10 Weetjes over het Noorderlicht

Het noorderlicht is een van die natuurfenomenen die je naar verluidt minstens één keer in je leven gezien moet hebben. Reisbureaus organiseren zelfs speciale cruises voor toeristen die het noorderlicht koste wat kost willen spotten.

Het noorderlicht of aurora borealis fascineert de mensheid al eeuwenlang. Omdat er geen voor de hand liggende verklaring voor was, legde men in een ver verleden al snel een verband met de wereld van goden, geesten en mythologische figuren. De aurora borealis werd ook gezien al een slecht voorteken dat naderend onheil aankondigde.

Tegenwoordig kan de wetenschap het ontstaan van het noorderlicht perfect verklaren, maar het fenomeen blijft een enorme aantrekkingskracht uitoefenen. Hieronder 10 interessante weetjes over de aurora borealis, beter bekend als het noorderlicht.

Tal van historische verklaringen voor het noorderlicht

historische verklaringen

Frederic Edwin Church

In de loop van de geschiedenis doken er veel verschillende verklaringen op voor het noorderlicht, de ene al wat fantasierijker dan de andere. In de vierde eeuw voor Christus dacht Aristoteles dat het over de vlammen ging van brandend gas in de hemel. Een dertiende-eeuwse Noorse tekst spreekt over reflecties van oceanen in de lucht. Anderen dachten het over de weerspiegeling van een grote school haringen ging, of over het licht van brandende vuren op Groenland. Het was nog wachten tot het begin van de achttiende eeuw voordat de aurora borealis wetenschappelijk werd bestudeerd.

Eerste gedetailleerde beschrijving door Edmund Halley

Edmund Halley

Richard Phillips

Het noorderlicht was in 1716 duidelijk zichtbaar in een groot deel van Europa. Dit zette wetenschappers van verschillende landen ertoe aan om het verschijnsel diepgaand te bestuderen. De Britse astronoom Edmund Halley (1656 – 1742), bekend om zijn ontdekking van de komeet Halley, publiceerde een gedetailleerde beschrijving van het noorderlicht. Hij kwam ook met een wetenschappelijk onderbouwde verklaring. Volgens Halley ontstond de aurora borealis door een soort deeltjes die beïnvloed werden door het magnetisch veld van de aarde, omdat de stralen van het noorderlicht blijkbaar parallel liepen met de magnetische veldlijnen. Deze verklaring van Halley zat heel dicht bij de waarheid.

Het noorderlicht vormt een ring rond de Noordpool

ring om de noordpool

NASA

De Noorse astronoom en natuurkundige Christoph Hansteen (1784 – 1873) bestudeerde in het begin van de negentiende eeuw het magnetisch veld van de aarde. Hij kwam als eerste tot de conclusie dat het noorderlicht een ring vormt rond de magnetische noordpool van onze planeet. De Deense natuurkundige Sophus Tromholt (1851 – 1896) richtte in 1882 een waarnemingscentrum voor het noorderlicht op in Kautokeino in het noorden van Finland, waar hij op een systematische manier het natuurverschijnsel kon bestuderen. Hij lag aan de basis van het moderne wetenschappelijke onderzoek naar het noorderlicht.

De experimenten van Kristian Birkeland

Kristian Birkeland

Kristian Birkeland

De precieze verklaring van het ontstaan van de aurora borealis is voor een groot deel te danken aan de Noorse natuurkundige Kristan Birkeland (1867 – 1917). Hij plaatste een bolvormige magneet in een vacuümkamer en vuurde er een elektronenstraal op af. Deze elektronenstraal werd afgebogen naar de polen van de magneet. Birkeland leidde hieruit af dat het noorderlicht op een gelijkaardige wijze moest ontstaan. Volgens zijn theorie stuurde de zon elektrisch geladen deeltjes op de aarde af, die door het aardmagnetische veld werden afgebogen naar de polen en daar een aurora deden ontstaan. Zijn theorie werd tientallen jaren afgewezen door andere wetenschappers, maar in de jaren zestig van de vorige eeuw toonden waarnemingen van satellieten aan dat Birkeland gelijk had.

