Cesta za zeleným světlem… aneb focení polární záře26.05.2016

Polární záře…při vyslovení těchto dvou slov poskočí srdce snad každého fotografa krajináře. Myslím, že se nemýlím, když řeknu, že každý fotograf „postižený“ krajinou, by chtěl polární záři nejen vidět, ale také nafotit. Nejprve si však řekněme, co to vůbec polární záře je a jak vzniká.

Polární záře, nebo též severní světlo (The Northern Lights), je souhrnný název pro světelné jevy vznikající v atmosféře ve výškách od 80 do 1000 km, nejčastěji však v ionosféře asi 100 km nad zemí. Polární záře se projevuje rozsáhlými barevnými pruhy na obloze ve vysokých zeměpisných šířkách. Jižní záře se označuje jako „*aurora australis*“, severní záře jako „*aurora borealis*“, ale v zásadě jde o tentýž jev.

Jak vzniká polární záře?

Na Slunci se vlivem nepravidelností v magnetickém poli objevují sluneční skvrny, které stoupají k povrchu a praskají jako bubliny v kapalině. Při jejich zániku část sluneční plasmy „vyšplíchne“ do prostoru a vznikne sluneční erupce, čili protuberance. Vzniklý mrak částic slunečního větru je tvořen kladně nabitými protony (jádry atomu vodíku) a alfa částicemi (jádry atomu helia), které letí vesmírem rychlostí až 500 km/sec a během několika dní dorazí k Zemi. Pokud se na své cestě setká s magnetickým polem Země, tak jej část zachytí a stáčí po spirálách směrem k magnetickým pólům Země. Tam dochází k interakci slunečního větru s atmosférou, resp. k odtrhávání elektronů z molekul kyslíku a dusíku za vzniku kladně nabitých atomů (iontů). Odtržené elektrony se díky přitažlivé síle protonů v jádře atomu vracejí zpět, prudce přitom brzdí a tím vyzařují elektromagnetické vlny světla, které vidíme jako polární záři.

Polární záře může mít nejrůznější charakter. Ať už z hlediska barevnosti anebo z hlediska projevu jako takového. Co tím myslím? Obvyklá barva polární záře je zelená (o vlnové délce 557,7 nm – nanometrů) nebo červená (630,0 a 636,4 nm). Ovšem může se objevit fialová barva o vlnových délkách 470,9 nm, 427,8 nm a kratších (neviditelných) vlnových délkách 390,5, 357,8 a 337,1 nm. Méně často můžeme zaregistrovat žlutou barvu. Spektrum polární záře je však poměrně složité, jelikož je energie záření rozložena nejen ve viditelné části spektra, ale i v infračervené a ultrafialové oblasti spektra.

Polární záře kontra Mléčná dráha

Polární záře může mít tedy nejen různorodé barvy, ale zejména se pokaždé jinak na obloze projevuje. Někdy vypadá jako nehybný zelený sloup, který prostě na obloze „trčí“ dlouhé minuty prakticky bez hnutí. Jindy kmitá po obloze jako záclona, do které se opírá silný vítr. Může být zcela beztvará anebo naopak vytváří obrazce, nad kterými přechází zrak. Dokonce jsem zažil, že se polární záře objevila těsně vedle Mléčné dráhy. A právě červené spektrum z okraje polární záře nabarvilo celou Mléčnou dráhu do červena, jako kdyby na ni posvítili silným červeným reflektorem (viz fotografie). Poprvé jsem nad tím žasnul loni na Islandu, letos na fotoexpedici na Lofotech jsem už u červené Mléčné dráhy tak zaskočený nebyl :)

Polární záře předpověděná…

O tom, co se nám nad hlavou může objevit, do velké míry napoví předpovědi výskytu polární záře. Nelze se na ně spolehnout sice 100%, ale díky moderním měřícím technologiím lze predikovat výskyt záře poměrně slušně. V zásadě dnes používáme nejčastěji dva základní modely, a sice aurorální ovál a KP Index. Ovál je určován na základě dat z družice NOAA POES. KP Index pak v jednoduchosti vyjadřuje, do jak nízkých zeměpisných šířek se polární záře bude objevovat.

