Het poollicht is een lichtverschijnsel dat zich vooral voordoet op de hogere geografische breedtes en is vooral zichtbaar tijdens de nachtperiode. Op het noordelijk halfrond spreekt men van noorderlicht, ofwel aurora borealis. Op het zuidelijk halfrond over zuiderlicht, ofwel aurora australis. Het poollicht is een spectaculair natuurfenomeen. Maar om het te zien zijn er wel een aantal voorwaarden. Meestal is een beetje geluk daarbij ook nodig. In onderstaand artikel nemen we dit prachtige fenomeen verder onder de loep.

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van winterweer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s opladen.

Het ontstaan van het poollicht

Het poollicht ontstaat door een zonnewind die richting de aarde wordt geblazen. De zonnewind komt dan weer voort van uitbarstingen op de zon (zoals bijvoorbeeld “solar flares” en “coronal mass ejections”). Deze zorgen ervoor dat er een grote hoeveelheid elektrisch geladen deeltjes het heelal worden ingestuurd. Vaak ontstaan deze zonnestormen uit actieve gebieden op de zon. Bijvoorbeeld uit zonnevlekken (“sunspots”).

Uitbarstingen op de zon zorgen ervoor dat er een heleboel geladen deeltjes in het heelal worden gestuurd (een zonnestorm).

Het is dan ook logisch dat er in een periode met grote zonneactiviteit, waar er dus veel zonnevlekken op de zon zijn, de kansen op poollicht veel groter worden. De laatste periode waarbij de activiteit van de zon op zijn maximum was dateert van de periode rond 2015.

De zon heeft meestal een actieve periode om de 11 jaar. Dat kan men kan zien aan de hand van het aantal zonnevlekken. Dit noemt men de zonnecyclus.

De activiteit van de zon wordt o.a. bepaald door het aantal zonnevlekken (de donkere vlekjes). Deze varieert in een 11-jarige cyclus met een afwisseling van actieve en minder actieve perioden. Momenteel bevinden we ons in een zonneminimum (Bron: SpaceWeatherLive).

Wanneer de zonnewind de kant van de aarde opgaat, bereikt deze onze planeet meestal na 18 uur. Daar wordt deze afgebogen door het magnetisch veld van de aarde. De deeltjes volgen als het ware het pad dat wordt aangestuurd door de vorm van het magnetisch veld van de aarde. Daarom komen deze deeltjes aan het aardoppervlak via de polen, waar ze geconcentreerd worden.

Het magnetische veld van de aarde buigt de zonnedeeltjes af, die daardoor samenkomen aan de polen van onze planeet.
Het ontstaan van het poollicht (Bron: Aurora-service).

De geladen deeltjes botsen op zuurstof- en stikstofmoleculen, aanwezig in onze atmosfeer op ongeveer een hoogte van 70 tot 300 km boven het aardoppervlak. Door de botsing van de geladen deeltjes krijgen de atomen een hoger onstabiel energieniveau.

Doordat deze moleculen altijd terug naar een stabiele toestand willen keren, komt er energie vrij in de vorm van licht (fotonen). Dit is het proces waardoor het poollicht op onze planeet zichtbaar wordt. Typisch ontstaat er dan een grote cirkel rondom de poolgebieden, waar het poollicht zichtbaar wordt.

Het poollicht ontstaat doordat de geladen deeltjes van de zon in interactie treden met moleculen in onze atmosfeer. Dan verhogen ze de energie van deze atomen en zullen ze licht afgeven. Dit wordt dan typisch zichtbaar als een cirkelvormige band rondom de polen. Dit omdat ze daar samenkomen door het elektromagnetisch veld van de aarde (Bron: NASA).