Magnetosfeer rond de aarde

magnetosfeer

NASA

De Britse wetenschapper Sydney Chapman (1888 – 1970) ontwikkelde rond 1930 samen met zijn medewerker Vincent Ferraro een theorie over het bestaan van een magnetosfeer rond de aarde. De magnetosfeer is een gebied rond een hemellichaam (zoals de aarde), waar elektrisch geladen deeltjes worden beïnvloed door het magnetische veld van het hemellichaam zelf. Het bestaan van een magnetosfeer rond de aarde werd bevestigd door satellietwaarnemingen in de jaren zestig van de vorige eeuw. Chapman voerde eveneens onderzoek uit naar zogenaamde zonnewinden en hun invloed op het magnetisch veld van de aarde. De zonnewind is een stroom van geladen deeltjes die voortdurend wordt afgevuurd door de zon. Zowel de magnetosfeer als de zonnewind spelen een hoofdrol in het ontstaan van het noorderlicht.

Noorderlicht veroorzaakt door geladen deeltjes afkomstig van de zon

geladen deeltje zon

Tegenwoordig weten we dat de aurora borealis veroorzaakt wordt door de interactie van geladen deeltjes die bij de noordpool de aardse atmosfeer binnendringen en daar botsen met zuurstof- en stikstofatomen. De geladen deeltjes zijn afkomstig van de zon en maken deel uit van de zogenaamde zonnewind. De energierijke deeltjes bewegen door de ruimte met een snelheid die kan variëren van 250 tot meer dan 3000 kilometer per seconde. Het grootste deel van de geladen deeltjes vliegt de aarde gewoon voorbij, maar sommige worden ‘gevangen’ door het aardmagnetisch veld en afgeleid naar de noord- en zuidpool. Ook in het zuidpoolgebied is er dus een aurora te zien, die de aurora australis of het zuiderlicht wordt genoemd.

De vorm van het noorderlicht

vorm noorderlicht

Het noorderlicht kan zowel scherp afgetekend als diffuus zijn. De scherp afgetekende vormen zijn het best zichtbaar voor het blote oog. Ze lijken op lichtbogen, lichtgordijnen en stralenkransen. De intensiteit van het licht kan zeer sterk variëren. De diffuse vorm is eerder een zwakke gloed, veel moeilijker zichtbaar voor het blote oog, maar wel waarneembaar met speciale apparatuur.

Plotselinge veranderingen in het noorderlicht

Plotselinge variaties in intensiteit en vorm van het noorderlicht zijn het spectaculairst om te zien. Soms blijft het noorderlicht lange tijd zichtbaar als een statische gloed aan de hemel, waarna de helderheid plots toeneemt en dansende lichtgordijnen optreden. Wetenschappers kunnen het ontstaan van zo’n ‘aurora breakups’ nog niet helemaal verklaren. Men vermoedt dat er door de geladen deeltjes die door het aardmagnetisch veld ‘gevangen’ worden, een sterke energie wordt opgebouwd in het magnetisch veld. Het plots ontladen van deze opgebouwde energie vindt plaats via de magnetische noord- en zuidpool, en is zichtbaar als een sterke verandering in intensiteit en vorm van het noorder- of zuiderlicht.

De kleuren van het noorderlicht

kleuren noorderlicht

Niet alleen de vorm en de helderheid, maar ook de kleur van het noorderlicht kan sterk variëren. De kleur wordt bepaald door het energiegehalte van de geladen deeltjes en het soort gas (zuurstof of stikstof) waarmee deze botsen. Geladen deeltjes met hoge energie die botsen met zuurstof, veroorzaken groen licht. Deeltjes met een lagere energie geven in combinatie met zuurstof rood licht. Botsingen met stikstof veroorzaken paars licht. De hoogte in de atmosfeer waar de botsingen plaatsvinden, speelt echter ook een rol in het ontstaan van de kleuren.

De plaatsen waar het noorderlicht het vaakst zichtbaar is

noorderlicht lokaties

De aurora borealis is het vaakst te zien in de zone tussen 60 en 70 graden noorderbreedte. In Europa komt dit overeen met Midden- tot Noord-Scandinavië. Bij een grote activiteit van de zon en een sterke zonnewind kan het verspreidingsgebied van het noorderlicht groter zijn. In uitzonderlijke gevallen, bij zeer helder weer en sterke activiteit, is het noorderlicht ook in Nederland laag boven de horizon te zien. Om de beste plaatjes te schieten van de aurora borealis is een fotocamera met breedhoeklens aanbevolen. De noodzakelijke belichtingstijd kan oplopen tot 30 seconden, dus je zet je camera het best op een stevig onbeweeglijk statief. Een beeld van het noorderlicht dat weerspiegeld wordt in het water van een zee of een meer levert de schitterendste foto’s op.