22 ■ Proteus 84/1 • September 2021 23Botanika • Dve botanični zanimivosti iz južnih Julijskih Alp Dve botanični zanimivosti iz južnih Julijskih Alp • Botanika V iskanju severnega sija • Fizika demita in prvo v občini Kobarid. V Krn- skem pogorju smo jo do zdaj poznali le pod Rdečim robom in Pelcem ter v Slemenskih pečeh, vse nad dolino Tolminke. Njena rob- na nahajališča v drugih nebesnih smereh so: najbolj proti vzhodu pod Hočem nad Podporeznom (občina Železniki), najbolj proti severovzhodu v Homah pod Črno go- ro (občina Bohinj) in najbolj proti jugu pri Hudičevem robu pod Kojco (občina Cer- kno). Največ nahajališč je še vedno v občini Tolmin, predvsem v zgornjem delu Baške doline. V Kneški grapi sem jo iskal in je nisem na- šel, a me je njeno iskanje pripeljalo k vene- rinim laskom (kot že pred tridesetimi leti h kortuzovki pod Črnim vrhom nad Batavo). Kdo me je pripeljal k njenemu nahajališču v povirju Kozjaka? Nihče drug kot Rafko Terpin! Brez njegovega telefonskega klica bi me vsaj to poletje pod Krnčico skoraj gotovo ne bilo. Hvala, prijatelj, za to pozornost. Literatura: Dakskobler, I., Martinčič, A., 2021: New localities of Adiantum capillus-veneris and Moehringia villosa in the southern Julian Alps. Folia biologica et geologica, 62 (1): 33-57. Spodaj: Združba vlažnega skalovja pri slapu Curk, v kateri uspeva tudi kratkodlakava popkoresa. Foto: Igor Dakskobler. Zgoraj: Združba kratkodlakave popkorese in lanolistne zvončice (Campanulo carnicae-Moehringietum villosae) pri slapu Curk. Foto: Igor Dakskobler. Prirojena človeška radovednost po odkriva- nju novega in nepoznanega nas že od nek- daj vodi k opazovanju različnih naravnih pojavov okoli nas. Pogled proti nebu je še posebej zanimiv, saj ponuja nevsakdanje pri- zore. Razgibane zelene in rdeče zavese, ki se na nebu pojavijo in nato izginejo, so bile predmet opazovanj naših prednikov. Različ- ni poskusi razlag nastanka teh razburljivih prizorov se povezujejo s starimi zgodbami, miti in nadnaravnim. Z načrtnim znanstve- nim raziskovanjem in s sodobnimi dognanji o Zemljinem magnetizmu danes razumemo in lahko pojasnimo nastanek severnega si- ja kot posledico vzajemnega delovanja med nabitimi delci s Sonca ter atomi in moleku- lami plinov v našem ozračju. Severni sij je človeštvu privlačen že od dav- nine. O tem pričajo začetki opazovanj, ki segajo daleč v preteklost. Nekoč so nastanek povezovali z delovanjem bogov in nadze- meljskih sil. Zaradi značilne rdeče barve in redkejšega pojavljanja na zmernih zemlje- pisnih širinah so ga nekatera ljudstva imeli za znanilca vojn in bolezni. V nasprotju s tem pa so mu številni skandinavski narodi pripisovali nadnaravne in čudežne lastno- sti. Zaradi visoke pogostosti pojavljanja se- vernega sija je ta postal ena izmed njihovih pomembnih kulturnih značilnosti. Opise, opazovanje in pojavljanje severnega sija za- to lahko zasledimo v številnih literarnih delih. Inuitsko ljudstvo iz okolice Hudso- novega zaliva je severnemu siju pripisovalo pomembno mitološko vrednost. Po njihovem naj bi bile na nebu luknjice, skozi katere duhovi pokojnih prehajajo na nebeško stran. Pot do tja jim ostali pokojni iz nebes osve- tljujejo z baklami. Prav to svetlobo bakel pa naj bi videli kot severni sij (slika 1). Eden izmed prvih, ki je pojav opisal, je bil antični filozof Aristotel (384–322 pred na- šim štetjem). V svojem delu Meteorologija ga je opisal kot svetlobo, podobno gorečemu plinu. Pojavlja se na nebu v jasni noči kot različne oblike žarkov rdeče barve. V letih od 1349 do 1350 je v Knjigi o naravi V iskanju severnega sija Lovrenc Fortuna 24 ■ Proteus 84/1 • September 2021 25V iskanju severnega sija • FizikaFizika • V iskanju severnega sija nemški učenjak Konrad von Megenberg opisal barvne spremembe pri pojavljanju sija. Opis severnega sija najdemo tudi v Bibliji. V stari zavezi ga je prerok Ezekijel opisal kot vihar z velikim oblakom, ki prihaja s severa. Oblak je poln plapolajočega ognja. Obdaja ga svetlobni sijaj, ki sveti iz notranjosti. Poimenovanje pojava severni sij prav tako kot prvotne razlage nastanka izvira iz mitologije. Za polarni sij, ki je skupen izraz za sij na severni in južni polobli, v strokovni literaturi najdemo izraz avrora. Ime ima po rimski boginji zore. Glede na poloblo pojavljanja je poimenovanje različno. Na severni se imenuje