Wat is het poollicht of noorderlicht nu precies?

Vrijwel iedereen kent de term noorderlicht. De eerste associatie is ongetwijfeld met poolgebieden. Toch komt poollicht op veel meer plaatsen op aarde voor. Ook in de Benelux kan het soms worden waargenomen. Hoe ontstaat dit bijzondere lichtverschijnsel en wanneer is het ook in onze contreien te zien?

Opmerkelijk genoeg is de verklaring voor het ontstaan van poollicht nog niet zo heel oud. Al eerder werd een verband vermoed tussen de activiteit van de zon en het kleurrijke lichtverschijnsel, maar pas in 1957 werd dit wetenschappelijk bevredigend verklaard. Poollicht, ook wel Aurora Borealis (op het noordelijk halfrond) of Aurora Australis (op het zuidelijk halfrond) genoemd, wordt inderdaad opgewekt door de zon. Op een indirecte manier wel te verstaan.

Auteur: Reinier van den Berg, Meteo Consult
Dit artikel is eerder verschenen in Het Weer Magazine

De zon is een actieve ster. Met regelmaat komen er enorme uitbarstingen voor. Bij deze explosieve gebeurtenissen worden grote hoeveelheden geladen deeltjes met gigantische snelheden de ruimte in geslingerd. De deeltjes kunnen ontsnappen aan de zon (de zwaartekracht overwinnen) als de uitbarsting zo sterk is dat de snelheid boven de 618 kilometer per seconde komt. Dit is de ontsnappingssnelheid van de zon. Er wordt geschat dat de zon per jaar zo’n 60 exagram (6 met 16 nullen, in kilogram!) aan massa verliest. Dit lijkt veel, maar voor de zon is dit verwaarloosbaar weinig. Men spreekt bij zo een enorme stroom geladen deeltjes ook wel van een zonnewind of zonnestorm. Als de uitbarsting min of meer op de aarde is gericht, kunnen de deeltjes de aardse magnetosfeer bereiken en binnendringen.

Indien de stroom deeltjes er in slaagt om de aardse atmosfeer binnen te dringen, kan dat vervelende gevolgen hebben. Elektriciteitsnetwerken kunnen beschadigen of uitvallen, en ook telecommunicatieverbindingen ondervinden de hinder van de actieve zon. Maar een op aarde gerichte uitbarsting op de zon heeft ook hele mooie gevolgen.

Magnetische polen

Als de deeltjes in de buurt van de aardse magnetosfeer komen, worden ze door de richting van het aardmagnetische veld (aangestuurd door de Noord- en Zuidpool) afgebogen naar de Noordpool en de Zuidpool. Let wel, het gaat hier om de magnetische polen. Die vallen qua locatie niet samen met de geografische positie van de polen. Sterker nog, de locatie van de magnetische polen wandelt en ligt ieder jaar weer een stuk verschoven ten opzichte van een jaar eerder.

De afgebogen stroom geladen deeltjes bevatten vanwege hun gigantische snelheid een grote hoeveelheid energie. Als de deeltjes uiteindelijk botsen op zuurstof- en stikstofmoleculen, wordt hun energie overgedragen op deze moleculen. Die raken daardoor in een hogere energietoestand. Om deze verhoogde energietoestand weer kwijt te raken, zenden ze een puls licht uit. Daarbij heeft ieder element (stikstof of zuurstof) zijn eigen karakteristieke golflengte (kleur) waarin het licht wordt uitgezonden en het poollicht dus ontstaat.

Het samenspel van miljarden en miljarden geraakte moleculen geeft de wonderlijke gloed aan de nachtelijke hemel. Soms heeft dit poollicht vooral de kleur groen, maar ook rood, violet, paars, wit en zelfs geel poollicht komen voor. De kleuren zijn afhankelijk van de soort moleculen die erbij betrokken zijn, stikstof en zuurstof. Daarnaast hangt de kleur ook nog af van de toestand waarin het aangeslagen molecuul geraakt. Ten slotte maakt het ook nog uit met welke snelheid een molecuul wordt getroffen.

