Wat is het noorderlicht? 

Het noorderlicht is een natuurverschijnsel dat plaats vind rond de poolcirkels van de aarde. Het noorderlicht word ook wel het poollicht genoemd. Poollicht is de verzamelnaam voor het noorderlicht (aurora borealis) en het zuiderlicht (aurora australis). Men spreekt vaak alleen over het noorderlicht, omdat het zuiderlicht zich alleen afspeelt op Antartica. Er is geen verschil tussen het noorderlicht en het zuiderlicht. Het poollicht is vaak alleen 's winters zichtbaar.

Hoe ontstaat het noorderlicht?

Het noorderlicht is een reactie tussen zonnedeeltjes en de aardatmosfeer. Zo'n zonnedeeltje wordt door de zon de ruimte in geslingerd in de vorm van elektromagnetische straling. Een zonnedeeltje komt met een snelheid van ongeveer 450 km/s richting de aarde. Het aardmagnetisch veld buigt de zonnedeeltjes af naar of de noordpool of de zuidpool. Hierdoor is het noorderlicht ook niet te zien in het midden van de aarde. Wanneer de zonnedeeltjes de aarde passeren, wordt de energie (elektronen) afkomstig van de zonnedeeltjes overdragen aan zuurstof en stikstofatomen door middel van botsingen. Een atoom krijgt dus bovenop zijn eigen energie ook nog de energie van het zonnedeeltje. Het atoom wil als het ware naar zijn oude stadium, ook wel grondtoestand genoemd, en straalt het het overtollige energie uit in de vorm van licht, ook wel fotonen genoemd. Dat levert groene, blauwe of rode kleuren op.

De kleuren van het noorderlicht

Het noorderlicht kan verschillende kleuren hebben.  De meest voorkomende kleuren zijn rood, groen en blauw. 

Hoe wordt de kleur bepaald?

Als bijvoorbeeld een zuurstof atoom wordt gebotst met een zonnedeeltje verkrijgt het zuurstof atoom de energie van het zonnedeeltje. Na een botsing verkeerd het deeltje in een opgewonden toestand. In deze situatie kan een atoom ongeveer 110 seconden lang aanhouden, voordat het atoom de energie vrijlaat in de vorm van licht (foton). Hierna is het atoom weer in zijn grondtoestand, en dus weer neutraal.

Maar als het atoom zich bevindt in een opgewonden toestand en vervolgens nog een keer wordt gebotst met een zonnedeeltje, wordt het naar een tweede opgewonden toestand gebracht. In deze toestand kan het atoom de energie maar ongeveer 0,7 seconde lang vasthouden. Na de 0,7 seconde laat het atoom de energie vrij in fotonen en verkeerd het zich weer in de eerste opgewonden toestand.

De opgewonden toestanden hebben invloed op  de kleur van het noorderlicht. Een zuurstof atoom in de eerste opgewonde fase geeft rood licht af, terwijl een zuurstofatoom in de tweede opgewonden fase groen licht afgeeft.

Dit werkt het zelfde met een stikstofmolecuul, alleen die straalt weer andere kleuren licht uit. Hier een overzicht.  

Overzicht kleuren noorderlicht

Rood noorderlicht

Rood noorderlicht is een relatief zeldzaam noorderlicht en komt weinig voor zonder andere kleuren (zoals groen en blauw). Rood noorderlicht ontstaat door een botsing van een zonnedeeltje op een zuurstofatoom. Dit gebeurt het meest op 200 km hoogte. De atmosfeer bestaat op 200 km hoogte namelijk uit waterstof, zuurstof en heliumatomen. Botsingen met helium en waterstof geven een erg kleine hoeveelheid licht af. Zo klein dat het met het blote oog niet te zien valt. Rood noorderlicht ontstaat alleen in de eerste opgewonden fase van een zuurstofatoom. Dus als het zuurstof atoom 110 seconden lang geen andere botsing heeft, dan geeft het rood licht vrij. Daarna verkeerd het atoom zich weer in zijn grondtoestand.

Rood noorderlicht is ook zeldzaam omdat onze ogen minder gevoelig zijn voor rood licht, ten opzichte van groen licht. Er zijn daarom ook veel meer rood licht fotonen nodig om de rode kleur zichtbaar te maken, vergeleken met groen licht.

Blauw noorderlicht

Blauw noorderlicht wordt geproduceerd door stikstofatomen, vaak tussen de 100 km tot 150 km boven de grond. Na een aantal botsingen verkeerd het stikstofatoom in de tweede opgewonden toestand, en laat energie vrij in blauw licht. 

Blauw noorderlicht is vaak nog slechter zichtbaar dan rood noorderlicht.

Bekijk ook: