Brand in de hemel

De kans is aanwezig dat binnenkort in Nederland het noorderlicht te zien is. Tips en suggesties voor de waarnemer.

Jacob Kuiper

Een sequentie van opnamen door de DE1 die de groei van de aurora laat zien. De beeldjes zijn ongeveer 12 minuten na elkaar genomen (Foto University of Iowa).

POOLLICHT IS EEN fascinerend verschijnsel. In onze streken komt het niet vaak voor dat we helder poollicht meemaken. Gemiddeld wordt door de jaren heen in Nederland op zes dagen per jaar 'noorderlicht', zoals het hier ook wel wordt genoemd, gerapporteerd. Meestal is dat een melding van een zwakke gekleurde vlek aan de nachthemel, die niet te vergelijken is met de prachtige gordijnen en waaiers die in noordelijker streken worden waargenomen. Een leek zal zo'n zwak poollicht niet snel opvallen. Toch komt een enkele keer ook boven onze breedte sterk poollicht voor. Beroemd zijn de poollichtverschijnselen die op 25 januari 1938 en 17 april 1947 waren te zien.

Waaiers en stralen
De laatste keer dat een bijzonder helder poollicht in ons land zichtbaar was, dateert van 13 maart 1989. Laat op die maandagavond kleurde de hemel langs de horizon groenig en stak een schitterend rode krans de nachthemel in brand. Prachtige stralen, vaak wat wit van tint, schoten daar doorheen omhoog. Veel mensen die gewoontegetrouw op dat tijdstip de hond uitlaten, dachten dat de rode hemeltint te maken had met de weerkaatste gloed van een brand in de buurt. Politie en brandweer werden verrast door veel telefoontjes van verontruste kijkers.

Hierboven en hieronder: twee opnamen van het poollicht van 13 maart 1989. De foto's werden genomen rond half elf 's avonds in De Bilt. De film werd steeds enkele tientallen seconden belicht. (Foto's Weather Pictures International, De Bilt).

Helder poollicht is, in tegenstelling tot zijn zwakkere verschijning, vaak erg beweeglijk. Van het ene op het andere moment veranderen de rode en groenige sluiers van plaats. Het lijkt enigszins op het bewegen van zoeklichten, in sommige situaties op het waaieren van een gordijn dat door de wind wordt bewogen.

Hoog in de atmosfeer
Poollicht ontstaat wanneer geladen deeltjes, afkomstig van de zon, de bovenste delen van de dampkring binnenkomen langs het magnetisch veld van de aarde. De aurora is daardoor alleen rond de magnetische polen te zien, die zich bevinden nabij de geografische noord- en zuidpool. Op een hoogte van 100 tot 700 kilometer is de atmosfeer bijzonder ijl. De gasatomen die daar nog aanwezig zijn, worden door de botsing met de zonnedeeltjes aangeslagen (zie illustratie). Ze komen daardoor in een hogere energietoestand.

(klik hier voor een grafiek over het ontstaan van 'gewoon' licht)

Bij terugkeer naar de oorspronkelijke situatie wordt door het aangeslagen deeltje licht uitgezonden, dat in verschillende kleuren kan worden waargenomen. Het rode licht is afkomstig van grote hoogte, meer dan 300 km boven het aardoppervlak. Poollicht met een witte of groenige tint ontstaat bij deeltjes die op ruim honderd kilometer hoogte waren aangeslagen.

Het snelle bewegen van de lichtverschijnselen wordt veroorzaakt door het steeds op andere plaatsen binnenstromen van geladen deeltjes. De gasatomen die het licht uitzenden bewegen dus zelf niet snel, maar de wolk geladen deeltjes die de oorzaak was, kan in enkele seconden over een lengte van 1000 kilometer de atomen in de atmosfeer aanslaan. In een tijdsbestek van 20 tot 40 uur hebben ze de afstand tussen de zon en de aarde afgelegd, ruwweg 150 miljoen kilometer.

