Hur uppstår norrsken?
Det magiska ljuset på himlen har alltid funnits på vår jord, även på den tiden då dinosaurierna strövade omkring på jorden. Norrskenet utgör en konstant i vår värld – skenet finns alltid där, även när det är för ljust för oss att se det med blotta ögat.
3 minuters läsning
När man står under det eteriska skimret av norrskenet är det lätt att bli fullständigt förtrollad. Uppenbarelsen av universums oerhörda storhet sköljer över dig och du känner dig liten (fast på ett bra sätt) och full av förundran.
Under århundraden har människor berättat historier om norrskenet. Utan vetenskaplig förståelse var våra förfäder tvugna att fylla i luckorna med fantastiska berättelser om gudar och monster. Dessa historier lärde människor att respektera, frukta eller vörda ljuset på himlen. Allt eftersom vår uppfattning om solsystemet och vår plats i det hela tog form, förvandlades dessa historier till sagor och myter. Idag vet vi varför polarskenet uppstår, men det betyder inte att det inte finns mer att lära.
Vad är det som lyser upp himlen?
Ljusspelet vi ser från marken uppkommer när elektriskt laddade partiklar från rymden träder in i jordens övre atmosfär i väldigt hög hastighet.
Dessa partiklar har sitt ursprung i vår stjärna – solen. Solen skickar konstant ut en ström av elektriskt laddade partiklar som kallas solvind. Partiklarna färdas ut från solen i en hastighet mellan 300 och 500 km/sekund i alla riktningar.
När jorden färdas runt solen fångas en liten del av partiklarna från solvinden upp av planeten. Ungefär 98% av dessa partiklar avleds av jordens magnetfält och fortsätter sin färd ut i rymden. En liten del av partiklarna tränger dock igenom jordens magnetfält och kanaliseras nedåt mot jordens magnetiska nordliga och sydliga poler.
När dessa laddade partiklar träffar atomer och molekyler högt upp i vår atmosfär blir de exciterade. Detta skapar två skimrande ringar av polarstrålning kring de magnetiska polerna i norr och söder, vilka kallas polarskensovalerna.
När partiklarna går tillbaka till sitt ursprungliga tillstånd avger de ljus i starka färger. Det är detta ljus vi ser när norrsken framträder.
Varför ser vi olika färger?
Jordens atmosfär är sammansatt av olika atomer, som syre och kväve. Det är dessa atomer som ger upphov till de färger vi ser i norrskenet då atomerna blir exciterade på olika nivåer i atmosfären.
Den vanligast förekommande färgen i norrskenet är grönt. När solvinden träffar miljontals syreatomer samtidigt i jordens atmosfär, exciterar det syreatomerna under en stund. När de sedan återgår till sitt ursprungstillstånd avger de den gröna nyans vi kan se från marken.
Det röda ljus man ibland kan se skapas också av syreatomer. Dessa partiklar befinner sig högre upp i atmosfären och är föremål för ett lägre energiutsläpp med rött ljus. Den röda färgen är alltid där, men våra ögon är fem gånger mindre känsliga för rött ljus än för grönt, så vi kan alltså inte alltid se det.
En stor del av jordens atmosfär utgörs av kväve. Partiklarna från solvinden måste träffa kväveatomerna mycket hårdare för att kunna excitera dem. När kväveatomerna väl börjar att återgå till sitt normaltillstånd avger de ett lilafärgat ljus. Detta är en ganska sällsynt företelese som vanligtvis bara uppstår under ett särskilt aktivt polarsken.
Störst chans att se ljuset har du om du befinner dig under eller i närheten avpolarskensovalerna. På väg mot polcirkeln ökar dina chanser att se polarsken, men det finns en mängd faktorer att väga in i jakten på skenet. Läs våra frågor & svar om norrsken för att öka dina chanser att fånga en glimt av detta imponerande himlaspel.
For centuries, people have been sharing stories of the Northern Lights. Without scientific understanding, our ancestors were forced to fill in the gaps with fantastic stories of gods and monsters. These stories taught people to respect, fear, or worship the lights in the sky. But as our understanding of the solar system and our place within it grew, these stories dissolved into legends and myths. Today we know why the Northern (and Southern) Lights occur, but that doesn’t mean there isn’t still more to learn.
What lights up the sky?
The light show we see from the ground is caused by electrically charged particles from space entering the Earth’s upper atmosphere at a very high speed.
These particles originate from our star - the sun. The sun is constantly pushing out a stream of electrically charged particles called the solar wind, and this travels out from the sun at between 300 and 500 km per second in all directions.
As the Earth travels around the sun, a small fraction of particles from the solar wind are intercepted by the planet. Around 98% of these particles are deflected by the Earth’s magnetic field, and continue their journey into deep space. A small percentage of particles leak through the Earth’s magnetic field and are funnelled downwards towards the Earth’s magnetic North and South poles.
When these charged particles hit the atoms and molecules high up in our atmosphere, they become excited. This creates two glowing rings of auroral emission around the North and South magnetic poles, known as auroral ovals.
As they decay back to their original state, they emit distinctive colours of light. It’s this light we see when we look at the Northern Lights.
Standing under the ethereal glow of the Northern Lights, it’s easy to forget yourself. The realisation of the enormity of the universe washes over you, and you feel small (in a good way) and full of wonder.
Why can we see different colours?
The Earth’s atmosphere is made up of different atoms, like oxygen and nitrogen, and it’s these atoms that cause the colours we can see in the Northern Lights. These atoms become excited at different levels in the atmosphere.
The most common colour seen in the Northern Lights is green. When the solar wind hits millions of oxygen atoms in the Earth’s atmosphere at the same time, it excites the oxygen atoms for a time and then they decay back to their original state, when they emit the green hue we can see from the ground.
The red light we sometimes see is also caused by oxygen atoms. These particles are higher up in the atmosphere and are subject to a lower energy red light emission. The red colour is always there, but our eyes are five times less sensitive to red light than green, so we can’t always see it.
A large part of the Earth’s atmosphere is made up of nitrogen. The particles from the solar wind must hit nitrogen atoms a lot harder in order to excite them. Once the nitrogen atoms begin to decay, they emit a purple coloured light. This is quite a rare colour to see, and usually only happens during a particularly active display.
For the best chance of seeing the lights, you need to be under or close to one of the auroral ovals. As we sail towards the Arctic Circle, your chance of seeing the Northern Lights improves, but there are a lot of factors to consider when hunting the lights. Read our Northern Lights FAQ and learn how you can increase your chances of catching a glimpse of this awe-inspiring light show in the sky.
