IRF- forskare besvarar de vanligaste frågorna om norrsken

Urban Brändström är optisk norrskensforskare vid Institutet för rymdfysik i Kiruna. Nedan besvarar han några av de vanligast förekommande frågorna från media och allmänheten.

Vad är norrsken?

Solen sänder ut en ström av laddade partiklar, solvinden (mest elektroner och protoner). När solvinden träffar jordens magnetfält trycks det ihop på dagsidan och dras ut på nattsidan. Därvid överförs energi till jordens magnetfält som i sin tur accelererar in partiklar mot polarområdena. När dessa partiklar förr eller senare träffar atomer och molekyler i jordens övre atmosfär (jonosfären) uppstår polarskenet.

När en partikel kolliderar med till exempel en syreatom så blir den “lite upprörd” (exciterad), elektronerna hoppar ut några skal. Efter en tid “lugnar den sig” och lämnar tillbaka rörelseenergin hos den infallande partikeln som en foton (ljuspartikel) med viss färg (våglängd). Det är det ljuset vi ser som polarsken när detta händer med enorma mängder atomer och molekyler i jonosfären.

Ju mer solvinden “blåser” desto mer påverkas jordens magnetfält. Kraftiga solstormar kan leda till problem med satelliter kraftnät, navigation, radiokommunikation. m.m. (tex. strömavbrott som Halloweenstormen i Malmö 2003, eller 1989 i Kanada då 6 miljoner blev strömlösa).

Hur kommer det sig att norrskenet har olika färger?

Färgen beror på typ av infallande partikel och vad den träffar.
Rött: elektron kolliderar med syreatom på över 250 km höjd.
Grönt: elektron kolliderar med syreatom på över 110 km höjd.
Blåviolett: elektron kolliderar med kvävemolekyl på över 80 km höjd.

Det finns en massa andra “färger” (spektrallinjer) i norrskenet med men de ovannämnda är starkast och lättast att observera med blotta ögat.

Färgerna befinner sig också på lite olika höjder. Längst upp i norrskensdraperierna (från ca 250km höjd) dominerar det röda, därunder det gröna (ned till ca. 100 km höjd) och längst ned det blåvioletta (ned till 80km höjd).

Under kraftiga norrsken kan man ibland även se rött, (men denna röda färg kommer, till skillnad från den ovan nämnda från kollisioner med kvävemolekyler).

De olika färgerna har också olika tid mellan kollision och att fotonen sänds ut. Det röda längst upp är lungt och meditativt, det tar 120 s från kollision till ljuset sins. För det gröna ljuset som de flesta kan se så tar det 0.7 s mellan kollision och att ljuset syns. För det blåvioletta längst ned så kommer ljuset på en gång.

Var går det att se norrsken?

Polarsken förekommer i “ovaler” runt jordens magnetiska poler. Norrskensovalen och sydskensovalen. Båda expanderar mot ekvatorn (söderut för norrsken respektive norrut för sydsken).

Lite förenklat kan man säga att ju kraftigare rymdvädershändelse desto längre söderut kan norrsken observeras och respektive norrut för sydsken.

När är sannolikheten att se norrsken som störst?

Sannolikheten för att se norrsken avtar längre söderut, ungefär vid Stockholm/Göteborg. Nästan varje natt i Kiruna och kanske någon gång varje eller varannan månad längre söderut. Naturligtvis måste det var mörkt och klart väder för att
kunna se norrsken.

Sannolikheten för norrsken varierar också med solaktiviteten (solcykeln, som är cirka 11 år). Högst sannolikhet är det under solmaxima och lägst under solminima. Nästa solmaxima väntas cirka 2025.