Zo wordt zuiver rood poollicht veroorzaakt door zuurstofmoleculen, die door deeltjes worden geraakt met een net wat minder hoge snelheid. Deze deeltjes hebben niet voldoende energie om lager in de atmosfeer door te dringen. Op grote hoogte van 300 tot 500 km komt alleen een beetje zuurstof voor, geen stikstof. Poollicht kan ook ontstaan op geringere hoogte van circa 80 kilometer. In het algemeen bestaat het poollicht in de Benelux vaak uit roodtinten, terwijl het poollicht op noordelijkere breedten vaker voor het grootste deel uit groene kleuren bestaat.

Poollicht in de Benelux

Tegenwoordig worden vrij nauwkeurige voorspellingen gedaan voor het zien van poollicht in de Benelux. Immers, het mechanisme is bekend. Metingen richten zich dus op de activiteit van de zon. Vinden er uitbarstingen plaats. Zo ja, welke kant zijn die op gericht, en hoe sterk zijn ze? Deze voorspellingen zijn continu te raadplegen op het internet. Bijvoorbeeld op de site www.poollicht.be waar veel informatie is te vinden over poollicht. Een specifieke kaart met de verwachting voor de komende 24 uur hier te vinden. Op zeer noordelijke breedte komt poollicht ook buiten een zonnevlekkenmaximum frequent voor.

Omdat de activiteit van de zon de hoofdrol speelt, is het niet verwonderlijk dat poollicht een cyclus vertoont die gelijk oploopt met de zonnecyclus. De zon heeft een elfjarige cyclus. Eens in de elf jaar kent de zon normaliter een zonnevlekkenmaximum. Zonnevlekken komen overeen met sterke uitbarstingen. Het laatste maximum speelde zich af in de periode van 2000-2002. Op zich zouden we in de periode vanaf dit jaar tot in 2013 een volgend maximum kunnen verwachten. Na een aantal jaren met geringe zonneactiviteit zien we inmiddels inderdaad weer af en toe zonnevlekken verschijnen.

Toch is er bij lange na nog geen sprake van een zonnevlekkenmaximum. Als dat er in het nieuwe jaar wel van komt, neemt de kans ook voor Nederland en België weer toe om een keer poollicht te zien. Toch betekent een sterke uitbarsting niet direct een grote kans op poollicht. Eind november 2010 werd een extreem grote uitbarsting op de zon waargenomen die niet op de aarde was gericht. Het leidde niet tot een grote toename van het aantal poollichtwaarnemingen.

Verontruste bellers

Het mooiste poollicht dat ik zelf in Nederland heb gezien dateert van 13 maart 1989. De mooiste tinten waren zichtbaar en waren dermate fel, dat het zelfs door de gordijnen heen schemerde. Vooral de rode tinten waren zeer indrukwekkend. Veel mensen belden verontrust of verbaasd naar Meteo Consult en hadden geen flauw idee wat het kleurrijke schouwspel aan de avondhemel te betekenen had. Opmerkelijk genoeg kwam het op 20 oktober van hetzelfde jaar nogmaals tot een opmerkelijk fraai poollicht.  Ook tijdens het zonnevlekkenmaximum rond het jaar 2000 werd prachtig poollicht waargenomen.

Chasers

De schoonheid van poollicht is bijna betoverend. Niet verbazingwekkend dat er poollicht chasers zijn die speciaal op zoek gaan naar schitterende poollichtsituaties. Op diverse websites zijn adembenemende foto’s te bewonderen van het Aurora Borealis of het Aurora Australis. In Canada (Yellowknife) staat een webcam met een speciale camera die de volledige hemelkoepel registreert. Klik op de button ‘connect’ om de beelden live te zien. Grootste kans op het zien van ‘live’ poollicht is als het bij ons alweer ochtend is. Via gallery krijg je toegang tot de gemaakte beelden van de afgelopen twee dagen.