Aurora Borealis, na južni pa Aurora Australis. Z razvojem znanosti, novimi spoznanji, boljšimi razmerami za natančno opazovanje in preučevanje vesolja ter težnjo po globljem razumevanju pojava se je pokazalo, da ome- njene mitološke razlage in pojmovanja na- stanka severnega sija niso niti grob približek dejanskega nastanka pojava. Na začetku 18. stoletja so številni raziskovalci namenili ve- liko pozornosti znanstvenemu opazovanju avrore. Med njimi je angleški astronom Ed- mond Halley ugotovil, da je nastanek po- larnega sija povezan z Zemljinim magnetiz- mom. Prav tako je bil eden izmed prvih po- membnejših korakov k razumevanju pojava prispevek Andersa Celsiusa. Sredi 18. stole- tja je opazil, da se magnetne igle ob močnih avrorah obračajo. Zaradi te ugotovitve je pojav tudi on povezal z magnetizmom. V začetku 19. stoletja je bil v Nemčiji po- stavljen eden od prvih observatorijev za zaznavanje sprememb v Zemljinem magne- tnem polju. Izsledki raziskav in meritev so povezali nastanek polarnega sija s števi- lom peg na Soncu. Ugotovitev je nadgradil Sophus Tromholt, ki je pojasnil, da pogo- stost pojavljanja sijev ni stalna, ampak se spreminja s številom Sončevih peg (slika 2). S tem so dokazali, da Sonce poleg oddajanja svetlobne in toplotne energije tudi druga- če pomembno vpliva na planet Zemlja. Na začetku 20. stoletja sta s triangulacijo opa- zovanja pojava na različnih mestih Carl Størmer in John Dalton določila višino plasti, iz katerih izvira in v katerih se po- javlja. Zatem je Kristian Birkeland objavil teorijo, da polarni sij povzročajo nabiti delci s Sonca. Ti se ujamejo v Zemljino magne- tno polje in tako pripotujejo v ozračje. Tam reagirajo z atomi in molekulami plinov, ki ga sestavljajo. V istem obdobju so izmerili tudi svetlobni spekter avrore ter predstavili spoznanja o magnetnih nevihtah in stalnem Sončevem vetru. Ob velikem napredku je pri raziskavah prihajalo tudi do nekaterih napačnih razlag. Jean-Baptiste Biot je tako na primer zmotno mislil, da avrora nastane zaradi delcev, ki jih izbruhajo ognjeniki. Omenili smo, da je severni sij pojav, ki na- stane pri medsebojnem delovanju Sonca in Zemlje. Sonce v medplanetarni prostor od- daja magnetno valovanje. Poleg tega neneh- no oddaja tudi snov v obliki plazme. Toku nabitih delcev rečemo Sončev veter. To je plin električno nevtralne mešanice nega- tivnih elektronov in pozitivnih ionov – gre predvsem za protone atomskih jeder vodika. Kot primer znanega Zemljinega pojava, pri katerem je udeležena plazma, je strela. Son- čev veter izvira iz korone Sonca, zunanjega dela njegove atmosfere. Delci v njem ima- jo dovolj veliko hitrost, da ubežijo težnosti Sonca in odletijo v medplanetarni prostor. Sonce zapuščajo s hitrostjo približno od 450 do 700 kilometrov na sekundo. Gostota, hi- trost in pogostost izbruhov vroče plazme so odvisne od aktivnosti Sonca, ki se povezuje s številsko gostoto Sončevih peg. Te temne lise, po velikosti primerljive Zemlji, so izho- dišče eksplozivnih delcev, ki v vesolje spro- ščajo svetlobo, Sončev material in energijo. Kadar je na Soncu večja skupina peg, lahko na tem območju pričakujemo več izbruhov. Aktivnost Sonca lahko tako spremljamo po številu peg na njegovem površju. Število se s časom periodično spreminja. Značilen je enajstletni cikel, ki je razviden na grafu 1. Kadar je izbruh usmerjen proti Zemlji, delci na poti od Sonca po približno osemnajstih urah pridejo v stik z Zemljinim magnetnim poljem. To nastane okoli planeta, ki izpol- njuje dva pogoja – telo mora imeti v svoji notranjosti tekočo in električno prevodno notranjost (jedro) ter se mora vrteti okoli svoje osi. Izvor magnetnega polja Zemlje so električni tokovi staljenega železa v nje- ni sredici. William Gilbert je že leta 1600 Slika 1: Severni sij nad okolico Tampereja na Finskem. Posneto avgusta leta 2019. Foto: Lovrenc Fortuna. Slika 2: Sončeve pege na površju Sonca. Povzeto po ameriški vesoljski agenciji NASA 8. julija leta 2021 (https:// spaceplace.nasa.gov/solar-activity/en/solar-activity2.en.jpg). 24 ■ Proteus 84/1 • September 2021 25V iskanju severnega sija • FizikaFizika • V iskanju severnega sija nemški učenjak Konrad von Megenberg opisal barvne spremembe pri pojavljanju sija. Opis severnega sija najdemo tudi v Bibliji. V stari zavezi ga je prerok Ezekijel opisal kot vihar z velikim oblakom, ki prihaja s severa. Oblak je poln plapolajočega ognja. Obdaja ga svetlobni sijaj, ki sveti iz notranjosti. Poimenovanje pojava severni sij prav tako kot prvotne razlage nastanka izvira iz mitologije. Za polarni sij, ki je skupen izraz za sij na severni in južni polobli, v strokovni literaturi najdemo izraz avrora. Ime ima po rimski boginji zore. Glede na poloblo pojavljanja je poimenovanje različno. Na severni se imenuje Aurora Borealis, na južni pa Aurora Australis. Z razvojem znanosti, novimi spoznanji, boljšimi razmerami za natančno opazovanje in preučevanje vesolja ter težnjo po globljem razumevanju pojava se je pokazalo, da ome- njene mitološke razlage in pojmovanja na- stanka severnega sija niso niti grob približek dejanskega nastanka pojava. Na začetku 18. stoletja so številni raziskovalci namenili ve- liko pozornosti znanstvenemu opazovanju avrore. Med njimi je angleški astronom Ed- mond Halley ugotovil, da je nastanek po- larnega sija povezan z Zemljinim magnetiz- mom. Prav tako je bil eden izmed prvih po- membnejših korakov k razumevanju pojava prispevek Andersa Celsiusa. Sredi 18. stole- tja je opazil, da se magnetne igle ob močnih avrorah obračajo. Zaradi te ugotovitve je pojav tudi on povezal z magnetizmom. V začetku 19. stoletja je bil v Nemčiji po- stavljen eden od prvih observatorijev za zaznavanje sprememb v Zemljinem magne- tnem polju. Izsledki raziskav in meritev so povezali nastanek polarnega sija s števi- lom peg na Soncu. Ugotovitev je nadgradil Sophus Tromholt, ki je pojasnil, da pogo- stost pojavljanja sijev ni stalna, ampak se spreminja s številom Sončevih peg (slika 2). S tem so dokazali, da Sonce poleg oddajanja svetlobne in toplotne energije tudi druga- če pomembno vpliva na planet Zemlja. Na začetku 20. stoletja sta s triangulacijo opa- zovanja pojava na različnih mestih Carl Størmer in John Dalton določila višino plasti, iz katerih izvira in v katerih se po- javlja. Zatem je Kristian Birkeland objavil teorijo, da polarni sij povzročajo nabiti delci s Sonca. Ti se ujamejo v Zemljino magne- tno polje in tako pripotujejo v ozračje. Tam reagirajo z atomi in molekulami plinov, ki ga sestavljajo. V istem obdobju so izmerili tudi svetlobni spekter avrore ter predstavili spoznanja o magnetnih nevihtah in stalnem Sončevem vetru. Ob velikem napredku je pri raziskavah prihajalo tudi do nekaterih napačnih razlag. Jean-Baptiste Biot je tako na primer zmotno mislil, da avrora nastane zaradi delcev, ki jih izbruhajo ognjeniki. Omenili smo, da je severni sij pojav, ki na- stane pri medsebojnem delovanju Sonca in Zemlje. Sonce v medplanetarni prostor od- daja magnetno valovanje. Poleg tega neneh- no oddaja tudi snov v obliki plazme. Toku nabitih delcev rečemo Sončev veter. To je plin električno nevtralne mešanice nega- tivnih elektronov in pozitivnih ionov – gre predvsem za protone atomskih jeder vodika. Kot primer znanega Zemljinega pojava, pri katerem je udeležena plazma, je strela. Son- čev veter izvira iz korone Sonca, zunanjega dela njegove atmosfere. Delci v njem ima- jo dovolj veliko hitrost, da ubežijo težnosti Sonca in odletijo v medplanetarni prostor. Sonce zapuščajo s hitrostjo približno od 450 do 700 kilometrov na sekundo. Gostota, hi- trost in pogostost izbruhov vroče plazme so odvisne od aktivnosti Sonca, ki se povezuje s številsko gostoto Sončevih peg. Te temne lise, po velikosti primerljive Zemlji, so izho- dišče eksplozivnih delcev, ki v vesolje spro- ščajo svetlobo, Sončev material in energijo. Kadar je na Soncu večja skupina peg, lahko na tem območju pričakujemo več izbruhov. Aktivnost Sonca lahko tako spremljamo po številu peg na njegovem površju. Število se s časom periodično spreminja. Značilen je enajstletni cikel, ki je razviden na grafu 1. Kadar je izbruh usmerjen proti Zemlji, delci na poti od Sonca po približno osemnajstih urah pridejo v stik z Zemljinim magnetnim poljem. To nastane okoli planeta, ki izpol- njuje dva pogoja – telo mora imeti v svoji notranjosti tekočo in električno prevodno notranjost (jedro) ter se mora vrteti okoli svoje osi. Izvor magnetnega polja Zemlje so električni tokovi staljenega železa v nje- ni sredici. William Gilbert je že leta 1600 Slika 1: Severni sij nad okolico Tampereja na Finskem. Posneto avgusta leta 2019. Foto: Lovrenc Fortuna. Slika 2: Sončeve pege na površju Sonca. Povzeto po ameriški vesoljski agenciji NASA 8. julija leta 2021 (https:// spaceplace.nasa.gov/solar-activity/en/solar-activity2.en.jpg). 