Razendsnelle flikkering noorderlicht gefilmd

Marysa van den Berg

2017-08-11 08:59:10

noorderlicht

Niks geen traag voorbijtrekkende paarse en groene golven. Dit noorderlicht flikkert zo snel dat je er tureluurs van wordt.

Meestal denk je bij het woord noorderlicht aan prachtige paarse en groene ‘gordijnen’ die langzaam langs de nachtelijke hemel voorbijtrekken. Maar scheurt zo’n gordijn in tweeën, dan gaat dat met een razendsnelle flikkering gepaard. Een Japans-Amerikaans onderzoeksteam heeft de snelste trilling tot nu toe op film vastgelegd. Bekijk het filmpje!

Uw cookieinstellingen laten het tonen van deze content niet toe. De volgende cookies zijn nodig: Marketing. Wijzig uw instellingen om deze content te zien.

Cyclotronbeweging

Poollicht wordt veroorzaakt doordat de geladen deeltjes (elektronen en ionen) van de zon onze atmosfeer tijdelijk binnendringen en vervolgens door het magnetische veld van de aarde weer worden afgebogen. De energie die vrijkomt tijdens dit proces veroorzaakt het kleurrijke licht. Dit licht kun je vervolgens – in de juiste gebieden- zien tussen de 80 en 1000 kilometer hoogte.

De flikkering komt tot stand door elektronen en ionen die om een magnetische veldlijn heen draaien. Dit wordt cyclotronbeweging genoemd. De ion-cyclotronfrequentie is het aantal keren per seconde dat de deeltjes om zo’n veldlijn heen draaien. Dit is dezelfde frequentie als waarmee je het poollicht ziet trillen. Er geldt: hoe kleiner de massa van de afzonderlijke ionen, hoe hogere de frequentie van het flikkeren.

Acht maal sneller

Voor hun onderzoek trokken de natuurkundigen naar een instituut in het hoge noorden van Alaska, een van de beste plekken om de lichtshow te aanschouwen. Drie jaar lang tuurden ze met een hogesnelheidscamera naar de hemel om glimpen op te vangen van de befaamde flikkering. Dat lukte verscheidene keren, maar de meest memorabele dag was 19 maart 2016.

Op deze dag zagen de onderzoekers niet alleen een extreem helder noorderlicht (in de top 5 van helderste Aurora’s sinds 2014), maar flikkerde het licht met een frequentie van 1/80ste deel van een seconde. Dat is uitzonderlijk snel want meestal trilt het noorderlicht met een frequentie van 1/10e deel van een seconde. Dat is de ion-cyclotronfrequentie van zuurstofionen.

Dat het poollicht op 19 maart 2016 achtmaal zo snel trilde, betekent volgens de onderzoekers dat er naast zuurstofionen ook lichtere elementen, zoals waterstofionen aanwezig moeten zijn geweest.

Complexe fysica

Maar het wordt nog ingewikkelder, want tegelijk met de snelle flikkering was er ook een flikkering met normale frequentie zichtbaar. Deze combinatie van trillende lichten moeten zijn veroorzaakt door zogenoemde elektromagnetische ion-cyclotrongolven. Dit zijn golven die voorkomen in plasma (zoals de ruimte boven het noorderlicht) en die vibreren met een ion-cyclotronfrequentie die correspondeert met een bepaald ion-type (zuurstof of waterstof bijvoorbeeld), of in dit geval: met meerdere ion-types.

Volg je het nog? Waar het op neerkomt, is dat er een enorm complexe uitwisseling van energie is tussen de plasmagolven boven het Aurora Borealis en de elektronen en ionen die hoog in de atmosfeer rond schieten en daarbij een prachtige lichtshow veroorzaken. Dat was al bekend onder natuurkundigen, maar het huidige onderzoek doet daar nóg een ingewikkeld schepje bovenop.

Dat er zo’n complexe fysica schuilgaat achter de prachtige paarse en groene ‘gordijnen’ van het poollicht, maakt het naar ons idee alleen maar mooier!

Bronnen: Geophysical Research Letters, Research Organization of Information and Systems via EurekAlert!

Lees ook: 

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer (geen verzendkosten). Abonnee worden? Dat kan hier!







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Filmpjes