Zonnevlekken als seinpost
Tijdens enorme uitbarstingen op de zon worden de deeltjes de wereldruimte ingejaagd. Dat proces is soms heel goed vanaf de aarde, en tegenwoordig ook via diverse satellieten, te volgen. Wanneer de zon erg actief is, zien we dat onder meer aan het aantal zonnevlekken. Het zijn kleine donkere gebieden op de heldere zonneschijf. Soms zijn zonnevlekken zo groot dat ze met het blote oog zichtbaar zijn. Tijdens zo'n waarneming moeten de ogen goed worden beschermd. Een eclipsbril, zoals veel gebruikt werd bij de zonsverduistering van 11 augustus 1999, kan ook nu dienst bewijzen. Toch moet nooit langdurig met zo'n bril naar de heldere zonneschijf worden gekeken. Een periode van maximaal tien seconden is aan te raden.

Soms zijn zonnevlekken goed zichtbaar als de zon als een zwak rode bol vlak boven de horizon staat. De zwarte vlekjes zijn de plaatsen waar de zon zeer actief is. In de buurt ervan kunnen plotseling enorme uitbarstingen optreden, zogeheten zonnevlammen. Is zo'n uitbarsting precies naar onze aarde gericht dan stijgt de kans dat een à twee dagen later poollichtverschijnselen optreden.

De zon draait, net als de aarde, om zijn as. Dat doet hij eens in de 25 dagen. We zien in de loop van de tijd de zonnevlekken over het zonsoppervlak van plaats veranderen. Wanneer er vlekken in de buurt van het centrum van de zonneschijf staan, is de kans het grootst dat de uitbarstingen deeltjes in onze richting sturen. In 1989 werd dat heel duidelijk in de maanden maart, oktober en november. Steeds wanneer er zonnevlekken in de buurt van het midden van de zonneschijf zaten, kregen we fraai poollicht te zien. Sommige vlekkengroepen bleven veel langer dan één maand zichtbaar. Was er bij de passage van zo'n groep langs het centrum van de zonneschijf poollicht gezien, dan bleek dat de kans op poollicht 25 dagen later opnieuw groot was.

Fotograferen
Het best is poollicht te herkennen op een goed donkere plaats, ver van kunstmatige lichtbronnen. De meeste meldingen komen vaak uit noordelijk Nederland, met een voorkeur voor poollichtverschijnselen langs de noordelijke hemel. In de zomer blijven de nachten te schemerig om poollicht te zien. Het contrast van het licht met de grijze hemelachtergrond is dan te klein.

De aurora borealis aan de oostelijke hemel in Kenai, Alaska. De foto werd maandag genomen (Foto AP).

Bij helder poollicht is het mogelijk om daarvan foto's of dia's te maken. Daarbij kunnen normale films (bijvoorbeeld 100 ASA/21 DIN) gebruikt worden. Neem een camera die de mogelijkheid heeft om tijdopnamen te maken. Bij poollichtfotografie moet de camerasluiter bijvoorbeeld tien tot zestig seconden worden geopend, waarbij het diafragmagetal zo klein mogelijk is. Het poollichtschijnsel wordt dan via de maximale lensopening op de film gebracht. Maak een aantal opnamen en varieer de belichtingstijd. Verwijder eventuele filters die normaal nog voor de lens zitten.

Aan te raden is om bij dergelijke opnamen de camera op een statief te plaatsen zodat de voorgrond niet door het beeld schuift. Bij helder poollicht wordt soms recht boven de waarnemer, in het zenit, een fraaie rode stralenkrans zichtbaar, de zogenoemde corona. Beschikken we niet over een statief, dan kan de corona toch eenvoudig worden vastgelegd door de camera gewoon op zijn achterkant op de grond te leggen.

SOHO op Internet
De actuele toestand van de zon kan tegenwoordig goed worden gevolgd via Internet. De NASA heeft een speciale zonnesatelliet in gebruik, SOHO genaamd. De kunstmaan bevindt zich op enkele miljoenen kilometers afstand van de aarde en houdt voortdurend de zon in de gaten. De beelden die de satelliet maakt worden ook op Internet getoond: sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime-images.html

Via SOHO is te zien of zich zonnevlekken in de buurt van het centrum van de zonneschijf bevinden. Is dat het geval, dan loont het de moeite om de avond- of nachthemel in de gaten te houden, wellicht is een herhaling van 13 maart 1989 onderweg.