În mai 2024, milioane de oameni din locuri unde aurora boreală nu fusese văzută de decenii — sudul Statelor Unite, centrul Europei, chiar și nordul Mexicului — au ieșit noaptea afară și au rămas cu ochii lipiți de cer. Un val uriaș de energie solară lovise câmpul magnetic al Pământului, declanșând cea mai puternică furtună geomagnetică din ultimii 20 de ani. Cerul s-a aprins în verde, roșu și violet la latitudini unde astfel de spectacole par imposibile. NASA a descris evenimentul drept una dintre cele mai intense aurore din ultimii 500 de ani.
Dar ce anume se întâmplă acolo sus? De ce cerul capătă brusc culori care par pictate? Și de ce tocmai în ultimii ani aurora boreală a apărut atât de des în știri?
Ce este, de fapt, aurora boreală
Aurora boreală nu este un efect optic, o reflecție sau o iluzie. Este lumină reală, produsă de reacții fizice concrete în atmosfera superioară a Pământului, la altitudini cuprinse între 80 și 300 de kilometri deasupra suprafeței.
Totul începe cu Soarele. Suprafața sa este un câmp de activitate magnetică intensă, iar în zonele numite pete solare, câmpul magnetic se poate contorsiona și rupe, eliberând cantități uriașe de energie. Cele mai puternice dintre aceste erupții se numesc erupții solare (solar flares) și sunt clasificate pe o scară de la A (cele mai slabe) la X (cele mai puternice). O erupție de clasă X poate fi de sute de ori mai energetică decât una de clasă M.
Erupțiile solare sunt adesea însoțite de ejecții de masă coronală (CME — coronal mass ejections): nori uriași de plasmă — un amestec de electroni și protoni — care sunt aruncați în spațiu cu viteze de mii de kilometri pe secundă. Când un astfel de nor este direcționat spre Pământ, particulele ajung la noi în una până la trei zile.
Ce se întâmplă când particulele solare ajung la Pământ
Pământul este protejat de un câmp magnetic generat de mișcarea metalelor topite din nucleul său. Acest câmp formează o „bulă” invizibilă în jurul planetei, numită magnetosferă, care deviază cea mai mare parte a vântului solar. Fără magnetosferă, atmosfera noastră ar fi fost erodată treptat de radiația solară — exact ce s-a întâmplat pe Marte, care și-a pierdut câmpul magnetic cu miliarde de ani în urmă.
Dar magnetosfera nu este perfectă. La polii magnetici ai Pământului, liniile câmpului magnetic se curbează și coboară spre suprafață, creând zone de vulnerabilitate. Particulele încărcate electric din vântul solar sunt ghidate de-a lungul acestor linii și pătrund în atmosferă exact în aceste zone. Acolo, la altitudini de 80-300 de kilometri, se ciocnesc cu moleculele de gaz din atmosfera superioară — și aici începe spectacolul.
De unde vin culorile: o lecție de chimie atmosferică
Culorile aurorei nu sunt aleatoare. Fiecare nuanță este determinată de tipul de gaz cu care se ciocnesc particulele solare și de altitudinea la care are loc ciocnirea.
Verdele, cea mai comună culoare a aurorei, este produs de atomii de oxigen la altitudini cuprinse între 100 și 300 de kilometri. Când un electron solar lovește un atom de oxigen, acesta absoarbe energia și apoi o eliberează sub formă de lumină verde. Procesul de eliberare durează aproximativ 0,7 secunde — un interval care pare scurt, dar este extrem de lung pentru un atom excitat.
Roșul este tot rezultatul interacțiunii cu oxigenul, dar la altitudini mai mari, peste 300 de kilometri. Aici, densitatea atmosferei este mult mai mică, iar atomii de oxigen au timp să emită lumină la o lungime de undă diferită — roșie în loc de verde. Emisia de lumină roșie durează aproximativ două minute, ceea ce explică de ce este mai rară: la altitudini mai joase, atomii se ciocnesc cu alți atomi înainte să apuce să emită.
Violetul și albastrul apar când particulele solare interacționează cu moleculele de azot. Azotul ionizat emite lumină albastră, iar azotul molecular excitat produce nuanțe de violet și roz. Aceste culori apar de obicei la marginile inferioare ale aurorei, sub 100 de kilometri altitudine.
De ce aurora boreală apare mai ales la poli
Zona în care aurora apare cel mai frecvent se numește „ovalul auroral” — o bandă eliptică centrată pe polul magnetic (nu pe cel geografic) al Pământului. În emisfera nordică, acest oval trece de obicei prin nordul Norvegiei, Suediei, Finlandei, Islandei, sudul Groenlandei, nordul Canadei și Alaska. În emisfera sudică, fenomenul echivalent se numește aurora australă și apare deasupra Antarcticii și, ocazional, deasupra sudului Noii Zeelande și Tasmaniei.
