Hvordan oppstår fargene i nordlyset?

hvordan oppstår fargene i nordlyset: grønt vs rødt

Å forstå hvordan oppstår fargene i nordlyset gir turopplevelsen din dypere innsikt i de fantastiske naturfenomenene på nattehimmelen. Ved å lære om atmosfærens unike prosesser unngår du vanlige misforståelser om dette levende lysshowet. Sjekk de vitenskapelige detaljene nedenfor for å oppdage hele hemmeligheten bak fargespillet.

Hvordan oppstår fargene i nordlyset - en kjapp oversikt

For å forstå hvordan oppstår fargene i nordlyset, må vi se på hvordan energirike partikler fra solen kolliderer med gasser i jordas atmosfære. Prosessen kalles eksitering, og hvilken farge du ser på himmelen avhenger helt av hvilken type gass som treffes, og hvor høyt oppe i atmosfæren kollisjonen finner sted.

Mange tror at nordlyset bare er en ensformig grønn stripe på himmelen, men hvis du lurer på hvilke farger har nordlyset egentlig, så er virkeligheten langt mer fargerik og fascinerende enn som så. Sjelden har jeg sett himmelen danse så vilt som under en kraftig geomagnetisk storm, der lilla og røde nyanser lyste opp vinternatten. Fargene styres av ren fysikk. Solvinden slynger elektroner mot oss, og jordens magnetfelt leder dem trygt ned mot polene før det hele braker løs i atmosfæren.

Hvorfor har nordlyset forskjellige farger i ulike høyder?

Når vi snakker om nordlys farger høyde, endrer fargene seg systematisk med høyden fordi atmosfærens tetthet og sammensetning varierer dramatisk jo høyere opp du beveger deg. Oksygen dominerer i de øvre lagene, mens nitrogen blir mer fremtredende lenger ned mot jorden.

Det grønne lyset oppstår vanligvis i en høyde mellom 100 og 150 kilometer over bakken.^[1] Dette er den vanligste fargen vi ser på himmelen. Luften er tynn. Hvis kollisjonene skjer enda høyere opp - gjerne over 150 kilometer - blir lyset i stedet helt rødt.^[2] Det skjer fordi oksygenatomene i den ekstremt tynne luften bruker lengre tid på å frigjøre energien sin etter en kollisjon.

Dette skaper en vakker, lagdelt effekt på natthimmelen under store utbrudd. Helt øverst finner vi det mystiske røde lyset, mens det intense grønne lyset danner selve hovedveggen i nordlysshowet. Men det er én kritisk faktor som de fleste overser når de prøver å forstå hvorfor fargene skifter så raskt - og jeg skal forklare denne overraskende mekanismen i neste avsnitt om gasspartikler.

Gassene som skaper det spektakulære fargespillet

Atmosfærens gasser fungerer som lerretet for solpartiklene, der oksygen og nitrogen gir helt ulike fargesignaturer under bombardementet. Hvis du vil vite mer om grønt og rødt nordlys gasser, er oksygen den absolutte kilden til de kjente grønne og røde nyansene, mens nitrogenmolekyler er ansvarlige for de dype blå og lilla fargene.

Her er den kritiske faktoren jeg nevnte tidligere: atomenes levetid i eksitert tilstand før de sender ut lys. Et oksygenatom kan bruke opptil et helt sekund på å frigjøre det grønne lyset etter en kollisjon. Luften må ikke være for tett. Hvis atomene kolliderer med hverandre igjen før de rekker å lyse, slukkes energien uten at vi ser noe som helst på himmelen.

Nitrogenmolekyler reagerer derimot umiddelbart - og dette overrasker mange - og sender ut blått eller lilla lys helt i bunnen av nordlysveggen. Dette skjer vanligvis under 100 kilometers høyde, der luften er mye tettere.^[3] Fargene er levende. Levende på en måte som må oppleves med egne øyne for å forstås fullt ut.

Vanlige misoppfatninger om nordlysets farger

En utbredt misoppfatning er at nordlyset alltid ser like fargesterkt ut for det blotte øyet som det gjør på profesjonelle fotografier. I virkeligheten oppfatter det menneskelige øyet ofte svakt nordlys som en gråhvit sky på grunn av begrensningene i nattsynet vårt.

La oss være ærlige: nordlysjakt kan være skikkelig frustrerende når du står der i kulden og alt du ser er en blass tåke. Jeg husker min egen skuffelse første gang jeg opplevde dette, helt til jeg rettet kameraet mot himmelen. Kameraet fanget opp en intens grønnfarge i løpet av en kort eksponering. Øynene våre klarer rett og slett ikke å akkumulere lys over tid på samme måte som en kamerasensor. Det er en litt kjip realitet, men å vite dette sparer deg for mye unødvendig frustrasjon ute i felt.

Når solstormene raser som verst og slynger milliarder av elektroner mot jorden i en voldsom fart, blir atmosfæren vår bombardert på en måte som skaper det mest utrolige fargespillet vi kan oppleve, selv om fysikken bak kan virke ufattelig komplisert for en vanlig tilskuer. Alt henger sammen. Sørg derfor for å ha realistiske forventninger, og ta gjerne med et moderne kamera for å se de sanne fargenyansene.

Sammenligning av nordlysets fargenyanser

De ulike fargene i aurora borealis opptrer under bestemte forhold knyttet til høydenivå og gasstyper i atmosfæren.

Grønt nordlys

- Oksygenatomer i lavere lag

- Mellom 100 og 150 kilometer

- Meget lett å oppfatte for det menneskelige øyet

- Det vanligste nordlyset du vil oppleve

Rødt nordlys

- Oksygenatomer i tynn luft

- Over 150 kilometer

- Vanskeligere å se klart uten kamerautstyr

- Sjelden, krever intens solaktivitet

Blått og lilla nordlys

- Nitrogenmolekyler

- Under 100 kilometer

- Sees ofte som en skarp kant nederst på grønne gardiner

- Oppstår kun under kraftige geomagnetiske stormer

Lars sin jakt på det sjeldne fargespillet i Tromsø

Lars, en ivrig hobbyfotograf fra Tromsø, slet i flere uker med å fange de sjeldne røde nyansene i nordlyset under vintersesongen. Han frøs på fingrene og var oppgitt over at bildene hans bare viste de vanlige grønne stripene.

Først prøvde han å øke lukkertiden maksimalt på kameraet sitt uten å endre lokasjon eller sjekke solaktiviteten grundig. Resultatet ble bare overeksponerte, uskarpe grønne tåker som slettet alle detaljer på himmelen.

Vendepunktet kom da han innså at de røde fargene oppstår mye høyere opp og krever kraftigere solstormer for å bli synlige for linsen. Han begynte å spore sanntidsdata for solvindens tetthet i stedet for bare å gjette.

Etter to ukers målrettet venting traff en kraftig solstorm atmosfæren, og Lars fanget et perfekt rødrosa nordlys med kortere eksponering, noe som beviste at tålmodighet og data slår tilfeldig flaks hver gang.