Aurora Polaris - het Poollicht
|
Het poollicht is een lichtverschijnsel in de atmosfeer rond onze aarde, dat bij duisternis en vooral op hoge geografische breedtes waargenomen kan worden. Het verschijnsel is vooral 's winters zichtbaar. Het poollicht doet zich ter hoogte van beide polen voor en wordt ook wel Noorderlicht (Aurora Borealis) en Zuiderlicht (Aurora Australis) genoemd. We kunnen het poollicht in een grote verscheidenheid van vormen waarnemen, als een lichte gloed, als bewegende bogen, stralenbundels of gordijnen van licht en soms zelfs vlammend.
|
Het Zuiderlicht op z'n mooist. Foto: NZ TV One News, 26 juni 2015.
|
Het Aurora Borealis gefotografeerd vanuit het ISS hoog boven Alaska op 10 februari 2012. Onder de groengele gloed is nog een rood-paarse gloed te zien. Deze combinatie ontstaat wanneer de zonnewind voldoende energie bevat om te kunnen doordringen tot een laag tussen 70 en 100km hoogte boven het aardoppervlak. Hier bevat de atmosfeer 78% stikstofmoleculen en slechts 21% zuurstofmoleculen. Het zijn hier dan ook vooral de stikstofmoleculen die voor rood noorderlicht zorgen, op een golflengte die makkelijk te zien is met het blote oog. Zuurstofatomen komen in deze laag minder, voor maar zorgen boven de 100km voor het groene licht.
De stikstofmoleculen en zuurstofmoleculen zorgen voor rood licht in de zone tussen 70 en 100km. Foto: NASA.
De stikstofmoleculen en zuurstofmoleculen zorgen voor rood licht in de zone tussen 70 en 100km. Foto: NASA.
Het beschermende schild van de aarde: het magnetische veld en de elektrische stromen in en rond de aarde genereren complexe krachten. Het veld kan worden gezien als een enorme bubbel, die ons beschermt tegen kosmische straling en geladen deeltjes in zonnewinden die de aarde bombarderen. Copyright ESA/ATG medialab. Bron: ScienceConnected.org.
|
Deeltjes van zonne-uitbarstingen bombarderen het magnetische veld van de aarde en komen de atmosfeer in een gebied rond de beide polen (poollichtovalen) genoemd. De interactie tussen deze deeltjes en gassen in de aardatmosfeer doet aurora's ontstaan.
Illustratie: Tromsø Geophysical Observatory, UIT, de Arctische Universiteit van Noorwegen. |
|
Aurora Borealis en Australis
Is het Noorder- en Zuiderlicht op hogere geografische breedten 's winters een betrekkelijk veel voorkomende verschijning aan de nachtelijke hemel, in Nederland is het dat beslist niet. Slechts een enkele keer per jaar kunnen we hier van het spektakel genieten. Vooral van de waddeneilanden komen prachtige foto's en ook o.a. in Schotland kunnen ze af en toe uitgebreid van het Noorderlicht genieten. Klik hier voor een selectie van de vele foto's.
Varmahlíd, 1 maart 2016, kort voor middernacht 'danst' het aurora aan de noorderlijke hemel (VRS4080). Kijk voor de fotoreportage op noarderljocht.com.
Poollicht in vele kleuren
De kleuren van het poollicht variëren en is onder meer afhankelijk van de hoeveelheid elektrisch geladen deeltjes, die door de zon de ruimte in worden geslingerd en vervolgens in contact komen met het magnetisch veld van onze planeet. Bij grote uitbarstingen aan het oppervlak van de zon komen in de plasmawolken niet alleen heel veel ionen en elektronen vrij, maar deze worden ook met hoge snelheid, tussen de 300 en 700 kilometer per seconde, de ruimte ingejaagd. De kans op het waarnemen van het poollicht is dan het grootst, ook op lagere geografische breedten in bijvoorbeeld Nederland.
