Trước đây, người ta tin rằng cực quang xuất hiện có thể mở ra cánh cửa kết nối với một thế giới khác. Tuy nhiên, qua quá trình quan sát, nghiên cứu, các nhà thiên văn cho rằng đây là một hiện tượng tự nhiên hoàn toàn có thể giải thích bằng khoa học.
1. Cực quang là gì?
Cực quang (tên tiếng anh là auroras hoặc aurorae) là hiện tượng quang học đặc trưng bởi sự xuất hiện ánh sáng tự nhiên trên bầu trời về đêm tạo thành những dãy màu sắc lấp lánh.
Những dãy màu sắc này thay đổi liên tục và chuyển động lên xuống trông giống những dải lụa mềm dẻo, uốn lượn trên nền trời. Chính bởi vẻ đẹp lung linh, huyền ảo của hiện tượng này mà người ta đã xếp cực quang vào những cảnh đẹp kỳ vĩ của tự nhiên đáng xem nhất.
2. Quá trình hình thành cực quang
Hiện tượng cực quang được sinh ra do sự tương tác của các hạt mang điện tích từ bão Mặt trời với các nguyên tử trung hòa, xảy ra ở tầng khí quyển bên trên của Trái đất. Do va chạm với các điện tử hóa trị, các hạt mang năng lượng bị kích thích trở về trạng thái ban đầu.
Trong quá trình va chạm sẽ giải phóng ra các photon (ánh sáng). Điều này cũng lý giải nguyên do vì sao cực quang thường hoạt động mạnh nhất sau khi xảy ra sự phun trào ánh sáng Mặt trời.
Quá trình phun trào ánh sáng Mặt trời tạo ra các làn gió. Những làn gió mang một lượng lớn điện từ đến Trái đất, nhưng lại bị tầng khí quyển trên chặn lại dẫn đến xung đột điện từ. Khi hiện tượng xung đột xảy ra sẽ tạo nên các dãy màu ánh sáng mà người ta gọi là cực quang.
Do các cực quang được sinh ra bởi sự tương tác của các hạt trong bão Mặt trời với từ trường Trái đất, nên chúng thường xuất hiện rõ ràng nhất ở các vị độ cao gần các cực từ, cụ thể là ở Bắc bán cầu và Nam bán cầu. Cực quang diễn ra ở Bắc bán cầu Trái đất sẽ được gọi là bắc cực quang, hay ánh sáng bắc cực. Cực quang diễn ra ở Nam bán cầu sẽ được gọi là nam cực quang.
3. Đặc điểm, tính chất của cực quang
Do sự tương tác của gió mang điện từ Mặt trời tới Trái đất không giống nhau nên cực quang cũng có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Điều này dẫn đến sự đa dạng về màu sắc cực quang.
Thông thường, các cung cực quang sáng và rõ nhất ở độ cao lên tới 100km tính từ bền mặt Trái đất. Các cung này có thể kéo dài lên phía trên dọc theo từ trường trong khoảng hàng trăm kilomet, hoặc có thể chỉ mỏng khoảng 100m khi mở rộng ra ở đường chân trời. Vừa mới xuất hiện, chúng gần như đứng im, nhưng sau đó sẽ chuyển động và đổi hướng.
Sắc màu chủ đạo thường thấy nhất của cực quang là màu vàng ánh lục. Đôi khi sẽ có thêm màu đỏ, màu lam nhạt, màu cam hoặc màu tím. Những màu sắc này có thể xuất hiện xếp lớp hoặc xen kẽ nhau, tạo nên những dải màu siêu rực rỡ.
Màu của cực quang sẽ phụ thuộc vào độ cao, loại khí có trong khí quyển cũng như trạng thái ban đầu khi va chạm với các hạt mang năng lượng. Nếu các ion va chạm với các nguyên tử khí oxy ở tầng cao trong khí quyển sẽ tạo ra ánh sáng màu đỏ. Nếu chúng va chạm ở tầng thấp hơn sẽ tạo ánh sáng lục – vàng. Ví dụ: Màu lục và đỏ được tạo bởi oxy nguyên tử và khí nitơ. Màu lam và màu tím tạo ra bởi hydro và heli.
Ngoài ra, một điều đặc biệt của cực quang là chúng có mang nhiệt. Các hạt năng lượng bên cạnh việc tạo ra ánh sáng với các dải màu sắc khác nhau thì còn tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, nhiệt cực quang không thể tác động đến con người bởi chúng đã bị tiêu tán khi cố gắng xuyên qua tầng khí quyển.
