V skorých ranných hodinách počas jedného vianočného rána na arktickom ostrove Svalbard v Nórsku nasmerovala šošovka rybieho oka svoj pohľad na nočnú oblohu, ktorá sa rozsvietila jasne zelenou farbou. Táto polárna žiara však nebola typická. Namiesto tenkých, hadovitých štruktúr sa obloha rozžiarila v jednotnej zelenej pokrývke, čo bolo veľmi neobvyklé.
Keisuke Hosokawa, vesmírny fyzik z Tokia, sa vyjadril k tejto polárnej žiare nasledovne: „Táto polárna žiara bola veľmi hladkého tvaru a štruktúra bola len rozptýlená škvrna nazelenalej látky. Bolo to ako veľký zelenkastý koláč.“ Hosokawa bol týmto javom ohromený, pretože nikdy nič podobné nevidel.
Tento nezvyčajný fenomén sa objavil na oblohe nad severným pólom 25. a 26. decembra 2022. Hosokawa a jeho kolegovia teraz identifikovali tento jav ako vzácnu dažďovú polárnu žiaru a výsledky svojej práce publikovali v časopise Science Advances.
Polárna žiara je bežne produktom elektrónov zo Slnka, ktoré sú zachytené a urýchlené magnetickým poľom Zeme. Elektróny prúdia zo slnečnej koróny, čo je najvzdialenejšia atmosféra Slnka, v plazme nazývanej slnečný vietor. Keď tieto elektróny interagujú s atómami v atmosfére Zeme, vznikajú polárne žiary, ktoré sú bežne viditeľné okolo zemských pólov. Avšak, dažďová polárna žiara je spôsobená priamo elektrónmi slnečného vetra počas zriedkavých období, keď je slnečný vietor veľmi slabý alebo úplne chýba.
David Knudsen, fyzik z University of Calgary, ktorý sa na štúdii nepodieľal, poznamenal: „Novo opísaná udalosť z roku 2022 je fascinujúcim protipríkladom, v ktorom sa zdá, že jedna polárna čiapka je vyplnená elektrónmi prichádzajúcimi priamo zo slnečnej koróny. Je to veľmi nezvyčajný jav.“
Doteraz boli polárne dažďové žiary zachytené len v satelitných údajoch, nikdy nie z pozemských kamier. Hosokawa sa s týmto javom stretol náhodou, keď si počas prázdnin dal pauzu od svojej bežnej rutiny kontroly kamier na polárnu žiaru. Pri prezeraní nevybavených údajov objavil polárnu žiaru, ktorá sa stala akýmsi oneskoreným vianočným darčekom.
Hosokawa si uvedomil, že ide o niečo výnimočné a okamžite začal skúmať satelitné údaje získané v rovnakom čase. V týchto údajoch videl „podpis“ polárneho dažďa. Nielenže bola táto polárna žiara priamym dôsledkom relatívne slabých elektrónov prichádzajúcich priamo zo Slnka, ale išlo aj o zriedkavý príklad periódy 28 hodín takmer bez slnečného vetra, s výnimkou polárnych dažďových elektrónov.
Slnečný vietor, ktorý neustále prúdi zo slnečnej koróny do slnečnej sústavy, zvyčajne spôsobuje, že elektróny slnečného vetra nemajú dostatok energie na vytvorenie viditeľných polárnych žiar, keď dorazia na Zem. No v tomto prípade, kvôli nedostatku slnečného vetra, bola polárna dažďová žiara oveľa jasnejšia, čo umožnilo jej pozorovanie zo zeme.
Hosokawa a jeho tím dúfajú, že tieto údaje pomôžu lepšie pochopiť vzťah medzi elektrónmi prichádzajúcimi na Zem a prostredím, z ktorého pochádzajú v slnečnej atmosfére. Ako poznamenal Larry Paxton, astrofyzik z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory: „Skutočne vzrušujúcim aspektom tohto článku je, že ukazuje, že stále existujú zásadné objavy, ktoré treba urobiť.“ Podľa neho máme teraz k dispozícii systém satelitov a pozemných observatórií, ktoré nám po prvýkrát umožňujú vidieť nový spôsob, akým je naše Slnko spojené so Zemou.
Tento vzácny jav teda nielenže fascinuje vedcov, ale otvára aj nové možnosti pre pochopenie dynamiky slnečného vetra a jeho interakcie s magnetickým poľom Zeme, čím sa posúva hranica našich znalostí o polárnych žiarach a slnečnom vetre.