Verschillende kleuren

Verschillende moleculen geven verschillende kleuren af wanneer de energie ervan verhoogd wordt. Zo geeft zuurstof op een hoogte van 100 km een geelachtige of groene kleur af. Op een hoogte van ongeveer 300 kilometer zal dit ons alle rode kleuren van poollicht geven. Stikstof daarentegen produceert een lichtblauwe of rood-paarsachtige kleur. Doordat het menselijk oog ook gevoeliger is aan groen licht dan aan rood/violet licht, krijgen wij eerder groen poollicht te zien dan rood poollicht.

Geëxciteerde zuurstofatomen geven een roodachtige kleur af op zo’m 300 km hoogte. Maar een eerder groene kleur op 100 km hoogte (Bron: NASA).

Soms gebeurt het ook dat men groen poollicht kan waarnemen met een rode onderrand. Dit gebeurt wanneer de deeltjes een groot genoeg energievermogen bevatten en kunnen doordringen tot op 70 km van het aardoppervlak.

Deze laag bevat 78% stikstof (N2) en 21% zuurstof (O2). Hier worden de stikstofatomen aangeslagen naar een hoger energieniveau en stralen ze rood licht uit op een golflengte die voor de mens makkelijk zichtbaar is. Doordat in deze laag ook zuurstofatomen worden aangeslagen en dit ook in de laag boven de 100 km gebeurt, wordt er ook groen licht uitgestraald. 

Voorspellen activiteit poollicht

Een maat die de activiteit van het poollicht weergeeft is de ‘Kp-index’ of de ‘geo-magnetische-activiteit-index’. Deze index wordt weergeven door middel van een getal dat varieert van 0 tot 9. Hoe hoger dit getal, hoe groter de kans op poollicht en ook hoe actiever het zal zijn.

Bovendien is het ook noodzakelijk dat er geen bewolking aanwezig is. Ook dat men zich zo ver mogelijk van de lichtvervuiling van de stad bevindt. Het licht van de volle maan kan ook een minder impressionant beeld geven van het poollicht.

Hoe hoger de Kp index, hoe groter de kans op sterk poollicht, en ook hoe zuidelijk het te zien zal zijn (Bron: auroraborealisobservatory.com).

Bij ons in de Benelux is er een Kp-waarde van 7 tot 8 nodig om poollicht waar te nemen, maar dat gebeurt echter vrij weinig. De laatste keer dat dit gebeurde was in 2003.

Hoe hoger de Kp index, hoe zuidelijker het poollicht te zien zal zijn (Bron: Aurora-service).
De laatste keer dat het poollicht bij ons heel goed te zien was, was in 2003.

Omdat we ons momenteel in een zonneminimum bevinden, is de kans op sterk poollicht en hoge Kp indices echter kleiner. Dit wil echter niet zeggen dat er nu geen poollicht te zien is. Enkele kleinere uitbarstingen op de zon zijn soms in staat om alsnog de Kp index de hoogte doen in te schieten, zelfs richting 4 of 5.

Momenteel zijn de kansen op sterk poollicht minder hoog door het zonneminimum. Dat wil echter niet zeggen dat er geen poollicht te zien is, zoals deze voorspelling laat blijken (Bron: NOAA).
Vorige week was het poollicht nog te zien in de buurt van Tromsø, bij een Kp index van 3 (Bron:northernlightstromso).

Conclusie

Het poollicht is een prachtig natuurfenomeen, dat begint bij uitbarstingen op de zon die elektrisch geladen deeltjes de ruimte insturen. Als deze zonnewind in de richting van onze planeet wordt afgestuurd, zal het magnetisch veld van de aarde ervoor zorgen dat alle partikeltjes worden afgebogen en samenkomen op de polen.

Hier treden ze dan in interactie met zuurstof- en/of stikstofatomen, die licht afgeven wanneer ze geeëxciteerd worden. Bij ons wordt het poollicht dan zichtbaar als een vaak groen/rode cirkelvormige band rondom de polen. Om het te zien moet er dus een hoge poollichtactiviteit zijn, moeten er opklaringen zijn en moet men zoveel mogelijk lichtvervuiling proberen te vermijden.