Égi tünemény, csoda, káprázatos, lélegzetelállító. Ezek a szavak tolulnak az agyamba és libabőrös leszek, ha képet látok róla.

Évszázadok óta elbűvöli az embereket e kiszámíthatatlan, nehezen megmagyarázható fényjelenség. Már 30 000 éves barlangrajzokon is feltűnt Franciaországban. Arisztotelész ugró kecskének nevezte el. Galilei észak hajnalának írta le. A középkori európai ember úgy hitte, hogy ezek a fények éhínséget vagy háborút jeleznek. Az őslakos amerikaiak pedig égben táncoló isteneknek hitték őket.

Az északi fényt persze számos legenda övezi, néptől és kortól függően. Észak-Európában a valkűrök fénylő páncélzatának égi tükröződését jelentette. Skóciában a mirrie táncosoknak tulajdonították, az oroszok a sárkányok leheleteként emlegették, a klondike-i aranyásók a csillogó arany visszatükröződésének hitték.

A finn legenda szerint ilyenkor a mágikus tűzróka halad át az égbolton, és farkával ragyogó csillagport söpör szét maga után. Az eszkimók abban hittek, hogy a tündöklő fénycsóva nem más, mint elhunyt gyermekek lelkei, akik a mennyben táncolnak. Az ausztráliai gunai népcsoport pedig a szellemvilágban égő bozóttűznek véli az aurora australist. Az aboriginalok szintén a tűzzel kötik össze a fények táncát.

1621-ben egy francia tudós, Pierre Gassendi nevezte el a különleges fényjelenséget, a római hajnalistennő, Aurora és az északi szél, borealis után aurora borealisnak (délen aurora australisnak hívják).

A sarki fény a Föld légkörében 100-800 kilométer közötti magasságban kialakuló fényjelenség, ami leggyakrabban az északi és a déli 60-75°-os szélességek környékén látható.

A XX. század fordulóján egy norvég fizikus, Kristian Birkeland írta le, hogy a sarki fény esetében a fényjelenség egybeesik a napfoltokkal.

Napunknak van egy dinamikus, gyorsan változó mágneses tere. A Nap fő tömegét képlékeny gázok és plazma alkotja, így az Egyenlítő mentén gyorsabban forog, mint a sarkoknál. Az eltérő forgási sebesség miatt a mágneses mező összegabalyodik, tulajdonképpen a Nap felcsavarja azt saját magára. A mágneses erővonalak hurkokat képeznek, amelyek elszakadhatnak a Nap felszínétől.

Ilyenkor megváltozik a természetes hőáramlás a Nap magjából a köpenybe, és ezeken a helyeken napfoltok, vagyis hidegebb (sötétebb) helyek alakulnak ki. Ezeket megfelelő szűrővel, már egy kisebb távcsővel is láthatjuk. 

A foltok előbukkannak, majd eltűnnek, ahogy a Nap felcsavarja magára mágneses mezejét. A Nap mágneses terének változása ciklusokba rendeződik. Egy ciklus kb. 11 évig tart. A napfoltok számának időbeli alakulása:

Jelenleg a 24-es számú napfoltciklus zajlik, amely 2013 nyarán érte el maximumát. Pár év múlva alig lehet már napfoltot látni, és 9 év múlva újra maximum lesz.

Ezek a napfoltok nagyon instabil területei a Napnak (pláne ha a mágneses mező kilép a napfoltnál a nap koronájából) és hajlamosak kitörni. 

Ilyenkor a Napkorona egy része kidobódik az űrbe. Ezt a töltött részecskékből (proton, elektron) álló, gyors sebességgel (300-1000 km másodpercenként) száguldó anyaghalmazt hívjuk napszélnek. Végigutazik a Naprendszeren, és ha találkozik egy bolygóval, aminek még mágneses mezeje is van, akkor a mágneses pólusoknál belép a bolygó légkörébe. Olyan, mintha a bolygó két pólusánál lenne két porszívó és ott szívná be ezeket a töltött részecskéket magába. 

Emiatt lehet főleg az Északi- és a Déli-sarkkörnél látni az aurorát, egy nagy körívben a sarkok körül. Ezért hívják sarki fénynek. 

Ha nagyon erős volt a napkitörés, akkor az aurora köre az Egyenlítő felé tolódik, így szerencsésebb alkalomkor még Magyarországon is lehet sarki fényt látni, mint idén márciusban például.

A nagy sebességgel száguldó töltött részecskék gerjesztik a levegő atomjait illetve molekuláit (oxigén, nitrogén). Az egész jelenség nagy magasságban (100 km fölött), a termoszférában játszódik le, ebben a magasságban az oxigén és a nitrogén már atomos állapotban is előfordul. Az atomokban, molekulákban az elektronok gerjesztett állapotba kerülnek a napszél részecskéinek hatására, egy magasabb energiaszintre lépnek, majd onnan kis idő után visszaesnek alapállapotba. A két energiaállapot közti energiakülönbséget (ami függ az adott atomtól, molekulától) foton formájában bocsátja ki magából a molekula. Így az oxigén gerjesztésénél zöld és piros, a nitrogénnél pedig kékes-ibolya színt láthatunk. 

