De hemel — astronomie

Poollicht: de lichtshow van de Zon in onze atmosfeer

Poollicht is licht dat ontstaat wanneer geladen deeltjes van de Zon, geleid door het magnetisch veld van de aarde, botsen met gassen in de hoge atmosfeer. Het verschijnt meestal vlak bij de poolgebieden, maar sterke geomagnetische stormen kunnen het veel verder naar lagere breedtegraden duwen.

Poollicht hoort bij de indrukwekkendste taferelen in de natuur en laat duidelijk zien dat onze planeet verbonden is met de Zon. De wisselende groene, rode en paarse gordijnen komen niet uit de diepe ruimte. Het zijn gloeiende gassen in onze eigen atmosfeer.

De zonnewind en het magnetisch veld van de aarde

De Zon stoot voortdurend een stroom geladen deeltjes uit, vooral elektronen en protonen: de zonnewind. De snelheid ligt meestal op honderden kilometers per seconde en verschilt met de zonneactiviteit.

De aarde wordt beschermd door een magnetisch veld dat rond de planeet een beschermend gebied vormt: de magnetosfeer. Die buigt het grootste deel van de zonnewind af. Maar wanneer het magnetisch veld dat de wind meevoert aansluit op het veld van de aarde zelf, kunnen energie en deeltjes de magnetosfeer binnendringen. De deeltjes reizen dan langs de magnetische veldlijnen naar de gebieden rond de magnetische polen.

Daar storten ze zich in de hoge atmosfeer en botsen ze met atomen en moleculen van zuurstof en stikstof. Elke botsing brengt het atoom in een aangeslagen toestand, waarna het die energie als licht afgeeft. Dat licht is het poollicht. Je ziet het meestal in ringvormige zones rond de magnetische polen, de zogeheten auroraovalen.

In het noorden heet het verschijnsel aurora borealis of noorderlicht; in het zuiden aurora australis of zuiderlicht. Het is hetzelfde proces aan tegenovergestelde uiteinden van de planeet. Vergelijkbaar poollicht is ook waargenomen op andere planeten met een magnetisch veld, zoals Jupiter en Saturnus.

De kleuren van poollicht

De kleur hangt af van het gas dat wordt geraakt en van de hoogte.

• Groen – de meest voorkomende kleur. Het komt van atomaire zuurstof op ongeveer 100–150 kilometer hoogte, en ons oog is er extra gevoelig voor.
• Rood – ook van atomaire zuurstof, maar hoger, boven ongeveer 200 kilometer. Dit licht is zwakker en met het blote oog moeilijker te zien, maar bij sterke stormen merken mensen op lagere breedtegraden dit het vaakst op.
• Blauw en paars – vooral van moleculaire stikstof, vaak te zien langs de onderranden van de gordijnen.

Ook de vormen verschillen: rustige bogen, linten, stralen en soms een flikkerende corona wanneer het schouwspel zich boven je hoofd uitspreidt. Camera’s tonen meestal meer kleur dan het oog, omdat ze met langere belichtingstijden licht verzamelen. Daarom zien foto’s er vaak helderder en levendiger uit dan wat je echt ziet.

Geomagnetische stormen

Het helderste poollicht, dat ook het verst reikt, ontstaat tijdens geomagnetische stormen: tijdelijke verstoringen van de magnetosfeer van de aarde. Er zijn twee belangrijke oorzaken:

1. Coronale massa-ejecties (CME’s) – enorme wolken plasma en magnetisch veld die de Zon wegslingert.
2. Snelle zonnewindstromen uit gebieden in de zonnecorona die coronale gaten heten.

De grootte is niet het enige wat telt. Ook de oriëntatie van het magnetisch veld van de wolk is belangrijk: wijst het naar het zuiden, tegengesteld aan het veld van de aarde aan de voorkant van de magnetosfeer, dan verloopt de koppeling efficiënter en kan de storm sterker zijn.

De zonneactiviteit volgt een cyclus van ongeveer 11 jaar. Sterke stormen komen vaker voor rond het zonnemaximum, al kan er ook op andere momenten mooi poollicht zijn.

De sterkte van een storm wordt beschreven met de Kp-index (een schaal van 0 tot 9) en met de vijfdelige G1–G5-schaal van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Bij zwakke stormen blijft het poollicht dicht bij de poolgebieden. Bij de sterkste wordt de ovaal groter en is het licht ver richting de evenaar te zien. De krachtige storm van mei 2024 is een goed voorbeeld: poollicht werd gefotografeerd op ongewoon lage breedtegraden, ook in Zuid-Europa. Op zulke breedtegraden zie je normaal gesproken alleen een zwakke roodachtige gloed laag aan de horizon richting de pool.

Zo volg je poollichtvoorspellingen

Poollicht is niet op het uur nauwkeurig te voorspellen, maar verschillende hulpmiddelen helpen:

• Het Space Weather Prediction Center (SWPC) van NOAA publiceert waarschuwingen, waarnemingen en verwachtingen van geomagnetische activiteit, inclusief de Kp-index.
• Zonnemissies zoals SOHO (een gezamenlijke missie van ESA en NASA) en NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO) houden de Zon in de gaten en laten massa-ejecties zien. Ruimtevaartuigen tussen de aarde en de Zon, ongeveer 1,5 miljoen kilometer van ons vandaan, meten de zonnewind kort voordat die aankomt, wat slechts enkele tientallen minuten waarschuwingstijd geeft.
• Een CME doet er meestal ongeveer een tot enkele dagen over om de aarde te bereiken. Een storm wordt dus vaak van tevoren verwacht, maar de sterkte blijft tot het laatste moment onzeker.

Praktische tips om te kijken, waar je ook woont:

1. Zoek een donkere plek weg van stadslicht. Zie ook hoe je naar de hemel kijkt.
2. Kijk naar de horizon richting de pool en geef je ogen 15–20 minuten om aan het donker te wennen.
3. Check de wolkenverwachting. Zelfs een sterke storm is onzichtbaar achter dik wolkendek.
4. Gebruik een telefoon in nachtmodus, of een camera op een statief met een lange sluitertijd. Zwak rood poollicht komt op foto’s vaak beter naar voren dan voor het oog.
5. Heb geduld. Het schouwspel komt in golven en kan minuten of uren duren.

Poollicht herinnert ons eraan dat de aarde deel is van een groter systeem. Het magnetisch veld, de atmosfeer en de energie van de Zon creëren samen een lichtshow waar mensen al duizenden jaren naar kijken.

Posities in Astronativa zijn astronomisch exact. De duiding is bedoeld als inspiratie. · Woordenlijst · Voorwaarden · Privacy · Dank je wel