26 ■ Proteus 84/1 • September 2021 27V iskanju severnega sija • FizikaFizika • V iskanju severnega sija trdil, da je Zemlja velik magnet. To so ka- sneje tudi potrdili. Magnetno polje si lahko predstavljamo kot nevidno silo okoli ma- gneta, ki je najmočnejša ob tečajih magne- ta. Tako kot vsak magnet ima tudi Zemlja severni in južni magnetni tečaj. Magnetno polje našega planeta ni omejeno le na po- vršje, temveč sega daleč v vesolje. Njegova pomembna naloga je, da varuje planet pred energetsko nabitimi delci, ki pridejo s Son- ca. Kljub temu pa nekateri izmed njih vse- eno pridejo v stik z Zemljinim magnetnim poljem na približni razdalji deset Zemljinih polmerov od središča planeta. Ujeti v Ze- mljino magnetno polje potujejo po njem. Naelektreni delci se stekajo in potujejo vzdolž magnetnega polja proti severnemu in južnemu tečaju (slika 3). Nabiti delci elektronov in protonov, ki so ujeti v Zemljinem magnetnem polju v ozra- čju na višini okoli sto kilometrov in več, začnejo trkati v molekule in atome plinov. To se zgodi na omejenem območju pasov okoli tečajev. Zaradi tega je tudi polarni sij zemljepisno omejen. Pri medsebojnem vpli- vu teh delcev ter nevtralnih ali ioniziranih molekul in atomov kisika, dušika in vodika (O2, O, N2, N, H) pride do kemijskih re- akcij. Pri njih nastanejo produkti v vzbuje- nem energetskem stanju. Pri prehodu nazaj v osnovno stanje te molekule in atomi izse- vajo značilno svetlobo s specifično valovno dolžino. To vidimo kot polarni sij. Barva polarnega sija je odvisna od višine, na kate- ri nastane, saj je število posameznih ionov, atomov in molekul v ozračju na različnih višinah različno. V spektru prevladujejo ze- lena (višina od 90 do 150 kilometrov), rdeča (višina od 150 do 600 kilometrov) in mo- drovijoličasta (višina nad 1.000 kilometrov). Najpogostejša barva polarnega sija je zele- norumena. Nastane pri značilni reakciji med dušikovim protonom, N+, in molekulo kisi- ka, O2, na višini od 90 do 150 kilometrov. Reakcijo opisuje naslednja kemijska enačba: N+ + O2 → NO+ + O(1S). Nastali kisik v vzbujenem stanju med relaksacijo odda fo- ton z valovno dolžino 555,7 nanometra, kar vidimo kot polarni sij zelenorumene barve. Polarni sij je razgiban pojav, saj pogosto spreminja obliko. Prepoznamo lahko nekaj značilnih oblik, kot so pasovi, žarki, loki, zavese, oblaki, vrtinci in podobno. Ugotovitve večletnega opazovanja in bele- ženja pojavljanja polarnega sija na severni polobli nakazujejo na najpogostejše pojavlja- nje v obroču avror. Ta sega v polmeru pri- bližno 2.500 kilometrov od severnega tečaja. Omenjeni pas sega čez območja Skandina- vije, Islandije, Grenlandije, severnega dela Kanade, Aljaske in Sibirije (slika 4). Eden izmed najprimernejših krajev za opazovanje severnega sija je mesto Andenes na zahodni obali Norveške. Poročila naznanjajo mo- žnost opazovanja pojava skoraj vsako temno in jasno noč. Redkeje pa je severni sij vi- den tudi z manj skrajnih severnih leg. Ob veliki aktivnosti Sonca in močnih izbruhih plazme je tako viden tudi s srednjeevropskih zemljepisnih širin. Ker se ne pojavlja v tako intenzivnih zelenih barvah, kot bi pričako- vali, ga pogosto spregledamo in ne zazna- mo. Pojavljanje na območju Slovenije spre- mljajo številni raziskovalci že več let. Neka- teri objavljeni prispevki poročajo o videnem severnem siju leta 1981 z observatorija pri Črnem vrhu. Viden je bil tudi leta 2000, le- ta 2003 v zgornji Savinjski dolini, leta 2011 na Pohorju in leta 2015 iz neposredne bli- žine Ljubljane. Vsa ta leta je bila aktivnost Sonca zelo velika, kar lahko razberemo tudi z grafa 1, ki prikazuje spreminjanje števila Sončevih peg glede na leto. Za opazovanje severnega sija je treba izbrati primerni čas in mesto. Najprimerneje je ponoči v temi, tam, kjer ni veliko svetlobnega onesnaženja. Višje kot gremo, bolje ga bomo videli, saj je tam prosojnost zraka večja. Močna Luna lahko naše opazovanje moti, prav tako tudi oblaki. S spremljanjem aktivnosti Sonca se ukvarjajo profesionalne nacionalne meteorološke agen- cije. Dober primer je Space Weather Predic- tion Center (Središče za napovedovanje vre- mena v vesolju). Na podlagi analize meritev