Důležitou součástí sledování polárních září je i monitorování sluneční aktivity. K orientaci byla vytvořena škála Normal, Active, M Class Flare, X Class Flare!, Mega Flare!, přičemž pokud je dosažen poslední stupeň, je šance na pozorování polární záře v Česku. K tomuto ukazateli se řadí ještě geomagnetická aktivita. Tady je stupnice pouze tříbodová: Quiet (Klidná), Unsettled (Nestálá), Storm (Bouře).

Jak bylo výše uvedeno, hlavním činitelem polární záře je sluneční vítr, který je měřen hned v několika kategoriích. Nejdůležitější je hustota částic, rychlost samotného větru a jeho polarita, Čím větší jsou tyto hodnoty, tím je vítr silnější a je pravděpodobnější výskyt polární záře. Tato data jsou měřena družicí. Díky těmto výsledným hodnotám je možné i vypočítat, za jak dlouho k nám tok částic dorazí. Všechna tato měření mají jeden primární cíl, a sice určit, kdy, kde a jak intenzivně se polární záře objeví. V České republice je polární záře viditelná velmi zřídka. Statisticky vychází, že během jedné dekády může být polární záře v Česku pozorovatelná 5× – 8×. Abychom měli relativní jistotu, musí KP Index přesáhnout stupeň číslo 8. V případě monitoringu sluneční aktivity či geomagnetické aktivity se musí jednat pokaždé o nejvyšší stupeň, tedy Mega Flare!, resp. Storm. Rozhodně ale nečekejme, že uvidíme v Krkonoších nad hlavou divadlo, jaké známe z fotek z norského severu či z Islandu. Pokud už je u nás polární záře vidět, pak je opravdu velmi slabá, často není okem ani viditelná anebo se projevuje jako světlá oblast nad horizontem, která může být snadno zaměněna za světelné znečištění. Existují případy, kdy byla polární záře zaznamenaná v Česku i při KP 7, ale jedná se o skutečně minimalistický projev.

Kam za „Aurorou“?

Abychom měli šanci vidět polární záře v plné kráse, musíme se vypravit do severnějších poloh. K nejčastěji navštěvovaným fotolokalitám patří Island, dále pak sever Norska. Je potřeba také pečlivě zvážit, jakou dobu si vybereme. Obecně platí v první řadě to, že musí být v noci tma. To je samozřejmě logické, nicméně je nutné si uvědomit existenci tzv. polárního dnu, tedy období, kdy za hranicí polárního kruhu Slunce nezapadá pod horizont a tma nenastává. Na norském severu je polární den ohraničen polovinou května až koncem července. Ideální doba pro pozorování záře je ve vhodných severských lokacích zhruba od října do března. Dále bychom měli za focením vyrážet ve dnech, kdy nesvítí Měsíc. Ten svoji intenzitou záření prožitek z polární záře výrazně relativizuje. A samozřejmě bychom měli na sever směřovat ve dnech, kdy KP Index letí nahoru. Pokud totiž budeme mít řekněme na Islandu štěstí na jasnou noc bez Měsíce, ovšem KP Index bude ukazovat hodnotu 2, je pravděpodobné, že polární záři uvidíme, ovšem velmi slabě. Při geomagnetické bouři 2. stupně (KP 6) nejen že bude polární záře vidět podstatně jižněji, ale její intenzita bude nesrovnatelná a na stále stejném místě na Islandu uvidíme nad hlavou nefalšované divadlo.

Pro sledování sluneční aktivity, resp. možnosti vidět polární záři, existuje plno aplikací či webových stránek. Tou nejznámější „webovkou“ je pravděpodobně Aurora Service. Z aplikací pro mobily můžeme zmínit Aurora Notifier, Northern Eye, Aurora, Aurora Companion, Norway Lights atd. Většina z těchto zdrojů obsahuje všechny výše uvedené aspekty, tedy KP Index, aurorální ovál, sluneční i geomagnetickou aktivitu, intenzitu slunečního větru atd.