De grote hoeveelheid energie die door de elektrisch geladen deeltjes, in de bovenste kilometers van de atmosfeer door botsingen met zuurstof- en stikstofatomen wordt overgedragen. De daarbij weer vrijkomende energie wordt op 1000 tot 80 kilometer hoogte uitgestraald en voor ons zichtbaar wordt in diverse prachtige kleuren. Die kleuren worden bepaald door de chemische samenstelling van de verschillende lagen van onze atmosfeer, de hoogte in de atmosfeer, maar ook de geografische breedte waarop we ons bevinden. Op hogere breedten, zoals in de poolgebieden komen vooral groentinten voor, op onze breedte zijn dat meer rode en roze tinten.
De grote hoeveelheid energie die door de elektrisch geladen deeltjes, in de bovenste kilometers van de atmosfeer door botsingen met zuurstof- en stikstofatomen wordt overgedragen. De daarbij weer vrijkomende energie wordt op 1000 tot 80 kilometer hoogte uitgestraald en voor ons zichtbaar wordt in diverse prachtige kleuren. Die kleuren worden bepaald door de chemische samenstelling van de verschillende lagen van onze atmosfeer, de hoogte in de atmosfeer, maar ook de geografische breedte waarop we ons bevinden. Op hogere breedten, zoals in de poolgebieden komen vooral groentinten voor, op onze breedte zijn dat meer rode en roze tinten.
|
Groen
De meest voorkomende kleur in het poolicht wordt veroorzaakt door botsingen van geladen deeltjes met zuurstofmoleculen op tussen de 100 en 300 kilometer hoogte. Rood
De rode kleur of gloed wordt op grotere hoogte, boven 300 kilometer, veroorzaakt door atomaire zuurstof. Tussen de 160 en 560 kilometer hoogte bestaat de atmosfeer voor ongeveer 90% uit atomaire zuurstof. 
Een geheel rode aurora werd op 24 oktober 2011 vastgelegd in Independence, Missouri, na een uitzonderlijk sterke coronale massa-uitstoot. Het zien van een aurora vanaf lage breedtegraden, in combinatie met het optreden van de zeldzame rode aurora, is een spectaculair gezicht om te aanschouwen. Tobias Billings/NASA.
|
Het aurora boven Schotland op 24 september 2023. Foto: Alan Tough, Friends of NASA.
|
Roze en donkerrood
Een roze en/of donkerrode gloed wordt soms waargenomen onder de groene zuurstofemissie en wordt veroorzaakt door stikstofmoleculen op 100 km hoogte. De roze kleur is een combinatie van rood met groen of blauw.
Een roze en/of donkerrode gloed wordt soms waargenomen onder de groene zuurstofemissie en wordt veroorzaakt door stikstofmoleculen op 100 km hoogte. De roze kleur is een combinatie van rood met groen of blauw.
|
Blauw en paars
Deze kleuren worden veroorzaakt door waterstof en helium in de ionosfeer. Blauwe en paarse tinten in het noorderlicht op 14 september 2023, gefotografeerd door Role Bigler in Kautokeino Elva, Noorwegen. Foto: Kole Bigler, Friends of NASA.
|
|
Wanneer kun je het poollicht zien?
Het noorderlicht is geen alledaags verschijnsel in Nederland. Zoals je al hebt gezien, is de kans in het gebied van de beide poolovalen het grootst en uiteraard wanneer het donker is en er ook geen verstoring door het licht van de maan is.
|
Deze figuur toont de verschillende fasen van aurora in de loop van een typische nacht voor gematigde niveaus van geomagnetische activiteit* (Kp = 4 tot 7). De avond- en ochtendaurora zijn doorgaans minder actief en daardoor moeilijker om waar te nemen. De aurora is rond middernacht het actiefst en het helderst. Illustratie: Aurora Tutorial - NOAA Space Weather Prediction Center.
|
|
Je vindt hier een aantal websites, die doorgaans een betrouwbare voorspelling doen wanneer het poollicht te zien is. We gebruiken zelf meestal die van de Ijslandse Meteorologische dienst, maar ook hier weer geldt, dat een combinatie van bronnen de voorspelling nog betrouwbaarder kan maken.