Xem thêm:
Sao băng là gì và những điều bạn cần biết về sao băng
Sự tàn phá của hiện tượng vòi rồng và cách đối phó khi nhìn thấy vòi rồng
Triều cường là gì và ảnh hưởng như thế nào đến đời sống?
4. Hiện tượng cực quang xảy ra khi nào?
Sự bức xạ từ là nguyên nhân gây nên hiện tượng cực quang tuyệt đẹp, từ đó tạo thành các vệt sáng đủ màu sắc xuất hiện trên bầu trời. Khi các đới bức xạ Van Allen trở nên “quá tải” cùng với các hạt năng lượng cao đột ngột rơi xuống các đường sức từ, đồng thời chạm vào tầng cao khí quyển, tạo thành nhiều loại ánh sáng với các màu khác nhau.
Trái với suy nghĩ nhiều người, cực quang không phải là hiện tượng liên quan đến ban đêm và bóng tối, mà chúng có thể xảy ra bất cứ thời điểm nào trong ngày.
Nhiếp ảnh gia Chad Blakely, chủ sở hữu của công ty du lịch Lights Over Lapland từng nói, cực quang diễn ra 365 ngày trong năm, 7 ngày trong tuần và 24 giờ trong ngày. Tuy nhiên, ban ngày chúng ta khó có thể nhìn thấy được cực quang bởi ánh sáng Mặt trời đã làm lu mờ chúng. Vì thế, con người chỉ có thể chiêm ngưỡng cực quang vào buổi tối.
Thời điểm quan sát cực quang tốt nhất là vào ban đêm, từ khoảng 9h tối đến 3h sáng hôm sau. Ngoài ra, người yêu thiên văn cũng cần nhớ lịch Mặt trăng khi muốn xem cực quang, bởi ánh sáng của Mặt trăng có thể che mất đi màu sắc cực quang trên bầu trời đêm. Bên cạnh đó, những đêm nhiều mây cũng sẽ khó quan sát cực quang, bởi ánh sáng không thể xuyên qua được các đám mây.
Ở Bắc bán cầu, bạn có thể quan sát cực quang là vào giữa tháng 9 và tháng 4. Khi đó, bầu trời đủ tối để nhìn thấy cực quang. Ở Nam bán cầu, thời gian trong năm tốt nhất để quan sát trọn vẹn hình ảnh cực quang là vào mùa đông. Ngoài ra, bạn cũng có thể chiêm ngưỡng hiện tượng thiên nhiên thú vị này bắt đầu từ tháng 3 cho đến tháng 9 hàng năm.
Xem thêm:
Thủy triều: Hiện tượng thiên nhiên quen thuộc ẩn chứa nhiều điều thú vị
‘Thủy triều đen’ - Hiện tượng có thể “bóp nghẹt” sự sống của hàng ngàn sinh vật biển
Thủy triều đỏ - một hiện tượng kỳ lạ, tuy đẹp mắt nhưng lại khiến con người sợ hãi
5. Các hành tinh khác có cực quang hay không?
Cực quang không chỉ là thứ chỉ xuất hiện duy nhất trên Trái đất. Nếu một hành tinh có bầu khí quyển và từ trường thì đều có thể có cực quang. Như vậy, ngoài Trái đất, các hành tinh khác như sao Thổ, sao Mộc, sao Thiên Vương, sao Hải Vương, cực quang vẫn được sinh ra bởi chính các hạt điện từ trong bão Mặt trời tương tác với từ trường của hành tinh đó.
Sao Hỏa và sao Kim, hai hành tinh gần như không có từ trường cũng vẫn có thể xuất hiện cực quang. Trên sao Kim, các phân tử của bầu khí quyển được tích tụ năng lượng trực tiếp từ gió Mặt trời.
Còn sao Hỏa, hiện tượng này do các hạt proton tương tác giống như chuyển động của hạt electron đã làm để tạo ra cực quang Trái đất. Tuy vậy, hiện tượng cực quang sao Hỏa chỉ diễn ra ở khu vực bên trong lớp vỏ của nó.
6. Ngắm cực quang ở đâu?
Cực quang là hiện tượng tự nhiên siêu đẹp mà rất nhiều người đều muốn được tận mắt chiêm ngưỡng một lần. Thế nhưng, không phải bất cứ địa điểm nào trên Trái đất cũng có thể nhìn thấy bầu trời cực quang.
Ở càng gần hai cực của Trái đất bạn càng dễ dàng quan sát cực quang. Tuy nhiên, những nơi này thường có khí hậu khắc nghiệt, thậm chí có những nơi không có người sinh sống nên sẽ không thuận lợi để “săn cực quang”.
