • Kdy: za tmy a bez mraků – na severu Norska zhruba od konce srpna do konce března, nejčastěji mezi 22. a 1. hodinou.
  • Předpověď: sledujte oblačnost i Kp index, nejspolehlivější je výstraha na 30–60 minut dopředu.

1 Jak polární záře vzniká

Za vším stojí Slunce. V jeho nitru probíhá jaderná fúze: ze 4 jader vodíku vzniká 1 jádro helia a zároveň se uvolňuje obrovské množství energie. Slunce díky ní nejen svítí a hřeje, ale také neustále vyfukuje do vesmíru proud částic – protonů, elektronů a jader helia. Tomuto proudu říkáme sluneční vítr.

Zelená polární záře nad fjordem a zasněženými horami

Sluneční vítr vane stále, rychlostí zhruba 400–800 km/s. To je asi 400–700krát pomaleji než světlo, ale pořád jsou to pořádné fofry. K Zemi dorazí přibližně za 2–4 dny.

Při erupcích na Slunci navíc občas vyletí mohutný oblak plazmatu, tzv. výron koronální hmoty (CME, Coronal Mass Ejection). Může mít rychlost až kolem 2 000 km/s, k Zemi dorazí rychleji, obvykle za 1–3 dny a přináší ty nejsilnější polární záře.

Země má kolem sebe magnetické pole, které funguje jako štít a většinu slunečního větru odkloní. Na straně přivrácené ke Slunci přece jen pronikne část částic dovnitř atmosféry a magnetické pole je nasměruje k magnetickým pólům – to je denní aurora.

Na noční, odvrácené straně od Slunce magnetické pole Země natáhne sluneční vítr do dlouhého „ocasu“. Část slunečního větru se ohromným vírem vrátí zpátky k pólům. To je noční aurora, kterou pozorujeme.

Částice slunečního větru vysoko v atmosféře narážejí do atomů kyslíku a dusíku a dodají jim energii. Elektrony v atomech přitom „vyskočí“ na vyšší energetickou hladinu. Přitažlivost jader však nutí elektrony vrátit se zpět na nižší energetickou hladinu a přitom se vyzáří přebytečná energie ve formě fotonů – a to je polární záře.

Kyslík svítí zeleně (nejčastější barva) a výše červeně, dusík modře a fialově.

2 Kde to je?

Polární záře se vyskytuje v oblastech blízkých magnetickým pólům Země, v tzv. oválu polární záře (Aurora Borealis Oval). Na severní polokouli se jí říká Aurora Borealis, na jižní Aurora Australis. Odehrává se zhruba 100 až 300 kilometrů nad zemským povrchem – zelená světla nejčastěji ve výšce kolem 100–150 km, červená ještě výš.

Mezi nejpříznivější lokality k huntingu – lovu polární záře – patří:

  • norské Lofoty
  • okolí měst Tromsø a Alty
  • Špicberky
  • švédské a finské Laponsko
  • Island

Na americkém kontinentu je oblíbeným místem město Yellowknife v Kanadě a místa na severu Aljašky.

Noční Tromsø z vyhlídky nad městem Polární záře nad přístavem na severu Norska

Na jižní polokouli je ovál polární záře většinou nad Antarktidou a oceánem, takže pozorovat ji z obydlené pevniny Jižní Ameriky jde jen výjimečně. Malou šanci mají obyvatelé Tasmánie a jihu Nového Zélandu. A cestovat za polární září do nehostinné Antarktidy je poněkud náročné.

3 Kdy?

Jev probíhá v podstatě stále, ale pozorovat ho lze jen na tmavé noční obloze – jde o světelný jev a za denního světla není vidět. Další podmínkou pro úspěšné zhlédnutí je bezoblačná obloha, nesmí být zataženo. Polární záře se sice odehrává vysoko nad zemí, ale nízko položené mraky ji mohou úplně zakrýt.

Nezáleží na tom, jestli je léto nebo zima, chlad nebo teplo.

Rozhoduje tma: čím déle je během dne tma, tím větší šance, že polární záři uvidíte.

V létě panuje v polárních oblastech polární den, tedy světlo téměř 24 hodin denně. Na severu Norska je dostatek tmy zhruba od konce srpna do konce března. Kolem podzimní a jarní rovnodennosti (září–říjen a březen) bývá polární záře statisticky nejčastější.

Pás zelené polární záře nad zasněženou plání

Nejlépe je polární záře vidět, když se pozorovatel nachází na noční straně Země přímo pod oválem polární záře. Na severu Norska to v praxi znamená nejčastěji zhruba mezi 22. a 1. hodinou místního času – ale ukazuje se i dříve večer nebo k ránu.

Za polární září jezdíme do Alty – termíny najdete u zájezdu Polární záře na vlastní oči.

4 Pověry a legendy

  • Inuité z Grónska, Kanady a Aljašky věřili, že polární záře jsou duchové – podle některých skupin duše zemřelých, podle jiných duše ulovených zvířat. Dětem se říkalo, že by za polární záře měly být doma, aby je neodnesla – spíše pohádka, aby se v noci netoulaly venku.
  • Symboly polární záře najdeme i na šamanských bubnech Sámů. Sámové v polární záři viděli duše zemřelých a měli z ní respekt až strach.
  • Podle sámské tradice se na polární záři nemá pískat ani mávat – záře by se mohla přiblížit a člověka odnést.
  • Legendy zmiňují, že Vikingové v polární záři viděli odlesky brnění Valkýr, které přenášejí duše padlých bojovníků do Valhally.
  • Ve středověké Evropě, kde se záře objevuje jen vzácně a bývá spíš červená, byla silná polární záře považována za předzvěst válek a neštěstí.
  • Traduje se také, že dítě počaté pod polární září bude mít štěstí. Proto prý za ní jezdí na sever i páry turistů z Japonska – tak jako prý někteří Češi jezdí k moři.
Sobi na sněhu mezi borovicemi na severu Norska Ohniště uprostřed sámského stanu lavvu

5 Barva a tvar

Barva polární záře závisí na tom, do kterého plynu částice narazí a v jaké výšce se to stane. Každý plyn vyzařuje světlo o jiné vlnové délce, tedy jiné barvy.