Az oxigén zöld fluoreszcenciájánál az elektron ¾ másodpercet tölt gerjesztett állapotban, mielőtt visszaesne alapállapotba, ami ugye a zöld foton kibocsátásához vezet. A piros foton emissziójánál (atomos oxigén) ez az idő majd 2 perc. Ha viszont az atom gerjesztett állapotban ütközik egy másik atommal/molekulával, akkor átadja neki az energiáját és nem bocsát ki fotont, nem fluoreszkál. Ezt hívják a fluoreszcencia világában kioltásnak. Az ütközés sokkal valószínűbb, ha több molekula van körülötte, ha sűrűbb a légkör, vagyis alacsonyabb magasságoknál. Emiatt a piros fluoreszcencia csak nagy magasságokban látható, ahol több az atomos oxigén és nem tud kioltódni a fluoreszcenciája az ütközések miatt.

100 km alatt viszont az ütközések nagyobb valószínűsége miatt (annyira nagy a légsűrűség) a zöld emissziónak már nincs esélye megmaradni. A zöld fluoreszcencia tehát eltűnik ebben a magasságban. Ezt látjuk akkor, amikor egy kékes-lilás határvonalat észlelünk az aurora aljánál: a zöld fluoreszcencia kioltódik és csak a molekuláris nitrogén kékes-lilás emissziója marad meg.

Sarki fényt a Naprendszer más mágneses bolygóinál (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz) és azok egyes holdjainál (Io, Ganymedes) is megfigyeltek.

A népmesék és az utazók beszámolói is többször utaltak már arra, hogy a sarki fény kíséretében hangokat is lehet hallani, amelyek ugyan többnyire erőtlenek és rövid ideig tartanak csak, de kétségkívül léteznek. Sokáig a tudósok kételkedtek a létezésében, és megfelelő dokumentáció nélkül nem tudták azt bebizonyítani sem. Az Aalto University kutatói Finnországban viszont egy olyan tanulmányt publikáltak 2012-ben, ami tapshoz hasonlító hangok rögzítését tartalmazza. A kutatók a hangokat mintegy hetven kilométeres magasságban észlelték, és feltételezésük szerint akkor keletkeznek, amikor az elektromos részecskék összeütköznek a légkörünkben található gázatomokkal, létrehozva így a különös fényjátékot. A University of Alaska professzorai ugyanakkor arra hivatkoznak, hogy ezek a zajok annyira ritkák, hogy szinte csak egyszer az életben lehet őket hallani, amikor az aurora borealis és australis tevékenysége maximális, és kizárható a szélzúgás, vagy egyéb zajforrások.

Az aurorát leginkább március-április és szeptember-október között figyelhetjük meg.

Számos honlapról beszerezhetünk információt arról, hogy mikor volt napkitörés, a Föld felé történt-e, és várható-e aurora (a napszél sebességétől függően 1-2 nap alatt éri el a Földet). Még egy modellt is láthatunk, hogy kb. mekkora a jelen helyzetben az aurora köre, és ahol vagyunk, lehet-e számítani sarki fényre (képek forrása itt). 

Ha az őszi vagy a tavaszi napéjegyenlőség környékén vagyunk éppen, akkor ez az időszak a legkisebb napkitörésekből is hatalmas aurorákat tud varázsolni. Ennek a hátterét nem pontosan értjük még, de valószínű a Föld mágneses mezejének helyzete van a dolog mögött. Ilyenkor ugyanis a Nap az Egyenlítőnél delel 90°-ban, és így a Föld mágneses mezeje jó pozícióban van a Naphoz képest a napszél begyűjtéséhez. Érdemes tehát tavasszal és ősszel a napéjegyenlőség környékén figyelni, mert nagyobb az esély az aurorára.

Az aurora borealis egy ovális területen figyelhető meg, amelynek központja az Északi-sark. Műholdról készült felvételek tanúsága szerint a jelenség fénygyűrűként, glóriaként veszi körül a mágneses pólust (sarki fénygyűrű). 

A legjobban ezen a körön belülről látható, távol a mesterséges fényforrásoktól és a holdfénytől. Ez az ovális terület a Nappal együtt fordul, és órákon belül jelentős mértékben csökkenhet vagy nőhet is a területe. Svédország, Norvégia, Finnország északi részei mellett Alaszkából, Kanadából, Oroszországból és kicsit halványabban ugyan, de Skóciából is látható.

A sarki fény igen változatos alakokban mutatkozik: diffúz, vöröses függönyként; hosszú, mozgékony, zöldes, kékes és vöröses sávok és sugarak (drapériák) formájában; a távolban perspektivikusan összefutó sugárnyalábok formájában (sarkifény-korona).

