Het noorderlicht danst aan de hemel
Het noorderlicht komt meestal voor in een gordel met een straal van 2500 kilometer rond de magnetische noordpool. Deze poollichtzone strekt zich uit over Noord-Scandinavië, IJsland, de zuidpunt van Groenland en verder over Noord-Canada, Alaska en langs de noordkust van Siberië.
Deeltjes botsen in de lucht
Het noorderlicht is het resultaat van botsingen tussen gasvormige deeltjes in de atmosfeer van de aarde en geladen deeltjes die vrijkomen uit de atmosfeer van de zon.
De temperatuur boven het oppervlak van de zon ligt in de orde van miljoenen graden Celsius en bij deze temperatuur zijn botsingen tussen gasmoleculen frequent en explosief. Vrije elektronen en protonen worden door de rotatie van de zon uit de atmosfeer van de zon geslingerd en ontsnappen door gaten in het magnetische veld van de zon. De geladen deeltjes worden vervolgens naar de aarde geblazen door de zonnewind (deze wind doet er ongeveer 40 uur over om de aarde te bereiken). Wanneer de geladen deeltjes de aarde bereiken, worden ze meestal afgebogen door het magnetische veld van de aarde. Het magnetisch veld van de aarde is echter het zwakst bij de polen en dus komen sommige deeltjes in de atmosfeer terecht, waar ze botsen met gasdeeltjes. Het is deze botsing die lichten aan de hemel uitzendt die lijken te dansen, waarbij de lichten zich uitstrekken van 80 kilometer hoog tot wel 640 kilometer boven het aardoppervlak.
Zonnevlekken groter dan de aarde
De intensiteit van het 'dansende' noorderlicht aan de hemel hangt af van de grootte van de zonnevlammen, enorme explosies op het oppervlak van de zon die ontstaan wanneer een opeenhoping van magnetische energie in de atmosfeer van de zon plotseling vrijkomt. Deze zonnevlammen ontstaan in de buurt van zonnevlekken, gebieden op het oppervlak van de zon die donker lijken omdat ze koeler zijn dan de omliggende gebieden. De zonnevlekken kunnen enorm groot zijn. Van één bepaalde is de doorsnede gemeten op ongeveer 62.000 kilometer, ongeveer vijf keer de breedte van de aarde. Ondertussen varieert het niveau van zonneactiviteit samen met de hoeveelheid magnetische flux die naar het oppervlak van de zon stijgt, waarbij de gemiddelde cyclus ongeveer 11 jaar duurt. Op momenten van hoge zonneactiviteit kunnen er wel 100 of meer zonnevlekken op het oppervlak van de zon zijn die zonnevlammen en deeltjes de ruimte in schieten.
Zonnevlammen schieten gemagnetiseerd gas uit
Wanneer deze zonnevlammen uitbarsten, is de hoeveelheid energie die vrijkomt het equivalent van 1 miljard waterstofbommen. De zonnevlammen gaan vaak gepaard met een coronale massa-ejectie, een enorme bel gemagnetiseerd gas die door de zon naar buiten wordt geblazen. De bel reist door de ruimte met een snelheid van ongeveer een miljoen mijl per uur en doet er 17 uur tot 3 dagen over om de afstand van de zon tot de baan van de aarde te overbruggen. Als een van deze extreem grote explosies de aarde raakt, zou dit een verstoring in het magnetische veld van de aarde veroorzaken, waardoor een zogenaamde geomagnetische storm ontstaat die elektrische systemen kan beschadigen, stroomstoringen kan veroorzaken, radiocommunicatie kan uitschakelen en satellieten die om de aarde draaien kan verstoren.
Dansende lichten aan de hemel
De kleuren aan de hemel zijn te wijten aan het soort gasdeeltjes dat botst. De meest voorkomende kleur - licht geelgroen - wordt bijvoorbeeld geproduceerd door zuurstofmoleculen die zich ongeveer 60 mijl boven de aarde bevinden, terwijl een volledig rode hemel wordt geproduceerd door zuurstof op grote hoogte, ongeveer 200 mijl boven de aarde, terwijl de blauwe en paarsrode kleuren het resultaat zijn van stikstof. De kleuren worden ook beïnvloed door de hoogte: groene lichten verschijnen tot 150 mijl hoog in de lucht, rood tot meer dan 150 mijl, blauw meestal tot 60 mijl en paars en violet tot meer dan 60 mijl. Een onderwerp van discussie is of mensen het noorderlicht hebben 'gehoord'. Veel mensen melden dat ze een 'zwiep' horen als de lichten bewegen en flikkeren aan de hemel. Anderen zweren bij het horen van elektrische, knetterende geluiden vanuit de lucht.