Fotíme polární záři

A teď to zásadní, a sice jak se polární záře fotí? Obtížně. Asi jste chtěli slyšet jinou odpověď, ale je to tak. Zejména pokud je záře rychlá (ona již zmíněná záclona ve větru), potom musíme počítat s časem v řádu jednotek vteřin, tedy pokud chceme zachytit ostré okraje záře. Pokud ovšem exponujeme během noci pouze pár vteřin, musíme logicky zvednout ISO na poměrně vysoké hodnoty. To už samozřejmě ani nemluvím o náležitém proexponování krajiny a téměř nezbytné nutnosti použít víc rovin zaostření. I to je zřejmě důvodem, proč můžeme vídat v online galeriích plno fotek polární záře, ale fyzicky na výstavách je jich jak šafránu. Neboli nafotit nejen vizuálně líbivě, ale i technicky kvalitně polární záři za bezměsíčné noci, to je trochu oříšek. Jedním z řešení je postup, který jsme s kolegy zvolili u fotoexpedice do Norska. A sice vyrazili jsme fotit na začátku dubna, tedy téměř po „aurorovské“ sezóně. Nicméně v období, kdy již na severu nenastává astronomický soumrak a obloha je relativně slušně světlá ještě dlouho dlouho po západu slunce. Díky takto zvolenému termínu jsme si mohli dovolit exponovat polární záři na relativně nízké ISO. Další možností je použití většího množství expozic a jejich průměrováním odstranit šum, nikoliv však degradovat kvalitu fotografie. To však předpokládá výskyt stejných nebeských obrazců v čase po sobě a je to tak spíš dílem náhody a velkého počtu fotek.

Mýty a omyly

Mýty a omyly. V souvislosti s polární září jsem zaregistroval několik polopravd či omylů. Uvedu alespoň některé z nich.

  1. Polární záře není očima vidět, zachytí ji jen fotoaparát. Tento mýtus jsem vyvracel již v předchozím textu. Ano, pokud je nízký KP Index, resp. nízké další výše uvedené parametry, pak bude záře viditelná jen obtížně. Ovšem stačí chytit na Islandu KP 4–5 a máte pocit, že si na polární záři můžete sáhnout a tančí po celé obloze tak, že nevíte, zda máte dřív fotit anebo jen zírat na nebe.
  2. Sníh na fotkách s polární září nemůže být zelený. Omyl. Opět platí, že pokud je záře intenzivní, pak dokáže hravě obarvit reflexní plochy do zelena, fialova atd. Platí to tedy jak pro sníh, tak zejména pro vodní hladinu.
  3. Polární záře nemůže vrhat stín. Může. Stačí natrefit na silné záření a najednou uvidíte, jak mají na hladině ledovcového jezera ledové kry stíny, ačkoliv nesvítí Měsíc.

Vidět intenzivní polární záři je opravdu neskutečný zážitek, který se prostě nemůže omrzet. Snad jen Nory nebo Islanďany nechává polární záře chladnými. I když loni na Islandu jsem při KP 8 narazil na pár místních fotografů u jezera Jökulsárlón. Celé nebe zelené, sem tam i sytě žlutá, že to vypadalo, jako kdyby bouchla chemička v Lovosicích. Já nevěděl, kam dřív namířit foťák nebo jakou část oblohy sledovat. A „místňáci“ se vyjádřili, že je to celkem fajn :)

Diskuze ke článku





Captcha



Zdeněk Souček

21.04.2017 09:41:41

Opravdu nádherné fotky. Letos jsem zažil polární záři také, ale takhle krásně ji vyfotit nedovedu.


Petr Konečný

15.06.2016 10:32:03

Suprovni fotky. Nekdy se tam na sever musim zajet podivat!


Odpovídá: Honza Šmíd

30.06.2016 19:33:48

Petře díky moc! A vřele doporučuji, je to opravdu nepopsatelný zážitek...