Stråling - Nordlys 10. November 2006
Dagens hovedtema Nordlys Ioniserende stråling Elektromagnetisk stråling fra rommet Lunsj kl. 1200-1300 i kantinen på Høyteknologisenteret
Nordlys Hva er nordlys, hvor kan vi se det og hadde våre forfedre en forklaring? Nordlysutbruddet et skuespill i fire akter. Nordlysforskning i Norge før og nå. Nordlys og moderne romforskning. Solaktivitet og nordlys er det en sammenheng?
Hvor kan vi se nordlyset? I en oval rundt den geomagnetiske nordpol Nordlysovalen
Den magnetiske polen vandrer og dermed nordlysovalen: Kongespeilet (skrevet rundt 1250): Nordlyset var et lite kjent fenomen i Norden, forfatteren kjente det gjennom sjøfarende som reiste til Grønland
Frem til ca. 1700: Nordlyset skapte frykt I Europa: Knyttet til krig, hungersnød, pest og andre katastrofer. Nordlysutbrudd over Bergen i 1582: 14. februar: 2500 hus brenner.
Kraftig nordlysutbrudd over Bergen første nyttårsdag 1702 19. mai: Hele østsiden av Vågen brenner
Etter 1715: Nordlyset opptrer hyppigere antall solflekker øker. Store endringer i arbeidsmetodene etter 1700: Vekt på systematisering (jfr. Linné 1707 1778). Anders Celcius (1701 1744) maner til systematiske observasjoner og nedtegnelser av nordlyset, fremfor løse spekulasjoner. Olof Peter Hiorter foretok i 1742 ca. 6600 timeavlesinger av kompassnålen. Viktig oppdagelse: Kompassnålen beveger seg under nordlysutbrudd! 1819: Ørsted oppdager at kompassnålen beveger seg når strømmen endres i en elektrisk ledning i nærheten.
Men hva var nordlyset? Refleksjon fra ispartikler i atmosfæren? 1817: Jean Baptiste Biot studerer nordlys gjennom polarimeter: Ingen spor av polarisasjon. 1866-67: Ångstrøm ser et spektrum av linjer i nordlyset Dette skulle gi polarisert lys. Nordlyset er en lysende gass!
Hypoteser om nordlyset på 1700- og 1800-tallet: Sollys reflektert fra ispartikler (Descartes). Gasser fra råtnende dyr og planter; gassen antennes av stjerner som styrter i atmosfæren (Parrot, 1831). Lysende magnetiske partikler i atmosfæren (Dalton, 1789). Meteorisk støv som antennes p.g.a. friksjon (Biot, 1821). Elektrisk utladning mellom små isnåler (Bradley, 1860). Elektrisk utladning mellom de magnetiske polene (Marsh, 1861).
Flere hypoteser: Frigjøring av elektrisk væske når vanndamp kondenseres i kalde områder i atmosfæren (Volta, 1815). Kosmiske partikler (Humboldt, 1847). Strømmer indusert når jorden på sin flukt gjennom rommet presser eteren sammen (Unterweger, 1885). Partikkelstrømmer fra solflekker (Becquerel, 1878). Ultrafiolett stråling fra solflekker produserer katodestråler (elektroner) i atmosfæren, som igjen tenner atmosfæregassen (Adam Paulsen, 1894).
Det første kunstige nordlyset: og da blir en med forundring var et så naturlig nordlys på tavlen, at ingenting kan ligne mer. Og idet brennevinets overflate blir oppvarmet av den farvede solstrålen begynner den å dampe, og dermed oppstår en forunderlig bevegelse på tavlen, kort sagt man ser alle de fenomener som noe naturlig nordlys frembringer.
elektron Hvordan oppstår nordlyset?
Norske nordlysforskere før romalderen Christopher Hansteen (1784-1873) Kan man forklare alle Jordens magnetiske Særsyn af en enkelt Magnetaxe eller nødes man til at antage flere. Reisen til Sibir kartlegging av jordens magnetfelt. La merke til at strålene i nordlyset er parallelle magnetfeltet!
Sophus Tromholt (1851 1896) Organiserte et nett med bakkestasjoner for nordlysobservasjoner. Påpekte at nordlyset ser ut for å danne en ring/oval rundt nordpolen. Nordlysforekomsten ser ut for å være korrelert med 11-års solflekksyklusen
Carl Størmer (1874-1957) Kartla nordlysets geografiske utbredelse i magnetisk bredde. Bygget de første nordlyskameraene. Laget beskrivelser av de forskjellige nordlysformene. Målte høyden til nordlyset.
Lars Vegard (1880 1963) Målte nordlysets spektrum med stor nøyaktighet. Oppdaget protonindusert nordlys. http://meted.ucar.edu/hao/aurora/a_spectra.htm
Kristian Birkeland (1867 1917) Gjennomførte tre nordlysekspedisjoner, bygde to nordlysobservatorier på Halddetoppen i Alta og Talviktoppen i Finnmark. Opprettet fire nordlysstasjoner på Svalbard, Novaja Zemlya, Kåfjord og Island. Fant at hovedkilden til magnetiske forstyrrelser i nordlyssonen var elektriske strømmer i nordlyshøyde. Beregnet strømstyrke: Inntil 1000 000 Ampere. Konklusjon: Både nordlys og magnetiske forstyrrelser er produsert av katodestråler fra rommet og ned i atmosfæren. Eneste kilde som kan levere så mye energi er Solen.
Ugyldig Ugyldig
Ugyldig
Nordlyset er et storskalafenomen
Fasene i et isolert nordlysutbrudd Første akt: Rolige forhold inntil ca. en halvtime før utbrudd Foto: @ Jouni Jussila
Andre akt: Lysstyrken øker gradvis, nordlyset trekker mot syd Foto: @ Jouni Jussila
Tredje akt: Eksplosjonsfasen Foto: @ Jouni Jussila Foto: @ Jouni Jussila
Korona Foto: @ Jouni Jussila Foto: @ Jouni Jussila
Fjerde akt: Oppløsningsfasen Lysintensiteten avtar, bevegelsene blir roligere, et diffust grålig/grønnlig slør brer seg over himmelen. SLUTT
Hvor kommer elektronene som tenner nordlyset fra? Vi må følge magnetfeltlinjene fra nordlyssonen ut i rommet: Jordens magnetosfære
Strømsystemer i magnetosfæren
Solvinden styrer nordlysaktiviteten
Nordlys på andre planeter? Planeten må ha både atmosfære og magnetfelt. Saturn Jupiter