Mythologie van het noorderlicht
Duizenden jaren lang is het noorderlicht de bron geweest van speculaties, bijgeloof en gewoon ontzag. Grottekeningen in Frankrijk van 30.000 jaar geleden hebben het verbazingwekkende fenomeen vastgelegd. In bijgelovige tijden werd gedacht dat het licht een voorbode was van conflicten of rampen. Pas in 1616 gebruikte de astronoom Galileo Galilei de naam aurora borealis om het licht te beschrijven. De naam is geïnspireerd op de mythische Romeinse godin van de dageraad Aurora en de Griekse naam voor wind van het noorden, Boreas.
Het noorderlicht zien
Het noorderlicht is te zien in Alaska, het noorden van Canada, Noorwegen, Spitsbergen, Groenland, IJsland, Zweden en Finland. In tijden van actieve zonnevlammen is het licht zelfs zo ver zuidelijk te zien als de top van Schotland en zelfs het noorden van Engeland. Wanneer er sprake is van bijzonder verhoogde activiteit op de zon, kunnen meerdere zonnevlammen leiden tot versterkt noorderlicht dat tot in de noordelijke delen van de Verenigde Staten te zien is. In één extreem zeldzame gelegenheid is het licht zelfs verder naar het zuiden gezien, toen Europese kolonisten in New England in 1791 het licht zagen.
De beste tijden om het noorderlicht te zien
In delen van Noorwegen en Finland kunnen mensen het noorderlicht om de andere heldere nacht zien. Om de algemeen heersende opvatting dat het noorderlicht alleen in de winter te zien is, te ontkrachten: het licht is eigenlijk het hele jaar door aanwezig. Het is alleen zo dat we ze niet kunnen zien als de nachten licht zijn, omdat de hemel op de achtergrond vrij donker moet zijn om het licht te kunnen waarnemen. In de praktijk betekent dit dat het noorderlicht alleen te zien is van begin september tot half april.
Het noorderlicht wordt ook wel het 'nachtelijke poollicht' genoemd, omdat het aan de nachtkant van de aarde voorkomt en vaak aan het begin van de avond verschijnt en tot diep in de nacht doorgaat. Op sommige plaatsen waar het 's middags volledig donker is, is het noorderlicht echter wel te zien. Een van de belangrijkste problemen bij het zien van het noorderlicht is het weer. Omdat het noorderlicht ver boven de hoogste wolken ligt, moet er een heldere hemel zijn om het spektakel te kunnen waarnemen. Bewolkte luchten vormen daarom de grootste belemmering voor het waarnemen van het noorderlicht en daarom zijn regio's in het binnenland beter geschikt dan locaties aan de kust.
De data rond volle manen zijn ook niet bevorderlijk voor het zien van de lichten, omdat de achtergrondhemel dan te licht wordt. Een van de meer voor de hand liggende problemen is het stadslicht en dus moet je ver weg zijn van stedelijke centra om de heldere hemel met dansende kleuren te kunnen zien. Onze noorderlichtreizen bieden geweldige mogelijkheden om het licht te zien in Groenland, Spitsbergen en Noord-Noorwegen.
Het noorderlicht nabootsen
Om meer te begrijpen over het noorderlicht hebben wetenschappers de lichtshow nagebootst in NASA's Langley Research Center in Virginia. De simulatie is mogelijk gemaakt door een apparaat genaamd Planterella dat alle benodigde ingrediënten combineert om het licht na te bootsen, waaronder een magnetisch veld, geladen deeltjes en een bol om de kleurrijke nabootsing van het noorderlicht op aarde weer te geven.
De simulator kan de atmosfeer van de aarde op 80 kilometer hoogte nabootsen waar een noorderlicht plaatsvindt. De machine van het laboratorium is in feite een spin-off van een eerder experiment uit de19e eeuw dat voor het eerst het gloeiende resultaat aantoonde van elektrisch geladen deeltjes die zich vermengen met een magnetisch veld. Het experiment is echter aangepast voor de21e eeuw, waarbij NASA-wetenschappers verschillende bollen hebben toegevoegd om de poollichtovalen na te bootsen die op de aarde en verschillende andere planeten voorkomen.
Experttips voor het fotograferen van het noorderlicht
Geen enkele foto kan het noorderlicht in levenden lijve zien, dus we raden ten zeerste aan om je camera naar beneden te laten en het schouwspel met eigen ogen te aanschouwen. Het is echter logisch dat je ook iets van het moment op foto wilt vastleggen. Om er zeker van te zijn dat je alle middelen gebruikt die je tot je beschikking hebt, bekijk je de video hieronder waarin onze expeditieleider en professioneel natuurfotograaf Sara Jenner haar deskundige advies geeft over het fotograferen van het magische noorderlicht.