Fagstoff

Nordlys / Polarlys

Publisert: 04.10.2010, Oppdatert: 04.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Nordlys

Den vitenskapelige utforskningen av nordlys i vårt land ble innledet i 1882-83 med en norsk ekspedisjon sendt til Finnmark.

Nordlys tegnet av NansenNordlys tegnet av Nansen

Nordlyset tegnet av Fridtjof Nansen, først publisert i hans bok Nord i Tåkeheimen fra 1910.

 

 

 

Terrella

Terrella

Bilde av de lysende ringene Birkeland kunne produsere rundt polene på terrellaen når denne ble bombardert med elektroner. Disse ringene representerer nordlys- og sydlyssonen.

Professor Kristian Birkeland begynte i 1890-årene sine epokegjørende nordlysundersøkelser på samme sted, etter at han i 1896 hadde offentliggjort sin nye nordlysteori, og året etter laget kunstig nordlys i sitt berømte Terrella-laboratorium. Allerede i 1899 ble det første permanente nordlysobservatorium bygd på Halddetoppen i Alta. Fra da av kan man si at nordlyset har vært under kontinuerlig observasjon i Norge.

Birkelands laboratoriumBirkelands laboratoriumProfessor Birkeland (1867 – 1917) i sitt laboratorium (Terrellalaboratoriet). Allerede i 1896 fremsatte Birkeland sin nordlysteori. Hovedideen var at elektrisk ladde partikler som beveget seg fra flekker på solas overflate ble innfanget av jordas magnetfelt, og styrt ned mot polområdene hvor de “tenner” atmosfæren og får dent til å lyse.

I 1909 lyktes det professor C. Størmer å ta de første brukbare bilder av nordlys. Ved samtidig fotografering fra to eller flere steder, med ca. 50 kilometers avstand, kunne han for første gang bestemme høyden av nordlyset. 

Carl Fredrik Mülertz StørmerCarl Fredrik Mülertz StørmerCarl Fredrik Størmer (1874 – 1957) arbeidet gjennom et langt liv med å løse nordlysets gåte. Han ble utnevnt til professor i matematikk ved Universitetet i Oslo, i 1902. Størmer kartla nordlysets geografiske utbredelse og de ulike nordlysfenomener. Han bestemte nordlysets høyde. Størmer er også kjent for sine beregninger av nordlyspartiklenes (partikler med elektrisk ladning) baner i jordmagnetfeltet.

 

Lars VegardLars VegardLars Vegard (1880 – 1963) ble utnevnt til professor i fysikk i 1918. Hans store interesse var nordlysets farger. Vegard har fått hovedæren for at Nordlysobservatoriet ble bygget i Tromsø, i 1927.

I 1912 begynte professor L. Vegard sine banebrytende arbeider over nordlysets spektrum.

Birkelands teori gikk ut på at nordlys oppstår ved at elektroner fra sola styres mot jordas polområder av dens magnetfelt. Partiklene bremses i luften og i 100 – 300 km høyde tenner de atmosfæregassene slik at de lyser opp (jfr. figuren under). Birkeland demonstrerte sin nye teori i laboratorieforsøk slik som figurene av Terrella-eksperimentet viser. Disse modellforsøkene ble senere gjentatt mange steder i verden.

Det første kunstige nordlys i atmosfæren ble produsert i 1958, da en atombombe ble detonert i atmosfæren.

Birkelands nordlysteoriBirkelands nordlysteoriIllustrasjon av Birkelands nordlysteori. Fra sola kommer solvinden. Partikler styres av jordas magnetfelt mot polområdene. De elektriske partiklene eksiterer gassene i jordas atmosfære slik at de lyser.

Birkeland gjennomførte flere nordlysekspedisjoner. Det matematiske problem om hvordan disse elektronene beveger seg fra sola til jorda, ble behandlet av professor Størmer. Selv om hans beregninger ikke er direkte anvendbare i moderne nordlysforskning (fordi de var basert på én partikkel, med høy energi som kom direkte fra sola, ikke et plasma), var de i 1910- og 1920-årene en viktig inspirasjon for nye forskningsprosjekter.

 

Oppgaver

Teoretisk stoff for