Heftige nordlyssesonger i vente

Det er aktiviteten på sola som styrer styrken og hyppigheten av nordlys. Sola er nå på vei mot et nytt aktivitetsmaksimum, så vi kan glede oss til flere vintre med ekstra mye nordlys. Bare den siste uka det vært en rekke store solflekker på solskiven og uvanlig mange kraftige solstormer.

Sola har en puls

De tydeligste fenomenene på solas overflate er solflekker. Solflekker ser ut som små, mørke «blemmer» på fotosfæren. Hyppigheten av slike solflekker varierer med en syklus på rundt 11 år. Dette kalles solsyklusen og måles ved antall solflekker som er synlige på solen.

Dermed gjennomgår solen hvert 11. år en periode med høy aktivitet kalt «solmaksimum», etterfulgt av omtrent fem år med en roligere periode kalt «solminimum». Under solmaksimum er det mange solstormer, og under solminimum er det færre.

Videre varierer også selve styrken på hver syklus. Forskere har i mange år forsøkt å forutsi styrken på den neste solsyklusen ved å se på ulike fenomener på sola. Rundt solminimum i 2020 kom ulike forskergrupper frem til at solmaksimum rundt 2025 ville bli svakere enn forrige solmaksimum rundt 2013, som også var svak i forhold til tidligere sykluser. Faktisk var forrige syklus den svakeste på nesten 100 år.

En forskergruppe brøt imidlertid ut mot konsensus og hevdet ut fra sine beregninger at neste solsyklus ville bli kraftigere enn den forrige. De så på andre forhold på sola, men fikk mye kritikk for metoden de brukte. I dag har vi svaret, og det viser seg at solaktiviteten har økt mer enn alle de andre modellene. Dette kan bli den sterkeste syklusen på flere tiår. Vi har allerede den høyeste solaktiviteten på 20 år.

Mye nordlys i vente

Nordlysaktiviteten varierer med solaktiviteten, som vil nå sitt maksimum rundt 2025. I Nord-Norge og Svalbard ser en litt nordlys nesten hver klare natt. Med den økende solaktiviteten vil en oppleve hyppigere kraftig nordlysaktivitet de kommende årene. De som bor i Sør-Norge vil også kunne oppleve nordlys langt hyppigere de neste årene. Når det er kraftige utbrudd på solen så presser nordlyset seg lenger mot sør.

Det viser seg også at toppen av nordlysaktiviteten vanligvis kommer noen år etter solmaksimum. Dette betyr at de kommende 4-5 årene vil være uvanlig gode for å oppleve det vakre nordlyset som danser over nattehimmelen. Det betyr at vi kan glede oss til denne og kommende nordlyssesonger.

Varsling av nordlys

Ved hjelp av moderne solobservasjoner og avanserte fysiske modeller kan forskere varsle styrken på nordlys og hvor det vil være synlig, temmelig presist. Til en viss grad også når utbruddet vil bli kraftig.

I dag observerer flere satellitter solen døgnet rundt, og forskerne kan oppdage koronahull og koronamasse-utbrudd på solen som vil gi kraftige nordlys noen dager senere. Ved å overvåke solaktiviteten og måle hastigheten på solvindpartikler kan forskerne anslå når solstormer eller solvindkast vil nå fram og treffe jordens magnetfelt. Normalt bruker solstormer og solvindkast fra koronahull og utbrudd fra 1–3 dager før de når jorden.

Når et koronamasse-utbrudd med retning mot jorden blir påvist, prøver forskerne å beregne hastigheten på partikkelskyen slik at de kan anslå tidspunktet for ankomsten. Deretter kan de sende ut varsler som er lett tilgjengelig på internett eller via nordlys-apper. Det er mer eller mindre umulig å forutse når det kommer et koronamasse-utbrudd på solen, derfor kan man bare gi varsler etter at utbruddet har forlatt solen. Normalt har anslått tidspunkt for ankomst en presisjon på pluss/minus 3–4 timer.

Solvind og solstormer drar også med seg magnetfelt fra solen. Dette magnetfeltet vil enten ha en nordlig eller sydlig retning. Retningen vil avgjøre hvor kraftig vekselvirkningen med magnetosfæren vil bli – og hvor kraftig nordlys vi kan forvente. Dersom magnetfeltet i solvinden eller solstormen har sydlig retning, vil vi få en kraftig geomagnetisk storm og flott nordlys. Et sydlig rettet magnetfelt skaper en effektiv kobling med dagsiden av Jordens magnetfelt, og partikler og energi vil raskt injiseres inn i magnetosfæren. Dersom magnetfeltet i solvinden har nordlig retning, derimot, vil vekselvirkningen med magnetosfæren bli svak. Dermed får vi lav nordlysaktivitet.