pretoka nabitih delcev, magnetnega polja in opazovanja Sonca s satelita DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) izdelu- je in javno objavlja napoved s predvidenim pojavljanjem avrore v prihajajočih urah in dneh (slika 5). Človek najlažje in najpogosteje zazna sever- ni sij kot značilne pasove zelene barve na nebu. Poleg vidne zaznave pa pojavljanje avrore vedno pogosteje povezujemo tudi z različnimi zvoki. Številni opazovalci poro- čajo o zvokih pokanja, bobnanja in klika- nja, ki naj bi postajali glasnejši z večanjem jakosti avrore. Od leta 2000 v razvojnem centru Univerze Aalto na Finskem načrtno raziskujejo ta pojav. Številni znanstveniki so še vedno skeptični glede resničnega obstoja zvokov avrore. V ta namen so letos v mestu Jyväskylä na Finskem zasnovali raziskovalni projekt z več kot dvesto prostovoljci. Z njim želijo posneti in natančno določiti lokacijo zvokov in s tem potrditi domneve o poja- vljanju zvoka pri avrori. Slika 3: Poenostavljeni shematski prikaz potovanja Sončevega vetra s Sonca proti Zemlji in medsebojnih vplivov med njim in Zemljinim magnetnim poljem. Povzeto po ameriški vesoljski agenciji NASA 7. julija leta 2021 (https:// bit.ly/3hoITGX). Graf 1: Prikaz periodičnega spreminjanja števila Sončevih peg glede na leto. Povzeto po: Space Weather Prediction Center (Središču za napovedovanje vremena v vesolju) 7. julija leta 2021 (https://www.swpc.noaa.gov/products/solar- cycle-progression). 26 ■ Proteus 84/1 • September 2021 27V iskanju severnega sija • FizikaFizika • V iskanju severnega sija trdil, da je Zemlja velik magnet. To so ka- sneje tudi potrdili. Magnetno polje si lahko predstavljamo kot nevidno silo okoli ma- gneta, ki je najmočnejša ob tečajih magne- ta. Tako kot vsak magnet ima tudi Zemlja severni in južni magnetni tečaj. Magnetno polje našega planeta ni omejeno le na po- vršje, temveč sega daleč v vesolje. Njegova pomembna naloga je, da varuje planet pred energetsko nabitimi delci, ki pridejo s Son- ca. Kljub temu pa nekateri izmed njih vse- eno pridejo v stik z Zemljinim magnetnim poljem na približni razdalji deset Zemljinih polmerov od središča planeta. Ujeti v Ze- mljino magnetno polje potujejo po njem. Naelektreni delci se stekajo in potujejo vzdolž magnetnega polja proti severnemu in južnemu tečaju (slika 3). Nabiti delci elektronov in protonov, ki so ujeti v Zemljinem magnetnem polju v ozra- čju na višini okoli sto kilometrov in več, začnejo trkati v molekule in atome plinov. To se zgodi na omejenem območju pasov okoli tečajev. Zaradi tega je tudi polarni sij zemljepisno omejen. Pri medsebojnem vpli- vu teh delcev ter nevtralnih ali ioniziranih molekul in atomov kisika, dušika in vodika (O2, O, N2, N, H) pride do kemijskih re- akcij. Pri njih nastanejo produkti v vzbuje- nem energetskem stanju. Pri prehodu nazaj v osnovno stanje te molekule in atomi izse- vajo značilno svetlobo s specifično valovno dolžino. To vidimo kot polarni sij. Barva polarnega sija je odvisna od višine, na kate- ri nastane, saj je število posameznih ionov, atomov in molekul v ozračju na različnih višinah različno. V spektru prevladujejo ze- lena (višina od 90 do 150 kilometrov), rdeča (višina od 150 do 600 kilometrov) in mo- drovijoličasta (višina nad 1.000 kilometrov). Najpogostejša barva polarnega sija je zele- norumena. Nastane pri značilni reakciji med dušikovim protonom, N+, in molekulo kisi- ka, O2, na višini od 90 do 150 kilometrov. Reakcijo opisuje naslednja kemijska enačba: N+ + O2 → NO+ + O(1S). Nastali kisik v vzbujenem stanju med relaksacijo odda fo- ton z valovno dolžino 555,7 nanometra, kar vidimo kot polarni sij zelenorumene barve. Polarni sij je razgiban pojav, saj pogosto spreminja obliko. Prepoznamo lahko nekaj značilnih oblik, kot so pasovi, žarki, loki, zavese, oblaki, vrtinci in podobno. Ugotovitve večletnega opazovanja in bele- ženja pojavljanja polarnega sija na severni polobli nakazujejo na najpogostejše pojavlja- nje v obroču avror. Ta sega v polmeru pri- bližno 2.500 kilometrov od severnega tečaja. Omenjeni pas sega čez območja Skandina- vije, Islandije, Grenlandije, severnega dela Kanade, Aljaske in Sibirije (slika 4). Eden izmed najprimernejših krajev za opazovanje severnega sija je mesto Andenes na zahodni obali Norveške. Poročila naznanjajo mo- žnost opazovanja pojava skoraj vsako