Aurora
Onze webscam aan de Princess Elisabeth Antarcticabasis legt regelmatig prachtig poollicht vast aan de Antarctische hemel.
Benieuwd naar wat Aurora is?
Ontdek het hier!
het Aurora ovaal
Gelukkig voor ons ligt de Princess Elisabeth Antarcticabasis op 71°57' zuiderbreedte, wat binnen het zuidelijke 'Aurora ovaal'valt. Dit ovaal is een ringvormige zone tussen 60-70° zuiderbreedte en tussen 60-70° noorderbreedte, waar een grotere kans is om Aurora te zien.
In het noordelijk halfrond spreken we van Aurora borealis, en in het zuidelijk halfrond van Aurora australis. Aurora komt typisch voor op een hoogte tussen 80 en 500 km, dus hoog in de atmosfeer.
Picture: NASA
Hoe ontstaat Aurora?
De zon is een actieve ster die voortdurend energie in de ruimte stuurt, onder de vorm van elektromagnetische straling en zonnewind (geladen deeltjes die uit de buitenste laag van de zon komen). Soms zijn er stormachtige uitbarstingen of 'Coronal Mass Ejections' (CME), waarbij veel zonnemateriaal vrij komt. Net als de aarde heeft de zon een magnetisch veld, dat de richting waarin de deeltjes van de zon af bewegen beïnvloedt. Sometimes there are stormy outbursts, called Coronal Mass Ejections (CME), releasing a lot of solar material. Just like the Earth, the Sun has a magnetic field, that influences the direction in which particles are travelling away from the Sun.
Het magnetische veld van de aarde, dat ontstaat doordat massa in de metaalrijke buitenkern van de aarde beweegt, beschermt de aarde tegen deze partikels van de zon. Stormen en uitbarstingen van de zon kunnen echter, wanneer ze op de aarde gericht zijn, sterke verstoringen in het aardmagnetische veld veroorzaken. Deze stormen heten geomagnetische stormen.
Animatie: NASA
Het magnetische veld van de aarde beschermt onze planeet tegen deeltjes uit de ruimte.
Animatie: NASA
Energie-uitbarstingen van de zon kunnen de aarde bereiken en haar magnetische veld verstoren, we noemen deze uitbarstingen geomagnetische stormen.
Animatie: NASA
Als de elektronen het magnetische veld van de aarde bereiken, versnellen ze langs de magnetische veldlijnen richting de poolgebieden, waar ze onze atmosfeer binnenkomen.
Daar botsen ze met atomen zoals stikstof en zuurstof, die op hun beurt door de botsing tot een hoger energieniveau gaan springen ('exciteren'). Als deze nadien terug naar hun oorspronkelijke energieniveau terugvallen, zenden ze licht uit. Dat licht is het noorder- of zuiderlicht dat we waarnemen. Dit proces speelt zich af tussen 80 en de 500 km hoogte in de atmosfeer.
Geënergetiseerde deeltjes in de ruimte kopen aan de poolgebieden van de aarde terecht via de magnetische veldlijnen. Daar, in de hoge atmosfeer, onstaat Aurora.
Rood poollicht komt niet veel voor. Het komt voor door botsing van ruimte-elektronen met zuurstof in onze atmosfeer, op een hoogte van ongeveer (200 tot) 300-500 km. Ze komen voor op lagere hoogten dan het vaker geziene groene poollicht. Ze komen vooral voor tijdens geomagnetische stormen.
Wanneer kunnen we Aurora zien?
Cycli: 11 jaar
De activiteit van de zon is niet constant, ze heeft een 11-jarige cyclus die we de cyclus van de zonnevlekken noemen. De zonne-activiteit stijgt momenteel en was behoorlijk actief in de herfst van 2024. Een cyclus loopt van het ene zonne-minimum tot het volgende, en vertegenwoordigt de magnetische activiteit van de zon. Bij grote activiteit, telt de zon ook een maximaal aantal zonnevlekken (c. 150 tijdens pieken, gemiddeld over de laatste 400 jaar). Als het magnetisch veld van de zon actiever wordt, gaat het ook omdraaien: de magnetische noordpool van de zon wordt de zuidpool, en omgekeerd.
