Το Σέλας είναι το φωτεινό ουράνιο φαινόμενο που λαμβάνει μέρος στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας της Γης, αλλά και στις ατμόσφαιρες άλλων πλανητών. Ονομάζεται και Πολικό Σέλας καθώς παρατηρείται κυρίως στις πολικές περιοχές τόσο στο Βόρειο όσο και στο Νότιο Ημισφαίριο, αποκαλούμενο ανάλογα Βόρειο Σέλας και Νότιο Σέλας.
Περιοχές παρατηρήσεων.
Το Σέλας, τόσο το Βόρειο όσο και το Νότιο, παρατηρείται συχνότερα κατά μήκος ζώνης της οποίας το κέντρο απέχει από τους πόλους περίπου 10 μοίρες, ενώ ακριβώς πάνω από τους πόλους εμφανίζεται πολύ αραιότερα. Το κέντρο π.χ. της ζώνης εμφάνισης του Βόρειου Σέλαος βρίσκεται κοντά στη βορειοδυτική ακτή της Γροιλανδίας και άρα πιο κοντά στην Αμερικανική ήπειρο παρά στην Ευρώπη και αυτό γιατί η ζώνη αυτή εκτείνεται μέχρι γεωγραφικό πλάτος 57 περίπου μοιρών προς τον Καναδά, ενώ μέχρι 77 στην Ευρώπη. Έτσι όσο νοτιότερα απομακρυνόμαστε από αυτή τη ζώνη τόσο σπανιότερη γίνεται και η εμφάνιση του φαινομένου.
Σύγχρονη θεωρία.
H δεσπόζουσα θεωρία που αποδείχθηκε και πειραματικά είναι ότι γενεσιουργός αιτία καθίσταται ο βομβαρδισμός των υψηλών ατμοσφαιρικών στρωμάτων από ηλεκτρόνια που προέρχονται από τη συνεχή ροή φορτισμένων σωματίων από τον Ήλιο, που ονομάζεται ηλιακός άνεμος. Η πλειονότητα των φορτισμένων αυτών σωματίων, που είναι κυρίως πυρήνες υδρογόνου και ηλεκτρόνια, εκτρέπονται από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Ωστόσο σημαντικό μέρος τους εισχωρεί στη γήινη μαγνητόσφαιρα, όπου επιταχύνεται σε μεγάλες ενέργειες από ηλεκτρομαγνητικά πεδία κατά τη διάρκεια μαγνητικών καταιγίδων. Ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας και μικρής γωνίας κλίσης ως προς τις μαγνητικές γραμμές φτάνουν μέχρι την ανώτερη ατμόσφαιρα, όπου διεγείρουν άτομα οξυγόνου και αζώτου. Η διέγερση επιτελείται με την μετατόπιση των ηλεκτρονίων αυτών των ατόμων σε ανώτερες ενεργειακές στοιβάδες, όπου όμως δεν μπορούν να παραμείνουν για πολύ. Με την επάνοδο στην αρχική τους κατάσταση εκπέμπουν την περίσσεια ενέργειας με τη μορφή φωτός. Το χρώμα του φωτός εξαρτάται από το είδος του ατόμου που διεγείρεται και από την ενεργειακή διαφορά των στοιβάδων διέγερσης και ηρεμίας των ηλεκτρονίων του ατόμου.
Σύγχρονα πειράματα και παρατηρήσεις.
Στα σύγχρονα πειράματα εκτός εκείνο του καθηγητή Storner του Πανεπιστημίου του Όσλο που κατασκεύασε ειδική συσκευή για την απόδειξη της επικρατέστερης θεωρίας, το 1958 τότε που ακόμα δεν είχαν απαγορευθεί οι πυρηνικές δοκιμές, σχεδιάστηκε ένα πείραμα ακριβώς με χρήση τριών πυρηνικών εκρήξεων. Συγκεκριμένα το έτος εκείνο εκτοξεύθηκαν σε ύψος 500 χλμ. τρεις μικρές ατομικές βόμβες στο Νότιο Ατλαντικό ωκεανό στα γεωγραφικά πλάτη (νότια) 38° και 50°. Αμέσως μετά τις εκρήξεις και σε χρόνο μόλις ενός πρώτου λεπτού της ώρας εμφανίσθηκε στο βόρειο ημισφαίριο, σε προκαθορισμένα γεωγραφικά πλάτη, άλλο Σέλας, που σήμαινε πως τα ηλεκτρόνια της έκρηξης, μετά από ένα ταχύτατο ταξίδι σε ύψος 4000 χλμ πάνω από την επιφάνεια της Γης, ξαναγύρισαν και δημιούργησαν τεχνητό Σέλας σε απόσταση πολλών χιλιάδων χιλιομέτρων από το σημείο της έκρηξης. Μάλιστα δε υπολογίσθηκε πως για αρκετές ώρες τα «τεχνητά» αυτά ηλεκτρόνια ταξίδευαν μέσα στο μαγνητικό πεδίο της Γης από τον Βόρειο στο Νότιο Πόλο και από τον Νότιο στον Βόρειο εκατομμύρια φορές. Το πείραμα αυτό εξ όσων έχουν δημοσιευθεί έχει επαναληφθεί με θεαματικότερα αποτελέσματα το 1962.
Για το 2013, το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Όσλο οργάνωσε το STAR Project, μια ομάδα από 50 δορυφόρους σε μέγεθος συσκευασίας γάλακτος του ενός λίτρου. Οι δορυφόροι θα κινούνται σε διαφορετικά ύψη μεταξύ των 160 και 320 χιλιομέτρων, μέσα στην ιονόσφαιρα, μαζεύοντας στοιχεία και ύστερα από 3 με 8 εβδομάδες θα πέσουν στη Γη. Ο σκοπός της αποστολής είναι η μελέτη του σέλας και των μαγνητικών καταιγίδων όταν ο Ήλιος φθάσει στη μέγιστη δραστηριότητα στον 11ετή κύκλο του το 2013.
Βόρειο Σέλας:
Αφήγηση:
Επιμέλεια: University of Oslo
Μουσική:
Πηγές:
Βικιπαίδεια
YouTube