temno in jasno noč. Redkeje pa je severni sij vi- den tudi z manj skrajnih severnih leg. Ob veliki aktivnosti Sonca in močnih izbruhih plazme je tako viden tudi s srednjeevropskih zemljepisnih širin. Ker se ne pojavlja v tako intenzivnih zelenih barvah, kot bi pričako- vali, ga pogosto spregledamo in ne zazna- mo. Pojavljanje na območju Slovenije spre- mljajo številni raziskovalci že več let. Neka- teri objavljeni prispevki poročajo o videnem severnem siju leta 1981 z observatorija pri Črnem vrhu. Viden je bil tudi leta 2000, le- ta 2003 v zgornji Savinjski dolini, leta 2011 na Pohorju in leta 2015 iz neposredne bli- žine Ljubljane. Vsa ta leta je bila aktivnost Sonca zelo velika, kar lahko razberemo tudi z grafa 1, ki prikazuje spreminjanje števila Sončevih peg glede na leto. Za opazovanje severnega sija je treba izbrati primerni čas in mesto. Najprimerneje je ponoči v temi, tam, kjer ni veliko svetlobnega onesnaženja. Višje kot gremo, bolje ga bomo videli, saj je tam prosojnost zraka večja. Močna Luna lahko naše opazovanje moti, prav tako tudi oblaki. S spremljanjem aktivnosti Sonca se ukvarjajo profesionalne nacionalne meteorološke agen- cije. Dober primer je Space Weather Predic- tion Center (Središče za napovedovanje vre- mena v vesolju). Na podlagi analize meritev pretoka nabitih delcev, magnetnega polja in opazovanja Sonca s satelita DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) izdelu- je in javno objavlja napoved s predvidenim pojavljanjem avrore v prihajajočih urah in dneh (slika 5). Človek najlažje in najpogosteje zazna sever- ni sij kot značilne pasove zelene barve na nebu. Poleg vidne zaznave pa pojavljanje avrore vedno pogosteje povezujemo tudi z različnimi zvoki. Številni opazovalci poro- čajo o zvokih pokanja, bobnanja in klika- nja, ki naj bi postajali glasnejši z večanjem jakosti avrore. Od leta 2000 v razvojnem centru Univerze Aalto na Finskem načrtno raziskujejo ta pojav. Številni znanstveniki so še vedno skeptični glede resničnega obstoja zvokov avrore. V ta namen so letos v mestu Jyväskylä na Finskem zasnovali raziskovalni projekt z več kot dvesto prostovoljci. Z njim želijo posneti in natančno določiti lokacijo zvokov in s tem potrditi domneve o poja- vljanju zvoka pri avrori. Slika 3: Poenostavljeni shematski prikaz potovanja Sončevega vetra s Sonca proti Zemlji in medsebojnih vplivov med njim in Zemljinim magnetnim poljem. Povzeto po ameriški vesoljski agenciji NASA 7. julija leta 2021 (https:// bit.ly/3hoITGX). Graf 1: Prikaz periodičnega spreminjanja števila Sončevih peg glede na leto. Povzeto po: Space Weather Prediction Center (Središču za napovedovanje vremena v vesolju) 7. julija leta 2021 (https://www.swpc.noaa.gov/products/solar- cycle-progression). 28 ■ Proteus 84/1 • September 2021 29V iskanju severnega sija • FizikaFizika • V iskanju severnega sija Zanimive so tudi raziskave v zadnjih petih letih o ozkem osvetljenem pasu vijoličaste barve, ki so ga poimenovali STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement). Do nedavnega je bilo zmotno mišljeno, da med njim in polarnim sijem ni razlike. Po študiji primerjave satelitskih meritev in slik se je pokazalo, da ga v nasprotju s polarnim sijem ne povzročijo nabiti ioni in elektroni. Do tega trenutka zanesljive razlage nastanka še nimamo. Lahko pa si pogledamo številne posnetke te različice (slika 6). Pojavljanje avrore največkrat povezujemo s severnim tečajem. Vendar pa to ni pojav, ki je edinstven samo na našem planetu, saj lahko nastane tudi na drugih planetih. Raz- iskave na tem področju so še precej nove, saj se ti planeti od planeta Zemlje razlikujejo po velikosti, položaju in razmeram v ozra- čju – dostop in meritve teh podatkov pa so težavne. V teoriji pa velja podoben prin- cip nastanka avrore kot na Zemlji. Nasta- ne lahko na tistem planetu, ki ima dejavno magnetno polje. Primeri takih planetov v našem Osončju so Jupiter, Saturn, Uran in Neptun (sliki 7 in 8). Treba se je zavedati, da se avrore na teh planetih precej razlikujejo od Zemljinih. Najočitnejše so razlike v barvnem spektru, velikosti, obliki in pogostosti pojavljanja. Leta 2016 so bile s Hubblovim teleskopom posnete fotografije avrore na Jupitru. Te s prostim očesom ne bi bile vidne. Naše oči namreč niso sposobne zaznati rentgenskih in ultravijoličnih žarkov, ki jih tam