Do đó, người yêu thiên văn thường lựa chọn các nước Bắc Âu để quan sát cực quang. Dưới đây là một số địa điểm ngắm cực quang mà bạn có thể tham khảo:
6.1 Denali, Alaska
Địa điểm đầu tiên mà bạn không thể bỏ qua khi muốn ngắm ảnh cực quang chính là Alaska. Alaska nằm trong vị trí trung tâm của cực quang nên chắc chắn bạn sẽ luôn được thấy những dải ánh sáng tuyệt đẹp, lung linh trên nền trời về đêm. Để có được một “bữa tiệc” cực quang hoành tráng, bạn nên chọn những nơi cách xa thành phố như vùng hoang dã ở Denali chẳng hạn.
6.2 Alta, Na Uy
Địa điểm ngắm cực quang đẹp nhất ở Na Uy có thể kể đến chính là Alta. Nơi đây được mệnh danh là “Thị trấn của Bắc cực quang” bởi chúng thường xuất hiện vào thời gian từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau. Hơn thế, nhiều người chọn Na Uy là điểm quan sát cực quang, bởi tại đây có Đài thiên văn Bắc cực quang đầu tiên trên thế giới.
6.3 Phần Lan
Bắc cực quang thường xuất hiện ở Phần Lan khoảng 200 đêm mỗi năm. Có rất nhiều lựa chọn khi bạn ngắm cực quang ở Phần Lan, từ biệt thự, mái vòm kính bên bờ biển hay các trang trại có các cabin trên cao, có cửa sổ và phần mái làm từ kính.
6.4 Tromsø, Na Uy
Tromsø là thành phố phía Bắc Na Uy, nơi đây là một trong những vùng có tần suất nhìn thấy cực quang cao nhất. Thành phố này được gọi là “Cổng Bắc cực” với thời gian ngắm cực quang kéo dài từ cuối tháng 8 đến tháng 4 năm sau.
6.5 Greenland
Nếu ai đó hỏi rằng "ngắm cực quang ở đâu đẹp nhất” thì đáp án chính là Greenland. Tới Greenland, bạn sẽ được chiêm ngưỡng Bắc cực quang trên nền trời đầy những vì sao.
6.6 Yukon, Canada
Từ tháng 8 đến giữa tháng 4, các dải bắc cực quang sẽ thường xuyên xuất hiện trên bầu trời lãnh thổ Yukon, Canada. Tùy thuộc vào thời tiết, ô nhiễm ánh sáng, bạn có thể ngắm nhìn cực quang suốt hàng giờ.
6.7 Scotland
Những dải cực quang ở Scotland còn được gọi với cái tên là "Những vũ công Mirrie". Vào mùa thu và mùa đông, bạn có thể nhìn thấy những sắc màu huyền ảo này trên khắp vương quốc Anh. Nhưng nếu muốn ngắm nhìn hình ảnh cực quang rõ nhất bạn có thể đến những vùng cao nguyên hoặc quần đảo Shetland.
6.8 Churchill, Canada
Thị trấn Churchill là một trong những điểm "săn cực quang" có tên trên bản đồ du lịch. Đây là địa điểm ngắm cực quang dễ dàng, bởi các dải ánh sát hoạt động hơn 300 đêm mỗi năm.
6.9 Công viên tiểu bang Cherry Springs, Pennsylvania
Nằm tách biệt với các thành phố lớn như Philadelphia và Pittsburgh, công viên Cherry Springs State Park giúp bạn có được một trải nghiệm tuyệt vời nhất khi ngắm cực quang. Công viên sử dụng các thiết bị chiếu sáng đặc biệt để không gây cản trở tầm nhìn. Và ngay khi bạn bỏ lỡ cực quang, bạn có có thể ngắm nhìn những vì sao siêu lấp lánh.
6.10 Iceland
Iceland là một trong những nơi tuyệt vời để ngắm cực quang. Nơi đây không chỉ có một mà là rất nhiều địa điểm để bạn có thể chiêm ngưỡng hình ảnh cực quang. Trong đó, nơi lý tưởng nhất để “săn cực quang” chính là Akureyri, một thị xã ở miền Bắc Iceland.
Cực quang một trong những tạo tác tuyệt diệu của thiên nhiên và không phải tất cả mọi nơi trên thế giới đều có thể được ngắm nhìn. Cho nên, với những thông tin được chia sẻ, hy vọng sẽ giúp bạn có thêm nhìn thông tin thú vị và bổ ích về một hiện tượng thiên nhiên lộng lẫy.
Tổng hợp