A sarki fénynek 5 formája ismert:

- folt-forma: kisméretű fényjelenségek

- ív-forma: enyhén görbülő szalagok

- sáv-forma: csomós vagy ráncos alakúak

- sugár-forma: egyenes fénynyalábok, amelyek a Föld mágneses erővonalait követik

- fátyol-forma: diffúz, nagy kiterjedésű fénylések.

Sarki fények észleléséhez egyrészt szükséges, hogy a kérdéses időpontban legyen aktív jelenség a légkörben felettünk, másrészt legyen derült az éjszakai égbolt. Ennek megfelelően mind az időpont, mind a helyszín kiválasztása fontos. Biztosra menni nem lehet, de jelentősen növelhető a megfigyelés valószínűsége.

Általában nehéz megmondani, mikor a legérdemesebb nekiindulni a sarkifény-vadászatnak, de az északi féltekén az aurora borealis szezonja hagyományosan szeptembertől márciusig tart. Ebben az időszakban bármikor felbukkanhatnak a különleges fények.

Érdemes több napos utazásban gondolkodni, öt-hat napot, vagy akár egy egész hetet is erre szánni. A sarki fény ugyanis kiszámíthatatlan, ha esik a hó vagy felhős az ég, semmit nem lehet belőle látni. Így aztán jó több túrára is befizetni, hogy biztosra menjünk.

A látvány teljes pompájában a sarkifénygyűrű területéről figyelhető meg, ahol akár az egész égbolt lángba borul, és a jelenség olyan fényes, hogy még árnyékot is vethet a sötétben,

A leglátványosabb fénytünemények bekövetkeztét is csak órákkal, fél nappal lehet előre jelezni. Ha tehát maximalizálni akarjuk a sarki fény megfigyelésének esélyét, utazzunk a gyűrű területére, lehetőleg a következő napfoltmaximum környékén. A magyar turisták számára Norvégia, Svédország és Finnország lehetnek a fő célpontok (utazási irodák ajánlatai itt, itt és itt).

A megfigyelési hely adottságai szűkítik tovább az ideális periódust. Hőmérsékleti szempontból a téli hónapok nem kedvezőek.

Érdemes a teliholdas időszakokat is kerülni, mert a Hold „fénye”elnyomhatja a halvány sarki fényt.

A túlságosan rövid és világos éjszakák miatt a nyár közepe szintén nem ideális. A legjobb hónapok tehát a tavaszi és őszi napéjegyenlőség környékén, a március, április, valamint szeptember és október lehetnek. A hosszú időtávon rögzített statisztikai adatok arra is utalnak, hogy tavasszal és ősszel valamivel nagyobb a sarki fények gyakorisága, mint az év egyéb időszakaiban. Ennek pontos oka egyelőre nem ismert, talán bolygónk tengelyének térbeli helyzete és a Nap iránya közötti viszony kedvez ekkor a jelenség kialakulásának.

Finnországban a legszárazabb és legkevésbé felhős évszak többnyire a tavasz. Svédországban a nyár vége a legesősebb periódus, és Norvégiában is az ősz az esősebb. Általánosságban tehát ősszel csapadékosabb időszakot várhatunk, mint tavasszal - utóbbi lehet tehát a sarkifény-expedíciók ideális periódusa.

A fényszennyezés Észak-Európában sem elhanyagolható, bár többnyire kisebb, mint a kontinens sűrűbben lakott területein - a sarki fény pedig kivilágított városokból kevésbé látványos. Érdemes továbbá a sarki fények előfordulását az interneten monitorozni. Többnyire a földi mágneses teret jellemző geomágneses indexekből lehet a sarki fény előfordulására, pillanatnyi lezajlására következtetni, akár a nappali órákban is.

Az utazásra érdemes technikailag is felkészülni, a meleg réteges ruházat mindig tartalmazzon esőtől és hótól védő, vízlepergető külső réteget, kesztyűt, sálat és sapkát is. Fontos a csizma vagy bakancs, amelynek bírnia kell a hóban történő gyaloglást is. Az ideális megfigyelőhely nemcsak sötét, de jó körpanorámát is biztosít. Az erdős területekről, magas fenyők közül az égboltnak csak kis része látható, míg a tisztások és tavak partvidéke sokkal jobb adottságokat biztosít.

A finnországi Kakslauttanenben található iglu falu igazi különlegesség: az üveg jégkunyhókból pompásan látni a sarki fényt, és a csillagokat is. A jégkunyhók üvegei nem párásodnak be akkor sem, ha a külső hőmérséklet lecsökken akár -30 fok alá. Minden iglu wc-vel és luxus ággyal felszerelt. Jelenleg 20 üveg, 60 hó iglu és egy 150 férőhelyes luxus étterem várja a vendégeket.

Akinek lehetősége adódik arra, hogy az űrből nézze a jelenséget, ezt láthatja.

Egy biztos: előbb vagy utóbb, itt vagy ott, de velem találkozhat, aki elindul levadászni aurorát. Valószínű nem az űrben fogunk összefutni, de csak azért nem, mert sarki felszerelésem van, szkafanderem viszont nincs. Még.