Kategoriler
Bilim & İnsan

Kutup ışıkları: Nedir, nerede ve nasıl oluşur?

Kutup ışıkları Dünya'da gökyüzündeki yüksek enlemlerde görülen renkli ışık şeritlerinin adıdır. Kuzey ışıkları ya da aurora borealis kuzey kutup dairesinin yakınında görülürken, güney ışıkları veya aurora australis güney yarımkürede görülüyor. Bu ışık, üst atmosferdeki oksijen ve azot tarafından salınan fotonlardan gelmektedir. Güneş'den gelen rüzgardaki enerji dolu parçacıklar iyonosfer denilen atmosfer katmanına çarparak içindeki atomları ve molekülleri iyonlaştırıyor. İyonlar stabil hale geldiğinde açığa çıkardıkları enerji kutup ışıklarını oluşturuyor.

Kutup ışıkları nasıl oluşuyor?

Güneş patlaması sırasında Güneş'ten yayılan yüklü parçacıklar Dünya'nın manyetik kalkanına nüfuz ederek atmosferimizdeki atomlar ve moleküllerle çarpışıyor. Bu çarpışma sayısız küçük ışık patlaması yani fotonlar meydana getirerek kutup ışıklarını oluşturur.

İLGİLİ:  Yakınsak evrim: Yaşamın ilginç özelliği

Her element yalnızca belirli dalga boylarını yansıtır. Bu nedenle gökyüzünde görünen renkler enerji kazanan atomun türüne, ne kadar enerji aldığına ve ışıkların dalga boyunun birbiriyle nasıl birleştiğine bağlı. Güneş'ten ve Ay'dan yansıyan ışık da renkleri etkileyebiliyor.

Kutup ışıklarının renkleri

Uzaydan görüldüğü biçimiyle kuzey ışıkları veya aurora borealis.
Uzaydan görüldüğü biçimiyle kuzey ışıkları veya aurora borealis. (Fotoğraf: NASA)

Farklı renkteki kutup ışıklarının yanı sıra tek renkli kutup ışıkları da görülebiliyor. Ayrıca gökkuşağı benzeri bir efektle karşılaşmak da mümkün. Güneş'ten saçılan ışıklar kutup ışığının mor veya menekşe renginde olmasını sağlayabilir. Ayrıca yeşil veya sarı-yeşil ışıkların üstünde farklı kırmızı ışıklara rastlanabilir. Yeşil ve mavi ışıklar sıklıkla bir arada olur ve tabanı pembe kutup ışıkları da görülebilir.

Bu zamana dek düz yeşil ve koyu kırmızı olanlar da görüldü. Yeşil en üst enlemlerde görülürken, bu enlemlerde kırmızı nadir bir renktir. Öte yandan alt enlemlerde daha çok kırmızı kutup ışıkları görülüyor.

İLGİLİ:  Rudolf Virchow | Hayatı, hücre teorisi ve buluşları

Elementlerin emisyon renkleri

  • Oksijen: Kutup ışıklarını oluşturan en yaygın element oksijendir. Oksijen canlı yeşil (557,7 nm dalga boyu) ve ayrıca koyu kahverengimsi kırmızının (630,0 nm dalga boyu) oluşumundan sorumlu. Saf yeşil ve yeşilimsi sarı renk, oksijenin uyarılmasından kaynaklanır.
  • Azot: Mavi (çoklu dalga boylarında) ve kırmızı ışık yayar.
  • Diğer gazlar: Atmosferdeki diğer gazlar da uyarıldıklarında ışık yayıyor ancak bazı dalga boyları insan görüşünün dışındadır veya görünemeyecek kadar soluktur. Hidrojen ve helyum mavi ve mor ışık yayar. Gözlerimiz bu renklerin hepsini göremese de, fotoğraf filmi ve dijital kameralar daha geniş bir renk yelpazesine sahip.

Rakıma göre kutup ışığı renkleri

  • 240 km yukarıda – kırmızı – oksijen
  • 240 km'ye dek – yeşil – oksijen
  • 100 km üzeri – mor – azot
  • 100 km'ye dek – mavi – azot
İLGİLİ:  İnsanlar neden farklı ten rengine sahip?

Siyah kutup ışıkları

Bazen bir kutup ışığında siyah şerit bulunabiliyor. Bu siyah bölge bir yıldızın ışığını engelleyebilecek konumda olabilir. Siyah kutup ışığı büyük olasılıkla elektronların gazlarla etkileşimini önleyen üst atmosferdeki elektrik alanlarından kaynaklanıyor.

Diğer gezegenlerdeki kutup ışıkları

Dünya kutup ışıkları olan tek gezegen değil. Örneğin, gökbilimciler Jüpiter, Satürn ve İo'da aurora fotoğrafları çektiler. Ancak bu gezegenlerde kutup ışıklarının renkleri farklıdır çünkü atmosferleri aynı değildir. Bir gezegenin veya uydunun kutup ışığına sahip olması için tek şart, enerji dolu parçacıklar tarafından bombalanan bir atmosferi olmasıdır. Gezegenin manyetik alanı varsa, kutup ışığı her iki kutupta da oval bir şekle sahip olur. Manyetik alanı olmayan gezegenlerde hala kutup ışıkları oluşabilir, ancak düzensiz olarak şekillenecektir.

Yazar Ayberk Göktürk

Genellikle modern tarih, yakın tarih ve popüler bilim üstüne içerikler üretiyor. Özel ilgi alanları arasında Kuzey Afrika ve Güney Amerika'nın sömürge tarihi ve Avrupa'daki eski monarşiler yer alıyor.