Dimensiunea ovalului auroral nu este fixă. Când activitatea solară este slabă, ovalul se contractă și aurora este vizibilă doar în regiunile arctice. Dar în timpul furtunilor geomagnetice puternice, ovalul se extinde dramatic spre sud, iar aurora devine vizibilă la latitudini mult mai joase decât de obicei. Exact asta s-a întâmplat în mai 2024, când furtuna de nivel G5 — cel mai intens nivel pe scara NOAA — a adus aurore vizibile până în Florida, Spania și chiar nordul Mexicului.
De ce tocmai acum vedem aurore atât de spectaculoase
Soarele trece printr-un ciclu de activitate care durează aproximativ 11 ani, în care oscilează între perioade de liniște (minimum solar) și perioade de activitate intensă (maximum solar). În timpul maximului solar, pe suprafața Soarelui apar mai multe pete solare, se produc mai multe erupții și mai multe ejecții de masă coronală.
Ciclul solar actual — Ciclul Solar 25 — a început în decembrie 2019 și a atins maximul în jurul lunii octombrie 2024. Cercetătorii de la NASA și NOAA au confirmat acest lucru, menționând că ciclul a depășit semnificativ previziunile inițiale: în loc de un maxim moderat cu aproximativ 115 pete solare pe lună, s-au înregistrat valori considerabil mai mari. Doar în mai 2024, au fost documentate 82 de erupții solare, inclusiv nouă de clasă X.
Deși acum ne aflăm în faza de declin a ciclului, activitatea solară rămâne ridicată. Specialiștii spun că sezoanele aurorale din 2025-2026 și 2026-2027 vor beneficia încă de un nivel crescut de activitate. Următorul minim solar este așteptat în jurul anului 2030-2031.
STEVE: fenomenul care nu este chiar o auroră
În 2016, vânătorii de aurore au identificat un fenomen pe care l-au numit STEVE (acronim pentru Strong Thermal Emission Velocity Enhancement). STEVE apare ca o bandă subțire de lumină violet sau roz-albicioasă care traversează cerul, de obicei la latitudini mai joase decât aurora clasică.
Deși STEVE apare adesea în același timp cu aurora boreală, mecanismul său este diferit. Se crede că este produs de un curent de particule fierbinți care se deplasează cu mare viteză prin ionosferă, și nu de ciocnirea directă a particulelor solare cu gazele atmosferice. Este un fenomen relativ nou pentru știință, iar cercetătorii încă lucrează la înțelegerea completă a mecanismului.
Frumusețe care vine cu riscuri reale
Furtunile geomagnetice care produc aurore spectaculoase nu sunt doar un spectacol. Ele pot afecta serios infrastructura tehnologică a Pământului. Curenții geomagnetici induși de furtuni pot supraîncărca rețelele electrice, pot perturba comunicațiile radio, pot deteriora sateliții și pot cauza erori în sistemele GPS.
În mai 2024, compania de tractoare John Deere a raportat că unii clienți care depindeau de GPS pentru agricultura de precizie au experimentat întreruperi. Furtuna geomagnetică G5 din 2003 a provocat pene de curent în Suedia și a deteriorat transformatoare electrice în Africa de Sud. Iar cea mai puternică furtună înregistrată vreodată — Evenimentul Carrington din 1859 — a provocat incendii în stațiile telegrafice din întreaga lume. Dacă un eveniment similar ar avea loc astăzi, estimările sugerează că daunele la nivel global ar putea ajunge la trilioane de dolari.
De ce aurora pare „vie”
Unul dintre aspectele care fac aurora atât de impresionantă este mișcarea sa continuă. Culorile nu stau pe loc — ele pulsează, se ondulează și se transformă de la o secundă la alta. Acest lucru se întâmplă pentru că fluxul de particule solare nu este constant. Variațiile din vântul solar, schimbările în orientarea câmpului magnetic interplanetar și fluctuațiile din magnetosfera terestră creează un spectacol dinamic, diferit în fiecare clipă.
Din acest motiv, nicio auroră nu este identică cu alta. Forma, intensitatea, culorile și durata depind de o combinație unică de factori, ceea ce face ca fiecare apariție să fie, într-un sens real, irepetabilă.
Un scut magnetic transformat în operă de artă
Aurora boreală este, în esență, dovada vizibilă că Pământul are un scut magnetic funcțional. Fără magnetosferă, nu am avea aurore — dar nu am avea nici atmosferă, nici apă lichidă, nici viață așa cum o cunoaștem. Culorile care se unduiesc pe cerul nopții sunt semnătura vizuală a unui mecanism de protecție planetară care funcționează de miliarde de ani.
Poate tocmai de aceea aurora boreală produce o emoție atât de puternică. Nu este doar frumoasă — este dovada concretă, vizibilă cu ochiul liber, că planeta noastră este conectată la un sistem cosmic activ și că, undeva deasupra noastră, un câmp magnetic invizibil ne protejează în fiecare secundă de energia brută a stelei noastre.