Het aantal zonnevlekken en de cyclische maxima ervan zijn nooit constant geweest doorheen de tijd, tijdens het Maunder Minimum (1645-1700) bijvoorbeeld, waren de maximale aantallen zonnevlekken zeer laag.
Cycli: seizoenen
Naast de 11-year cyclus is er ook een seizoensgebondenheid: elk jaar rond de nachteveningen ('equinoxen') - dus in de lente en in de herfst - is het poollicht frequenter en sterker aanwezig. Dit fenomeen werd in 1973 voor het eerst verklaard door Russell & McPherron, en wordt daarom het 'Russell-McPherron effect'genoemd. Daarbovenop is er ook nog een 'equinoctiaal effect'.
Het magnetische veld van de zon kan worden uitgerokken richting aarde door uitbarstingen vanaf het zonne-oppervlak (zonnewind). De magnetische velden van de aarde en de zon zijn echter niet evenwijdig aan elkaar: de aardas staat ongeveer 23,5° gekanteld tegenover de ecliptische poolas (de as loodrecht op de ecliptica, of het vlak waarin de aarde rond de zon beweegt). Twee keer per jaar, tijdens de lente en de herfst, staat de aardas echter niet weg van de zon of naar de zon toe gericht, maar semi-parallel aan de noord-zuid as van het magnetische veld van de zon. Deze constellatie laat meer geladen partikels toe om de 'poolkuspen' ('polar cusps' in het Engels: dit zijn trechtervormige zones aan de poolgebieden waar het plasma de ionosfeer van de aarde kan binnendringen) in het magnetische veld van de aarde binnen te dringen, waardoor er meer en sterker poollicht onstaat.
Impact van Aurora
Ruimteweer (d.w.z. de wisselende omstandigheden van de zon, de zonnewind en de ruimte rond de aarde of een andere planeet) beïnvloedt onze technologie, zowel op aarde als in de ruimte. Ruimteweer kan satellietcommunicatie, GPS-signalen en zelfs elektriciteitsnetten verstoren. Ruimteweer kan ook het stralingsniveau in de ruimte doen toenemen, wat een risico inhoudt voor ruimtetuigen en astronauten. Wetenschappers monitoren het ruimteweer om deze risico's te beperken en kritieke infrastructuur te beschermen.
Aurora aan Princess Elisabeth Antarctica
De Princess Elisabeth Antarcticabasis ligt op 71°57' zuiderbreedte, en ligt dus mooi binnen het poollicht-ovaal. We zien dus regelmatig 's nachts ook poollicht op onze webcam verschijnen. Ons team ziet zelden poollicht in Antarctica, omdat het veldwerkseizoen in Antarctica loopt van begin november tot eind februari, wanneer de dagen erg lang en de nachten zeer kort zijn. Gelukkig blijft onze webcam het hele jaar door actief!
Deze foto werd genomen om 1 uur 's nachts (UTC+1) in de ochtend van 10 oktober 2024. De camera is gericht naar het zuidwesten.
Onderzoekers bestuderen het poollicht het hele jaar door aan de Prinses Elisabeth Antarcticabasis. Een groep wetenschappers van het Japanse Instituut voor Poolonderzoek (NIPR), heeft onder leiding van Professor Kadokura een auroracamera geïnstalleerd op het dak van het station. De camera neemt 360°-foto's van de volledige hemel. Het onderzoek focust op de mechanismen die spelen bij de start van een poollicht-substorm, op tijds- en ruimtegebonden veranderingen in het poollicht, en de golf-partikel-interacties bij stormen en substormen. Naast de camera staat er ook een Fluxgate magnetometer, en een GNSS (Global Navigation Satellite System) antenne.
De aurora-camera op het dak van de Princess Elisabeth Antarcticabasis.
Extra informatie & links
De links hieronder brengen je naar educatieve materialen of websites met meer uitleg over de magnetosfeer en het poollicht, aangeboden door partners en andere organisaties:
