Hvordan kan man forklare nordlys?

Hvordan forklare nordlys: Grønt vs blått lys

Å forstå hvordan forklare nordlys gir innsikt i et vakkert naturfenomen på nattehimmelen. Prosessen involverer partikler fra solen som treffer jordens atmosfære og skaper levende farger. Lær om de atmosfæriske forholdene for å oppleve det dansende lyset.

Hva er egentlig nordlys enkelt forklart?

Nordlys kan forklares på flere forskjellige måter, og tilnærmingen avhenger helt av hvem som spør og hvilken ramme samtalen har. Hva er nordlys enkelt forklart oppstår det kosmiske lysshowet når elektrisk ladde partikler fra solen slynges ut i verdensrommet, fanges opp av jordens usynlige magnetfelt, og kolliderer med gasser i atmosfæren vår.

Denne kosmiske kollisjonen frigjør energi som vi ser som levende, dansende lys på nattehimmelen. Rundt nitti prosent av alt synlig nordlys utspiller seg i en høyde på mellom 100 til 300 kilometer over jordoverflaten.^[1] Prosessen krever en perfekt synkronisering mellom solaktivitet og jordens atmosfæriske forhold for å bli synlig for det blotte øye. Men det er én kritisk feil de fleste gjør når de skal oppleve dette for første gang - jeg skal forklare nøyaktig hva det er i delen om nordlysvarsel nedenfor.

Den vitenskapelige reisen fra solen til atmosfæren

For å gi en grundig forklaring på hvordan oppstår nordlys, må vi dele reisen inn i tre naturlige faser. Denne reisen begynner over hundre millioner kilometer unna oss.

Solen som energikilde

Solen fungerer som en gigantisk motor som kontinuerlig kaster ut en strøm av elektroner og protoner. Denne strømmen kalles solvinden. Den er helt usynlig. Solen sender ut partikler - og dette overrasker mange - som faktisk bruker flere dager på å nå frem til jorden. Intensiteten på denne strømmen varierer i takt med solens interne aktivitetssykluser.

Jordens magnetfelt som beskyttelsesskjold

Når den kraftige solvinden treffer jorden, blir de aller fleste partiklene avbøyd av jordens usynlige magnetfelt. Magnetfeltet fungerer som en gigantisk trakt. Det leder de fangede partiklene ned mot de magnetiske polene i nord og sør. Det er grunnen til at fenomenet opptrer hyppigst i de polare områdene, i en sone vi kaller nordlysovalen.

Det avgjørende møtet i atmosfæren

Nordlyset oppstår i atmosfæren - nærmere bestemt i termosfæren - der luften er ekstremt tynn og partiklene til slutt kolliderer med gassmolekyler. Når partiklene treffer gasser som oksygen og nitrogen, overføres det energi. Denne prosessen (og det tok meg år å virkelig fatte dette) handler dypest sett om at atomene blir eksitert, for så å frigjøre energien igjen i form av små lysglimt. Milliarder av slike bittesmå lysglimt skaper til sammen de store, bølgende gardinene av lys.

Hvorfor har nordlyset farger?

Hvorfor har nordlyset farger bestemmes utelukkende av hvilken type gass partiklene kolliderer med, samt hvor høyt oppe i atmosfæren kollisjonen finner sted. Hver gass har sitt unike fargestempel under disse ekstreme forholdene.

Grønt lys er den desidert vanligste fargen vi observerer. Dette lyset oppstår når solpartiklene kolliderer med oksygenatomer i de lavere lagene av nordlyssonen, vanligvis rundt 100 til 150 kilometer over bakken. Hvis kollisjonen skjer med oksygen enda høyere opp, over 250 kilometer oppe, blir lyset i stedet dypt rødt.^[3] Blått og fiolett lys skyldes derimot kollisjoner med nitrogenmolekyler. Sjelden har jeg sett himmelen danse med alle disse fargene samtidig, men når det skjer, er det et uforglemmelig syn.

Slik tolker du et nordlysvarsel før turen

Å forstå vitenskapen er vel og bra, men i praksis ønsker de fleste å vite når de faktisk kan se lyset. Tjenester som Yr og dedikerte nordlysapper gir oppdaterte målinger av den geomagnetiske aktiviteten, ofte oppgitt i en skala fra null til ni.

Her er den vanlige feilen jeg nevnte tidligere: å stirre blindt på aktivitetstallene uten å sjekke skydekket. Mange kjører i timer midt på natten fordi varselet lover stor aktivitet, bare for å møte en ugjennomtrengelig vegg av tåke eller tunge skyer. Skyer blokkerer nordlyset fullstendig. Sjekk alltid værmeldingen først. Vær tålmodig.

Når du står der ute i kulda klokken to om natten og tærne dine har mistet all følelse mens du stirrer opp på en helt mørk himmel fordi du stolte blindt på en app som lovet et massivt utbrudd, da er det lett å føle seg grundig lurt av både fysikere og værguder. Det krever tålmodighet. Det stemmer. Naturen følger sine egne regler, og de beste opplevelsene kommer ofte når du minst venter det.

Enkle analogier for de yngste nysgjerrige

Hvis du skal gi en nordlys forklaring for barn, må du pakke bort de tunge vitenskapelige glosene. Da jeg først prøvde å forklare dette til barna mine, snublet jeg i ord som partikkelstråling og atmosfærisk tetthet. De mistet interessen etter ti sekunder. Det var en skikkelig flause. Jeg lærte leksen min der og da.

En bedre metode er å bruke et bilde de kan kjenne seg igjen i. Forklar at solen kaster usynlige, magiske snøballer ut i verdensrommet. Jorden har et usynlig superheltskjold som fanger opp disse snøballene og rutsjer dem ned mot Nordpolen. Når snøballene treffer luften, begynner de å lyse og danse. Denne enkle historien fanger oppmerksomheten umiddelbart og gir et solid mentalt bilde av den faktiske fysikken.

Sammenligning av nordlysstyrke basert på Kp-indeks

Kp-indeksen er en global skala som brukes til å måle geomagnetisk aktivitet. Forståelsen av denne skalaen bestemmer hvor du bør lete etter lyset.

Kp-indeks 1 til 3 (Lav til moderat aktivitet)

• Fenomenet holder seg stort sett over polare strøk og krever helt mørke omgivelser for å observeres.

• Finn en mørk utkikkspost med fri sikt mot nord og bruk et kamera med lang lukkertid for å fange opp detaljene.

• Lyset er vanligvis synlig i Nord-Norge, men fremstår ofte som en svak grønn bue lavt i horisonten.

Kp-indeks 4 til 7 (Høy til ekstrem aktivitet)

• Aktiviteten trekker langt sørover og kan ofte observeres tydelig fra Sør-Norge og Sentral-Europa.

• Gå ut med en gang og se rett opp, da lyset kan dekke hele himmelhvelvingen selv i områder med noe lysforurensning.

• Kraftig og dynamisk nordlys som danser raskt over himmelen med farger som grønt, lilla og av og til rødt.

Ingrids formidlingsreise i vintermørket

Ingrid, en tretti år gammel turentusiast fra Tromsø, ville forklare nordlyset til sine syv år gamle tvillinger uten å bruke kjedelige fysikkbegreper som de raskt ville sovne av.

Første forsøk var en katastrofe fordi hun begynte å snakke om ladede partikler og magnetfelt. Barna begynte å krangle om iPaden i stedet, og Ingrid følte seg helt mislykket som formidler.

Gjennombruddet kom da hun endret taktikken helt og tok barna med ut i mørket med en lommelykt og noen fargede ark for å illustrere hvordan solens usynlige snøballer treffer jordens usynlige skjold.

Etter femten minutter forsto barna konseptet perfekt og kunne forklare det videre til besteforeldrene sine. Ingrid lærte at enkle analogier alltid slår tunge lærebokdefinisjoner når man snakker med barn.