Kan gi et godt estimat

Dessverre kan vi ikke vite hvilken retning det innkomne magnetfeltet har før solvinden eller solstormen passerer en av overvåkningssatellittene som ligger 1,5 millioner km ute i rommet. Det betyr at vi får cirka en times forvarsel om hvilken retning magnetfeltet har, og hvor «geoeffektiv» solvindkastet eller solstormen vil bli.

En enklere måte å forutse nordlysutbrudd flere dager i forkant på, er å overvåke utvikling av koronahull på solen. Koronahull er som nevnt partier i solkoronaen der solens magnetfelt strekker seg utover i verdensrommet. Gjennom slike partier kan solvind slippe ut med hastigheter på opp til 3 millioner km/t, og de vil derfor generere kraftige kast i solvinden som treffer jorden.

Når slike mørkere koronahull viser seg på venstre side av solskiven, vet vi at de kommer til å rotere sammen med solen og nå rundt til midten av den synlige solskiven 6–7 dager senere. Da vil sterke solvindkast forlate solen og nå jorden 2–3 dager senere. Altså kan observering av koronahull gi et svært godt estimat ti dager før kraftige nordlysutbrudd viser seg.

En annen fordel med nordlys som kommer av solvind fra koronahull, er at nordlysaktiviteten kan vare i en eller flere dager. Nordlysaktivitet etter koronamasse-utbrudd, varer på sin side normalt bare en halv dag eller så.

Det bør også nevnes at slike koronahull og aktive områder på solen kan holde seg i en eller flere måneder. Dette er et nyttig verktøy for å varsle nordlys lang tid i forveien. Solen roterer rundt sin egen akse i løpet av 27-28 dager, sett fra jorden. Dermed vil et koronahull eller område med stor solaktivitet vende mot jorden igjen 27-28 dager senere igjen, og vil kunne generere kraftig nordlys.

Kp-indeksen

Pål Brekke

Pål Brekke er en internasjonalt anerkjent solforsker, nordlysekspert, foredragsholder, forfatter og filmprodusent. Han har jobbet seks år ved NASA som nestleder for SOHO satellitten - et av romhistoriens mest vellykkede satellitter. Han har mottatt en rekke internasjonale prise og brukes flittig som ekspertkommentator i mediene. Arbeider i dag som fagsjef ved Norsk romsenter og underviser om nordlys ved UNIS på Svalbard. Han har skrevet den omfattende boken «Historien om nordlyset» og produsert en prisvinnende dokumentar «Nordlyset – en magisk opplevelse. 

Kp-indeksen er en globale geomagnetisk aktivitetsindeks som er basert på tre-timers målinger fra jordbaserte magnetometre rundt om i verden. Skalaen går fra null til ni hvor null er den laveste verdiene og ni er den høyeste. Den Kp-indeksen som vi ser brukt i nordlysvarsling er en foreløpig verdi.

Kp-indeksen er dermed også nyttig som et mål for hvor langt sør nordlyset vil flytte seg. Om den når 5 så er det mulig å se nordlys også i Sør-Norge. Er den større kan en også se nordlys nedover i Europa.

En rekke internettsider varsler nordlys. En norsk side som er utviklet ved Universistete i Tromsø oppdaterer deg med kart. https://site.uit.no/spaceweather/data-and-products/aurora/

Det finnens og en rekke apper for smarttelefoner som gir deg gode nordlysvarsler. Noen av dem vil og sende deg push-varsler dersom det blir mulig å se nordlys der de oppholder deg.

• Aurora forecast 3D (utviklet av UNIS på Svalbard)
• AuroraAlerts
• Spaceweatherlive

Åpent kurs om nordlyset

Mandag startet kurset «The Stormy Sun and the Northern Lights» ved UNIS. Kurset er åpent for lokalbefokningen og starter hver kveld kl 18:15, i to uker. Foreleser er solforsker og nordlysekspert Pål Brekke som vanligvis jobber ved Norsk Romsenter. 

Her vil en lære mer om historikken bak nordlysforskningen, om sola sol er kilden til nordlyset og om den moderne forskningen som i dag foregår her på Svalbard. En vil og lære om hvordan vi varsler nordlys og hvordan en enkelt kan ta flotte bilder selv.

Undersøker nytt nordlysfenomen