Το “μοναδικό” σέλας

Ένα ταξίδι στο μακρινό βορρά – για παράδειγμα στην Ισλανδία – πέρα από τα φυσικά αξιοθέατα, είναι πιθανό να σας ανταμείψει και με ένα μαγευτικό ουράνιο φαινόμενο: το βόρειο σέλας (northern lights / aurora borealis). Λιγότερο ίσως γνωστό είναι το νότιο σέλας (southern lights / aurora australis), ορατό από περιοχές του νότιου ημισφαιρίου, όπως η Παταγονία. Το σέλας είναι ένα φωτεινό φαινόμενο στον νυχτερινό ουρανό, όπου «λωρίδες» φωτός διαφορετικών χρωμάτων φαίνονται να βρίσκονται σε διαρκή κίνηση.

Η «πηγή» του φαινομένου είναι ο ηλιακός άνεμος, μια συνεχής ροή πλάσματος από τον Ήλιο η οποία διαχέεται διαρκώς στον μεσοπλανητικό χώρο. Το πλάσμα αυτό είναι δυνατόν, υπό κατάλληλες συνθήκες, να επηρεάσει τη μορφολογία του γήινου μαγνητικού πεδίου και κατά συνέπεια να επιταχυνθεί και να εισέλθει στη γήινη ατμόσφαιρα.

Κατά την είσοδό τους, τα σωματίδια αυτά συγκρούονται με άτομα ή μόρια της ανώτερης ατμόσφαιρας, μια αλληλεπίδραση που έχει ως αποτέλεσμα την εκπομπή φωτός (σε μήκη κύματος στο «ορατό» μέρος του φάσματος). Τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου επιβραδύνονται καθώς χάνουν συνεχώς ενέργεια – μέσω των συγκρούσεων – ενώ κινούνται προς τη χαμηλότερη ατμόσφαιρα. Λόγω της συνεχούς ροής του ηλιακού ανέμου, η διαδικασία αυτή είναι επίσης συνεχής: δισεκατομμύρια τέτοιες συγκρούσεις οδηγούν σε μια «διαρκή» παρουσία του σέλαος.

Το χρώμα του σέλαος εξαρτάται από τα μόρια της ατμόσφαιρας που συμμετέχουν στις συγκρούσεις: το πράσινο και το κόκκινο χρώμα οφείλονται στο οξυγόνο, ενώ το μπλε και το ιώδες στο άζωτο. Από την επιφάνεια της Γης, το σέλας εμφανίζεται ως ένας συνδυασμός σχημάτων, τα οποία περιγράφονται ως «αψίδες», «νέφη», «ακτίνες», ενώ σε φωτογραφίες βλέπουμε συχνά «κουρτίνες» φωτός. Αν παρατηρήσουμε το σέλας από το διάστημα, π.χ. από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, θα δούμε ότι έχει γενικά ένα κυκλικό ή «ελλειψοειδές» σχήμα, το οποίο εκτείνεται συνήθως σε απόσταση 10-20^ο από τους πόλους.

Η ηλιακή δραστηριότητα ωστόσο μεταβάλλεται με το χρόνο, οπότε και το σέλας εμφανίζεται άλλοτε πιο αμυδρά και άλλοτε πολύ έντονα. Επιπλέον, σε περιπτώσεις έντονης δραστηριότητας (π.χ. κατά τη διάρκεια μιας μαγνητικής καταιγίδας), το σέλας ενδέχεται να είναι ορατό και από περιοχές σε μικρότερα γεωγραφικά πλάτη, δηλαδή πιο μακριά από τους πόλους.

Ίσως λιγότερο γνωστό είναι το γεγονός ότι το ίδιο φαινόμενο παρατηρείται και σε άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος! Οι γιγάντιοι πλανήτες Δίας και Κρόνος έχουν ισχυρά μαγνητικά πεδία και παρουσιάζουν έντονη δραστηριότητα σέλαος. Στους πλανήτες αυτούς, το σέλας δημιουργείται με λίγο διαφορετικό μηχανισμό, καθώς σημαντικές πηγές πλάσματος είναι και ορισμένοι δορυφόροι τους, όπως π.χ. η Ιώ στην περίπτωση του Δια. Το σέλας στους πλανήτες αυτούς εμφανίζεται κυρίως στο υπεριώδες, δηλαδή σε μήκη κύματος αόρατα στο ανθρώπινο μάτι και επομένως παρατηρείται μόνο μέσω ειδικών οργάνων.

Τέλος, σέλας έχει παρατηρηθεί και στους πιο απομακρυσμένους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος: τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Η Αφροδίτη και ο Αρης δεν έχουν μαγνητικό πεδίο (ακριβέστερα, μόνο τμήματα της επιφάνειας του Άρη έχουν ασθενές μαγνητικό πεδίο), οπότε σε αυτούς δεν δημιουργείται σέλας, τουλάχιστον σύμφωνα με τον μηχανισμό που περιγράψαμε παραπάνω.