Czerwone łuki zorzowe SAR (Stable Arc Red), będące przykładem ogrzewania elektronów w górnej części ziemskiej jonosfery na wysokości około 400 km, stanowią niezwykłe i rzadkie zjawisko w skali globalnej. Są one prawie niewidoczne gołym okiem i występują niezwykle rzadko. W ostatnich dniach doszło do wyjątkowego zdarzenia, które umożliwiło obserwację tego typu świecenia cząsteczek tlenu na całym świecie, co jest wydarzeniem o zasięgu globalnym.

Występowanie SAR jest związane ze świeceniem cząsteczek tlenu, które są podgrzewane przez pierścieniowy prąd elektryczny w jonosferze. To zjawisko jest szczególnie zauważalne podczas burz geomagnetycznych, kiedy pole ziemskie intensyfikuje się na tyle, że staje się widoczne na nocnym niebie. Czerwona poświata SAR jest rezultatem wzbudzenia atomowego tlenu na długości fali 630 nm, co odpowiada temperaturom rzędu kilku tysięcy Kelwinów. Głównym źródłem energii dla tego zjawiska jest przewodność cieplna magnetosfery. SAR, w odróżnieniu od tradycyjnych zórz polarnych, powstają znacznie niżej w atmosferze i są efektem świecenia cząsteczek tlenu podgrzewanych przez prąd elektryczny w pętli prądu pierścieniowego.

Interesujące jest, że tylko cząsteczki tlenu reagują w ten sposób na wpływ prądu, co przekłada się na charakterystyczny czerwony odcień światła. Fenomen SAR, choć wciąż nie do końca zrozumiały, świadczy o dynamicznych procesach zachodzących w ziemskiej magnetosferze i ich wpływie na atmosferę naszej planety.

Badania nad zjawiskami takimi jak SAR i STEVE, które wygląda jak wielokolorowa wstęga światła, są niezwykle ważne, ponieważ mogą dostarczać informacji o zmianach zachodzących w przestrzeni kosmicznej oraz ich potencjalnym wpływie na technosferę Ziemi. W kontekście rosnącej zależności cywilizacji od technologii, zrozumienie tych zjawisk jest kluczowe dla oceny ryzyka związanego z ewentualnymi przyszłymi superburzami, które mogą mieć znacznie poważniejsze konsekwencje dla współczesnego świata niż w przeszłości.

Nie jest do końca jasne, dlaczego pod wpływem prądu świecą właśnie cząsteczki tlenu, jednak to one odpowiadają za charakterystyczny czerwony odcień światła. Zjawisko to jest obecne w sposób ciągły, lecz staje się widoczne na nocnym niebie szczególnie podczas burz geomagnetycznych, kiedy pole magnetyczne Ziemi ulega intensyfikacji.

Artystyczna wizja prądu pierścieniowego Ziemi, cichego (po lewej) i aktywnego (po prawej)

Naukowcy odnoszą się również do historycznego wydarzenia z 1859 roku, znane jako zdarzenie Carringtona, które było najpotężniejszą burzą magnetyczną zarejestrowaną w historii obserwacji. Burza ta spowodowała zorze polarne widoczne na nietypowych szerokościach geograficznych oraz awarie telegrafu w Europie i Ameryce Północnej. Badania nad zjawiskami takimi jak SAR mogą dostarczyć kluczowych informacji o potencjalnych przyszłych superburzach magnetycznych, które mogłyby mieć znacznie poważniejsze konsekwencje dla współczesnego świata, zależnego od zaawansowanej technologii.

Odkrycie łuków SAR miało miejsce w 1956 roku i od tamtego czasu naukowcy starają się zrozumieć ich naturę. Chociaż nazwa sugeruje stabilność i związek z zorzami polarnymi, rzeczywistość jest bardziej skomplikowana, gdyż SAR nie są ani stabilne, ani nie są tradycyjnymi zorzami. Są one raczej oznaką przepływu energii cieplnej do górnych warstw atmosfery z pętli prądu pierścieniowego, przesyłającej miliony amperów przez naszą planetę.

Najnowsze obserwacje z 5 listopada, które zarejestrowały wzmocnienie prądu pierścieniowego podczas silnej burzy geomagnetycznej, są dowodem na globalny zasięg tego zjawiska. Aktywność SAR została zauważona od Włoch po Nową Zelandię, w tym w Polsce gdzie przez dwa dni z rzędu obserwowano czerwone zorze polarne.