Ruimteweer uitgelegd: wanneer kans op noorderlicht?
Afgelopen dagen was er weer kans om het noorderlicht te fotograferen boven Nederland. De kansen voor zondagavond zagen er goed uit, maar helaas was er te veel bewolking en kregen we geen mooie show. Afgelopen 3 maart waren de omstandigheden beter en stonden sociale media vol met prachtige kleurrijke foto's van het noorderlicht in Nederland. De ontwikkeling van het poollicht is een complex proces. Er zijn een aantal factoren die samen zorgen voor het wel of niet ontstaan; het is maar hoe de kaarten vallen.Op Aarde kennen we weer als zon, bewolking en neerslag. Sneeuwstormen, onweersbuien en orkanen zijn voorbeelden van extreme weerfenomenen. Maar ook in de ruimte spreken we van stormen en weer, ook wel ruimteweer genoemd. Het noorderlicht is hier een voorbeeld van. Ruimteweer ontstaat door explosiviteit van de Zon en daardoor worden continu geladen deeltjes uitgezonden, dit is de zonnewind. Deze zonneactiviteit heeft een cyclus van 11 jaar. De komende jaren is er een vergrote kans dat het poollicht op gematigde breedtegraad zichtbaar is, doordat de zonneactiviteit richting het maximum gaat in de loop van 2024.
Magneetveld
De zonnewind is niet constant en soms wordt er een schokgolf van geladen deeltjes (zonnevlam) in onze richting uitgestoten. Over het algemeen zijn deze deeltjes erg gevaarlijk, maar de Aarde heeft een magnetisch veld dat ons hier tegen kan beschermen. Dit geomagnetisch veld wordt verstoord door extreme zonnewinden. Er ontstaat dan een geomagnetische storm op de Aarde en dat kunnen wij zien als het noorderlicht. De geladen deeltjes reageren met zuurstof en stikstof van de atmosfeer en die chemische processen zorgen voor groene, rode en paarse kleuren. Op het noordelijk halfrond heet dit fenomeen ‘aurora borealis’ en op het zuidelijk halfrond noemen we het ‘aurora australis’, oftewel het zuiderlicht. De lichten zijn het beste fotografisch waarneembaar met een lange sluitertijd, maar bij een sterke zonnewind kan het ook met het blote oog te zien zijn.
Interactie van de zonnewind met het geomagnetisch veld. Bron: https://www.aurorahunter.com/what-are-the-northern-lights.html
Bz en Kp waarden
Er zijn verschillende waarden om uit te drukken hoe sterk een geomagnetische storm is en daarmee de kans om het noorderlicht waar te nemen. De Kp waarde (1-9) beschrijft de mate van verstoring van het geomagnetisch veld. Hoe groter de storing, hoe hoger de Kp waarde. Vanaf een Kp van 4 is het poollicht te zien op hoge breedtegraden. Op gemiddelde breedtegraad, zoals in Nederland, moet de Kp 6 of hoger zijn. De Bz waarde geeft aan in welke richting het magneetveld van de geladen deeltjes staan. Staat het naar het noorden gericht, dan is de Bz positief. Een negatieve Bz waarde is essentieel voor zichtbaar noorderlicht. De richting van het geomagnetisch veld staat dan tegenovergesteld aan die van de geladen deeltjes, waardoor de deeltjes makkelijker binnen de dampkring komen.
Kp index van de afgelopen dagen. Bron: https://spaceweather.gfz-potsdam.de
Naast een gunstige Kp en Bz waarde, moeten de omstandigheden perfect zijn om het poollicht te kunnen zien. Allereerst moet het buiten pikkedonker zijn, daarom is de kans op zichtbaarheid het hoogst in de herfst- en wintermaanden. Het licht vormt zich boven de wolken, dus de lucht moet helder zijn. Daarnaast is vrij zicht zonder lichtvervuiling in noordelijke richting (of zuidelijke op het zuidelijk halfrond) belangrijk.
Schade
Een zonnevlam kan ook schade aanrichten aan onze economie. Belangrijke moderne systemen die nodig zijn voor het functioneren van de economie, zoals satellieten, elektriciteitsnetwerken en communicatiediensten, kunnen worden verstoord of beschadigd door een grote zonnestorm. Het leidt tot stroomuitval en het wegvallen van het internet. Het is daarom belangrijk om de zonneactiviteit in de gaten te houden en tijdige waarschuwingen af te geven. Het KNMI heeft het ruimteweeralarm opgezet en monitort de situatie in de ruimte. ESA (European Space Agency) heeft plannen om een zonnewaarschuwingsmissie op te zetten met satellieten die de Zon kunnen monitoren en zo vroegtijdig te waarschuwen voor verhoogde zonneactiviteit. Zo wil ESA potentiële bedreigingen voor de samenleving en de infrastructuur op de grond, in de lucht en in de ruimte identificeren en beperken. Ook willen ze ruimteweersvoorspellingen over een periode van vier tot vijf dagen mogelijk maken. Hevig ruimteweer zou tot grote economische rampen kunnen leiden, maar door wetenschappelijk onderzoek en beschermingsmaatregelen hopen we de gevolgen te kunnen minimaliseren.