  • Červená – kyslík ve výšce nad 200 km (až kolem 400 km). Je vzácnější, objevuje se hlavně při silné aktivitě.
  • Zelená (nejčastější) – kyslík ve výšce zhruba 100–200 km.
  • Modrá a fialová – dusík, typicky na spodním okraji „záclon“ kolem 100 km.
  • Růžový lem – směs červené a modré od dusíku na spodním okraji při silné aktivitě, zhruba 90–100 km.
Polární záře v zelené a růžové barvě nad siluetami stromů Fialové paprsky polární záře nad pobřežím

Níže než asi 80 km se polární záře nevyskytuje – částice tam už nedoletí.

Odborníci rozeznávají i různé tvary polární záře:

  • stråle = paprsek
  • bue = oblouk
  • bånd = pás
  • korona = koruna (paprsky sbíhající se přímo nad hlavou pozorovatele)

6 Předpověď

Abyste při lovu polární záře nemuseli celý večer sledovat oblohu se zakloněnou hlavou, existuje několik specializovaných webových stránek a aplikací. Sledují geomagnetickou aktivitu (vyjádřenou Kp indexem od 0 do 9) a odhadují, kde a jak silná polární záře bude.

Předpověď je vždy jen pravděpodobnost, ne jistota. Výhled na 1–3 dny je orientační. Nejspolehlivější je krátkodobá výstraha na 30–60 minut dopředu, která vychází z měření družic mezi Sluncem a Zemí.

Tip pro sever Norska

Na severu Norska (Tromsø, Alta) ležíte přímo pod oválem polární záře, takže ji často uvidíte i při nízkém Kp indexu 1–3 – důležitější je často předpověď oblačnosti.

Užitečné nástroje jsou například:

  • web SpaceWeatherLive
  • předpověď amerického NOAA (Space Weather Prediction Center)
  • mobilní aplikace Aurora Notifier či Northern Eye

7 Focení

Moderní mobily s nočním režimem dnes polární záři vyfotí docela dobře – často dokonce zachytí víc barev, než vidí lidské oko. Telefon je ale potřeba opřít nebo dát na stativ.

Nastavení fotoaparátu

Na opravdu impozantní fotky je nejlepší fotoaparát s ručním nastavením, širokým objektivem a stativem:

  • Stativ je nutnost, stabilizátor na stativu vypněte (OFF).
  • Ostření ručně na nekonečno (nejlépe zaostřit na jasnou hvězdu).
  • Clona co nejotevřenější, ideálně f/1,4–f/2,8 (f/4 je spíš nouzová hranice).
  • Citlivost ISO zhruba 800–3200 podle intenzity záře a kvality fotoaparátu.
  • Čas závěrky 2–15 sekund. Při rychle se pohybující záři kratší (1–5 s), jinak se rozmaže do zelené mlhy.
  • Nepoužívejte blesk!
  • Náhradní baterie v kapse u těla – v mrazu se rychle vybíjejí.

Tip na kompozici

Polární záři foťte určitě s nějakým dalším objektem v popředí (např. řada stromů, chatka, hory nebo hladina fjordu)! Dají se úspěšně nafotit i lidé, takže budete mít vzpomínku a materiál na Instagram.

Polární záře nad červeným domkem u fjordu Dvě postavy zezadu pod polární září

8 Historie a název

Polární záře vždy přitahovala myslitele a vědce, kteří se snažili tento neobvyklý jev objasnit – mimo jiné k nim patřil Aristoteles, Seneca, Tycho Brahe nebo Benjamin Franklin. Správné vysvětlení, že za září stojí částice ze Slunce vedené magnetickým polem Země, přinesl na počátku 20. století norský fyzik Kristian Birkeland.

O prvním použití názvu Aurora Borealis se spekuluje. Některé zdroje ho připisují Galileu Galileimu (1564–1642), jiné francouzskému filozofovi Pierru Gassendimu. Název odkazuje na římskou bohyni úsvitu Auroru a na Borea, řeckého boha severního větru – doslova tedy „severní úsvit“.

9 Moderní výzkum

Polární záře je i dnes předmětem intenzivního výzkumu a sever Norska patří mezi jeho nejdůležitější centra. Na ostrově Andøya ve Vesterålen sídlí raketová základna Andøya Space a observatoř ALOMAR, odkud vzlétají výzkumné sondy přímo do polární záře. Spolupracují tu norští vědci s kolegy z dalších zemí včetně americké NASA. Další významná pracoviště jsou v Tromsø (radar EISCAT a Univerzita v Tromsø) a na Špicberkách.

10 Aurora z vesmíru a na jiných planetách

Polární záře není jen pozemský jev. Sondy Voyager zaznamenaly polární záři na Jupiteru a Saturnu a Voyager 2 i na Uranu a Neptunu. Nejkrásnější snímky záře na Jupiteru a Saturnu pořídil Hubbleův vesmírný dalekohled. Slabá polární záře byla zjištěna i na Marsu a Venuši.

Astronauti na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) se mohou kochat pohledem na polární záři shora – stanice oblétá Zemi ve výšce kolem 400 km, tedy v téměř stejné výšce, ve které svítí horní okraj záře.