seva av- rora. Zanimiv primer je tudi planet Mars. Slika 4: Severni sij, viden na Laponskem na Finskem. Posneto decembra leta 2019. Foto: Lovrenc Fortuna. Slika 5: Primer napovedi pojavljanja severnega sija prikazuje predvideno območje z verjetnostjo, da bo viden, v odstotkih. Povzeto po: Space Weather Prediction Center (Središču za napovedovanje vremena v vesolju) 7. julija leta 2021 (https://www.swpc.noaa.gov/products/aurora-30-minute-forecast). Slika 6: Pas vijolične barve po imenu STEVE. Povzeto po: Eos.org 7. julija letos (https://eos.org/wp-content/ uploads/2019/02/steve-circle-lake-sky-stars-800x600.jpg). Slika 5: Zgoraj levo: Center za napovedovanje vesoljskega vremena Napoved Avrore (severnega sija). Za 27. 10. 2021 ob 22.57 (UTC). Univerzalni koordinirani čas. Zgoraj desno: Forecast Lead Time = Čas od objave napovedi do pojava sija: 67 minut. HPI (hemispherical power input) = Hemisferična moč: 12,5 GW (obseg 5 do 200). Spodaj levo: Verjetnost nastanka avrore. Približna raven energije (erg/cm2). Desno spodaj: OVATION Model Avrore. Prikaz modela 27. 10. 2021 ob 21.50 (UTC). L1 Opazovanja 27. 10. 2021 ob 21.46 (UTC). 28 ■ Proteus 84/1 • September 2021 29V iskanju severnega sija • FizikaFizika • V iskanju severnega sija Zanimive so tudi raziskave v zadnjih petih letih o ozkem osvetljenem pasu vijoličaste barve, ki so ga poimenovali STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement). Do nedavnega je bilo zmotno mišljeno, da med njim in polarnim sijem ni razlike. Po študiji primerjave satelitskih meritev in slik se je pokazalo, da ga v nasprotju s polarnim sijem ne povzročijo nabiti ioni in elektroni. Do tega trenutka zanesljive razlage nastanka še nimamo. Lahko pa si pogledamo številne posnetke te različice (slika 6). Pojavljanje avrore največkrat povezujemo s severnim tečajem. Vendar pa to ni pojav, ki je edinstven samo na našem planetu, saj lahko nastane tudi na drugih planetih. Raz- iskave na tem področju so še precej nove, saj se ti planeti od planeta Zemlje razlikujejo po velikosti, položaju in razmeram v ozra- čju – dostop in meritve teh podatkov pa so težavne. V teoriji pa velja podoben prin- cip nastanka avrore kot na Zemlji. Nasta- ne lahko na tistem planetu, ki ima dejavno magnetno polje. Primeri takih planetov v našem Osončju so Jupiter, Saturn, Uran in Neptun (sliki 7 in 8). Treba se je zavedati, da se avrore na teh planetih precej razlikujejo od Zemljinih. Najočitnejše so razlike v barvnem spektru, velikosti, obliki in pogostosti pojavljanja. Leta 2016 so bile s Hubblovim teleskopom posnete fotografije avrore na Jupitru. Te s prostim očesom ne bi bile vidne. Naše oči namreč niso sposobne zaznati rentgenskih in ultravijoličnih žarkov, ki jih tam seva av- rora. Zanimiv primer je tudi planet Mars. Slika 4: Severni sij, viden na Laponskem na Finskem. Posneto decembra leta 2019. Foto: Lovrenc Fortuna. Slika 5: Primer napovedi pojavljanja severnega sija prikazuje predvideno območje z verjetnostjo, da bo viden, v odstotkih. Povzeto po: Space Weather Prediction Center (Središču za napovedovanje vremena v vesolju) 7. julija leta 2021 (https://www.swpc.noaa.gov/products/aurora-30-minute-forecast). Slika 6: Pas vijolične barve po imenu STEVE. Povzeto po: Eos.org 7. julija letos (https://eos.org/wp-content/ uploads/2019/02/steve-circle-lake-sky-stars-800x600.jpg). Slika 5: Zgoraj levo: Center za napovedovanje vesoljskega vremena Napoved Avrore (severnega sija). Za 27. 10. 2021 ob 22.57 (UTC). Univerzalni koordinirani čas. Zgoraj desno: Forecast Lead Time = Čas od objave napovedi do pojava sija: 67 minut. HPI (hemispherical power input) = Hemisferična moč: 12,5 GW (obseg 5 do 200). Spodaj levo: Verjetnost nastanka avrore. Približna raven energije (erg/cm2). Desno spodaj: OVATION Model Avrore. Prikaz modela 27. 10. 2021 ob 21.50 (UTC). L1 Opazovanja 27. 10. 2021 ob 21.46 (UTC). 