Het Aurora Borealis boven het dorp Varmahlíd, in het noorden van Ijsland, 1 maart 2016 (VRS4077).
|
Aurora voorspelling van zondag op maandag 6 en 7 maart 2016 op de website van de Ijslandse Meteorologische Dienst. De verhoogde activiteit maakte het Noorderlicht tot in Friesland goed te zien.
|
Zuiderlicht Voorspelling juni/juli 2015. Bron: NOAA 2015.
|
Het aurora is niet alleen voorbehouden aan onze planeet. Deze foto, opgebouwd uit opnamen uit 2014 en 2016, toont het aurora aan de noordpool van Jupiter.
Foto: NASA/ESA. |
Op reis naar het Noorderlicht
In de eerste week van maart 2016 is GeoGraphixs/Noarderljocht op reis geweest naar Ijsland. Eén van de hoofddoelen van deze reis was het Aurora Borealis, het Noorderlicht. In februari 2024 wordt er een nieuwe excursie georganiseerd.
Varmahlíd, Ijsland, 1 maart 2016. Vanaf 23.45 uur tot even voor 01.00 uur in de vroege morgen van woensdag 2 maart, was het Noorderlicht in wisselende intensiteit in in hoofdzakelijk groene en groen-gele tinten aan de hemel te aanschouwen (VRS4062).
Bronnen en Media
|
Per Byhring maakte deze engelstalige animatie over het Noorderlicht.
|
The Aurora Borealis from Per Byhring on Vimeo. 
AuroraSaurus
|
Geomagnetische activiteit
Geomagnetische activiteit, verstoringen in de horizontale component van het magnetische veld van de aarde, wordt in de K-index tot uitdrukking gebracht met een getal tussen 0 en 9, waarbij 1 staat voor geringe geomagnetische activiteit en de getallen van 5 en hoger op geomagnetische storm duiden. Deze K-index werd in 1939 geïntroduceerd door Julius Bartels, naar de 'K' van Kennziffer ('karakteristiek cijfer'). Bartels introduceerde in dat jaar ook de Kp-index, planetaire K-index.
De planetaire K-index (Kp-index) wordt door het NOAA Space Weather Prediction Center berekend op basis van een gemiddelde van de 3-uurlijkse meetwaarden van 13 geomagnetische observatoria in o.a. de Verenigde Staten van Amerika, Canada, het Verenigd Koninkrijk, Duitsland en Australië. De dagelijkse reeks 3-uurlijkse periodes begint om 00.00 uur UTC en zijn dan verder als volgt: 0000-0300 UTC, 0300-0600 UTC, etc. Ook de Kp-index bestaat uit 10 waarden, van 0 tot 9, waarbij een Kp van 1 staat voor erg rustige condities en een Kp van 9 staat voor extreme geomagnetische condities.
Hieronder is een voorbeeld van de Kp Index van 8 december 2023. Klik op de afbeelding voor de actuele situatie.
De planetaire K-index (Kp-index) wordt door het NOAA Space Weather Prediction Center berekend op basis van een gemiddelde van de 3-uurlijkse meetwaarden van 13 geomagnetische observatoria in o.a. de Verenigde Staten van Amerika, Canada, het Verenigd Koninkrijk, Duitsland en Australië. De dagelijkse reeks 3-uurlijkse periodes begint om 00.00 uur UTC en zijn dan verder als volgt: 0000-0300 UTC, 0300-0600 UTC, etc. Ook de Kp-index bestaat uit 10 waarden, van 0 tot 9, waarbij een Kp van 1 staat voor erg rustige condities en een Kp van 9 staat voor extreme geomagnetische condities.
Hieronder is een voorbeeld van de Kp Index van 8 december 2023. Klik op de afbeelding voor de actuele situatie.
Titelfoto: De vakantiehuisjes van Hestasport in Varmahlíd in het noorden van Ijsland zijn een prima uitvalsbasis voor een reis naar het Noorderlicht.