Kolory zorzy polarnej i to, co mówią o burzy

Zielony: tlen na wysokości 100–250 km

Najczęstszy kolor zorzy to zieleń o długości fali 557,7 nm. Emitują ją atomy tlenu wzbudzone przez elektrony spadające z magnetosfery. Najjaśniej świeci mniej więcej na wysokości od 100 do 250 km, a nasze oko jest najczulsze właśnie na zieleń, dlatego to ona dominuje w relacjach z Norwegii, Islandii czy Laponii.

Zielone pasma, łuki i kurtyny to klasyka obserwacji pod owalem zorzowym. Gdy stoisz w Abisko czy pod Rovaniemi, zorza bywa nad głową, a zieleń wypełnia pół nieba.

Czerwony: wysoko, rzadko i bardzo polsko

Czerwień to również tlen, ale inna linia: 630 nm, emitowana powyżej około 200 km. Tam powietrze jest tak rozrzedzone, że wzbudzony atom zdąży wyświecić czerwone światło, zanim zderzy się z czymś innym. Ta emisja jest słabsza i oko słabo ją rejestruje, chyba że burza jest bardzo silna.

Dla obserwatora w Polsce czerwień ma szczególne znaczenie. Patrzymy na zorzę z boku, z daleka, więc widzimy przede wszystkim jej górne, czerwone piętra. Zielony dół często zostaje schowany za horyzontem. Dlatego zdjęcia z Gdańska, Warszawy czy Bieszczadów z 10–11 maja i 10–11 października 2024 roku pełne były purpury i czerwieni, a zieleń widać było tylko nisko na północy.

Różowy, fioletowy i niebieski: azot

Dolne krawędzie jasnych kurtyn bywają różowe lub karmazynowe. To azot cząsteczkowy, który świeci przy silnym bombardowaniu na wysokości mniej więcej 90–100 km. Taki różowy „rąbek” pod zieloną zasłoną to znak, że zorza jest wyjątkowo energetyczna.

Niebieskie i fioletowe odcienie pochodzą z jonów azotu. Widać je najczęściej w górnych partiach zorzy oświetlonych jeszcze przez Słońce, kiedy na dole jest już noc. Zdarza się to wieczorem albo nad ranem, zwłaszcza jesienią i wiosną.

Co widzi oko, a co telefon

Tu zaczyna się większość rozczarowań. W ciemności oko przełącza się na pręciki, które nie rozróżniają kolorów. Słaba zorza wygląda więc jak szara albo mleczna chmura, czasem lekko zielonkawa. Aparat zbiera światło przez kilka sekund i pokazuje kolory, których „na żywo” nie było.

Nad Polską to zjawisko jest wyraźne. Przy Kp 5–6 na wybrzeżu zobaczysz gołym okiem co najwyżej bladą łunę, a telefon w trybie nocnym pokaże zielony pas i różowe słupy. Przy Kp 8–9 kolory widać już bez sprzętu, co potwierdziło tysiące osób w maju 2024 roku.

Pod owalem jest odwrotnie. Jasna zorza w Tromsø jest wyraźnie zielona dla oka i rusza się szybciej, niż zdąży to zapisać aparat.

Kolory jako wskazówka, jak silna jest burza

To uproszczenie, ale działa zaskakująco dobrze. Jeśli na zdjęciu z Mazowsza czerwień dochodzi do połowy nieba, możesz być pewien, że w Laponii zorza jest wtedy nad głową, a nawet na południu.

• Sama zieleń nisko nad horyzontem: aktywność umiarkowana, owal daleko na północy.
• Zieleń z różowym dolnym rąbkiem: silny opad elektronów, często w czasie subburzy.
• Czerwone słupy wysoko na niebie nad Polską: burza co najmniej G3, owal mocno przesunięty na południe.
• Czerwień w zenicie i na południu nieba: wyjątkowa burza klasy G4–G5.

Białe i szare formy, które też są zorzą

Nie każda zorza jest kolorowa. Zorza pulsująca, typowa po północy pod owalem, to plamy jasnego, szarawego światła, które gasną i zapalają się co kilka sekund. Rozproszona poświata przy horyzoncie też bywa bezbarwna dla oka. Warto o tym wiedzieć, bo wielu początkujących przegapia zorzę, czekając na zieloną kurtynę z pocztówki.

Osobny przypadek to STEVE, wąska, fioletowo-biała wstęga ciągnąca się ze wschodu na zachód, czasem z zielonymi „sztachetami” pod spodem. Pojawia się przy silnych burzach na średnich szerokościach i była fotografowana również w Europie Środkowej.

Co nad Polską łatwo pomylić z zorzą

Na naszych szerokościach zorza konkuruje z całą masą innych świateł. Pomarańczowa łuna nad horyzontem to prawie zawsze miasto, zwłaszcza gdy niebo jest zamglone lub nisko wiszą chmury. Z Helu widać w ten sposób Trójmiasto, a z wielu miejsc na Kaszubach i Mazurach łuny okolicznych miast powiatowych.

Zielonkawy, równomierny pas nisko nad horyzontem może być poświatą nocnego nieba, czyli airglow. Też pochodzi z tlenu, ale świeci na całym niebie i nie zmienia się szybko. Zorza ma strukturę: łuki, słupy, smugi, które w ciągu kilku minut przesuwają się lub zmieniają jasność.

Białe, ruchome promienie nad morzem bywają światłami statków albo reflektorami latarni morskiej. Najprostszy test to zdjęcie z ekspozycją kilku sekund. Zorza wyjdzie zielona albo czerwona, łuna miasta pomarańczowa, a promień latarni jako biała, ostra linia.

Dlaczego zdjęcia z sieci wyglądają inaczej niż niebo

Część zdjęć ma podkręconą saturację, część dłuższe czasy naświetlania, a część jest składana z kilku klatek. Nie znaczy to, że są fałszywe. Po prostu pokazują więcej światła, niż oko jest w stanie zebrać. Jeśli chcesz pokazać znajomym, jak było naprawdę, zrób jedno zdjęcie z krótkim czasem i bez filtrów. Zwykle wygląda skromniej, ale uczciwie.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego zorza nad Polską była różowa, a nie zielona? Bo z naszych szerokości widzimy głównie wysokie, czerwone partie zorzy z tlenu, a różowy odcień to mieszanka tej czerwieni z niebieskim i fioletowym światłem azotu.

Czy kolor zorzy zależy od pory roku? Nie bezpośrednio. Zależy od wysokości i energii cząstek. Pośrednio pora roku ma znaczenie, bo wiosną i jesienią łatwiej trafić na górne warstwy oświetlone Słońcem, które dają niebieskie i fioletowe tony.

Dlaczego w telefonie zorza jest zielona, a na niebie szara? Aparat zbiera światło dłużej i rejestruje kolory przy słabym oświetleniu. Oko w ciemności widzi kolory słabo, więc słaba zorza wydaje się szarą chmurą.

Czy żółta lub pomarańczowa zorza istnieje? Zdarza się na zdjęciach jako mieszanka zieleni i czerwieni. Często jednak pomarańcz to po prostu łuna od miasta odbita w chmurach, co nad Polską trzeba brać pod uwagę.