30 ■ Proteus 84/1 • September 2021 31Imaš dolg jezik? • MedicinaFizika • V iskanju severnega sija Čeprav nima več dejavnega magnetnega polja, je raziskovalna odprava Mars Express leta 2004 prvič zaznala avroro na njem. V petnajstih letih raziskav je odprava zbrala podatke, ki pričajo o tem, da za pojavljanje avrore magnentno polje ni vedno nujno po- trebno. Za natančnejše razumevanje nastan- ka avrore v tem primeru so potrebne nadalj- nje raziskave. Severni sij je izjemno zanimiv, saj še danes pritegne pozornost številnih raziskovalcev. O tem pričajo številni novi izsledki, ki ve- dno znova nadgrajujejo razumevanje tega pojava. Kljub temu pa ostajajo neznanke, ki jih želimo pojasniti v prihodnosti. Morda bodo nova odkritja nekoč imela celo širšo uporabno vrednost. Literatura: Atanackov, J., Kac, J., 2004: Polarni sij nad Slovenijo: 20. novembra 2003. Spika, 12 (1): 34–36. Jeremiah, J., 1870: Early Mention of the Aurora Borealis. Nature, 3: 174–175. Herman, M., 1981: Polarni sij nad Slovenijo. Proteus, 43 (9/10): 364–365. Kambič, B., 2000: Polarni sij, viden iz Slovenije! Gea, 10 (8): 52. Laine, U. K., 2019: Auroral crackling sounds and Schumann resonances: Proceedings of the 26th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2019. Canadian Acoustical Association. Lovell, A., Clegg, J., Ellyett, C., 1947: Radio Echoes from the Aurora Borealis. Nature, 160: 372. Mende, S. B., Harding, B. J., Turner, C., 2019: Subauroral Green STEVE Arcs: Evidence for Low‐ Energy Excitation. Geophysical Research Letters, 46 (24): 14256–14262. Miller, S., 2021: Planetary Aurorae. Oxford Research Encyclopedias of Planetary Science. Mohorič, A., 2018: Polarni sij in Zemljino magnetno polje. Obzornik za matematiko in fiziko, 65 (1): 12–25. Schröder, W., 2011: The first accurate description of an aurora. Eos, Transactions American Geophysical Union, 87 (51): 584. Smrekar, M., 2012: Severni sij. Presek, 39 (5): 21–24. Strnad, J., 1993: Polarni sij. Proteus, 56 (2): 51–57. Zaplotnik, J., 2019: Polarni sij. Matrika, 6 (2): 1–17. Zupan, J., 2000: Aurora borealis – severni sij. Kvarkadabra: časopis za tolmačenje znanosti, 6. Lovrenc Fortuna je študent programa razredni pouk na Pedagoški fakulteti v Ljubljani. Zanima ga področje poučevanja naravoslovnih vsebin najmlajših osnovnošolcev. Prosti čas najraje preživlja v naravi na kolesu. V šesti številki osemdesetega letnika Prote- usa (2018) je bilo predstavljeno oko - čutilo za vid, tokrat obravnavamo jezik - čutilo za okus, v sledečih številkah pa se bomo po- svetili še sluhu in vohu. Že Hipokrat, Galen in ostali so menili, da je jezik »barometer« človekovega zdravja. Zdravljenje težav v ustni votlini obravnava več znanstvenih vej: stomatologija (grško stoma – odprtina, logos – véda) z dental- no medicino in otorinolaringologija. Okus je eden izmed petih tradicionalnih čutov. Zaznavanje okusa nam omogočajo okušal- ne brbončice, ki zaznajo kemične dražljaje. Osnovne okuse delimo na sladko, kislo, sla- no, grenko in okus umami. Ob tem se ome- nja še šesti okus za maščobo. V nasprotju z nekdaj znano teorijo »regij okušanja na jeziku« se danes ve, da so celice za okuša- nje prisotne po vsem jeziku in ni posebnih regij, ki so odgovorne za zaznavanje točno določenega okusa. Da lahko jezik oziroma celice prepoznajo okus določene hrane, mo- ra biti hrana v prvi vrsti topna, saj se s slino hrana kemično obdela in topi že na konici jezika. Če je snov netopna, je jezik ne mo- re prepoznati na podlagi kemičnih dražlja- jev in bi to hrano tudi težje prebavili. Za popolno dojemanje okusa sta potrebni tudi zaznava vonja in teksture z mehanskimi re- ceptorji v ustih ter temperatura zaužite hra- ne. Ena izmed funkcij vseh čutov je tudi va- rovanje pred škodljivimi snovmi. Odvraten ali grenek okus nas opozori na morebitno pokvarjeno/zastrupljeno hrano, pri čemer nam sladek okus sporoča, da gre za hrano z visoko energijsko vrednostjo. Z evolucijske- ga vidika je razumljivo, da je energijsko bo- gata hrana (živalska maščoba, sladkor) zelo okusna, kajti v preteklosti je bila redka. Da- nes je takšna hrana v razvitem svetu široko dostopna in je tudi del razloga za epidemijo debelosti. Jezik ima poleg zaznave okusa še dve pomembni vlogi: prva je mehanska pre- delava hrane, druga pa je govor. Imaš dolg jezik? Lidija Kocbek Šaherl, Kristijan Skok Parsonov kameleon (Chamaeleo madecasseus). Foto: Steve Wilson, https:// upload.wikimedia.org/ wikipedia/commons/8/83/ Parson%27s_Chameleon. jpg. Sliki 7 in 8: Avrora na Jupitru na levi in Saturnu na desni. Povzeto po: ameriški vesoljski agenciji NASA 7. julija leta 2021 (https://www. nasa.gov/sites/default/ files/thumbnails/ image/hs-2016-24- a-print-new.jpg in https://www.nasa. gov/sites/default/files/ images/227191main_ slide22high_full.jpg).