Morgunblaðið - 07.01.2001, Page 10

Morgunblaðið - 07.01.2001, Page 10
10 B SUNNUDAGUR 7. JANÚAR 2001 MORGUNBLAÐIÐ H IN undarlegu ljósfyrirbæri áhimni, sem á máli vísindannahafa verið nefnd Aurora polaris,en mættu á íslensku kallastheimskautaljós eða segulljós, hafa löngum vakið blendnar tilfinningar með þeim sem hafa barið þau augum, enda kannski ekki að furða, jafn dularfull sem þau löngum hafa þótt vera. Nú á tímum er vitað að þessi ljós orsakast af sólvindinum, en það er flæði hraðfara rafagna sem eru upprunnar á sólinni, nánar tiltekið í kórónu sólar, of- urheitum hjúp sem umlykur sólina. Það tek- ur rafagnirnar venjulega 3–6 daga að fara þessa 150 milljón km vegalengd til jarð- arinnar. Þegar rafagnirnar nálgast jörðina, fer seg- ulsvið jarðar að hafa áhrif og sveigja þær af leið, einkum yfir miðbaug, þar sem agnirnar stefna þvert á segulkraftlínurnar. Flestar rafagnirnar streyma framhjá jörð, án frekari áhrifa, en hluti sleppur inn í segulhvelin. Þær rafagnir mynda segulljósin. Á 11 ára tímabili sveiflast virkni sólar á milli hámarka. Í hámarki verður mikið raf- agnaútstreymi í kórónugosum og sólblossum, en það eru ofsafengnustu atburðir sem ger- ast á sólinni. Útstreymi af þessari tegund er þó skammvinnt. Í svokölluðum kórónugeilum er rafagnaútstreymið jafnara og þau svæði geta orðið langlíf. Frá jörðu séð snýst sólin um möndul sinn á u.þ.b. 27 dögum, og í hvert sinn sem tiltekin kórónugeil snýr beint að jörðu, aukast líkurnar fyrir því að rafagna- straumur hitti jörðina. Af þessum sökum er það algengt, að reglubundin aukning verði á norðurljósum á 27 daga fresti. ÁREKSTUR RAFAGNA VIÐ KÖFNUNAREFNI OG SÚREFNI Í gufuhvolfi jarðar eru tvær lofttegundir algengastar, köfnunarefni (rúmlega 78%) og súrefni (tæplega 21%). Ýmsar aðrar loftteg- undir eru svo að baki því sem upp á vantar. Þegar rafagnirnar, sem aðallega eru raf- eindir (elektrónur) og róteindir (prótónur), koma inn í gufuhvolf jarðar, rekast þær á frumeindir og sameindir andrúmsloftsins og áreksturinn er svo mikill að þessar frum- og sameindir örvast og fara á hærra orkustig. Við það að fara aftur niður á grunnstigið senda þær frá sér geislun, þ.e. segulljósin. Þetta er svipað og gerist í flúrljósum, en þar er straumi rafeinda hleypt í gegnum þunna lofttegund, sem þá lýsir. Kvikasilfursgufa gefur t.d. bláleitt ljós, og natríum gulrauða birtu, að eitthvað sé nefnt. Segulljósin mynd- ast hins vegar aðallega úr lýsandi súrefni og köfnunarefni. Hæð ljósanna yfir jörð getur verið ákaf- lega misjöfn, en venjulega er hún 100–150 km, en þau hafa lægst sést í 65 km hæð og mest í yfir 1.000 km hæð, en slíkt heyrir þó til algjörra undantekninga. Til samanburðar má geta þess, að ský ná sjaldnast 10 km hæð og eru venjulega miklu neðar. Segulljósin eru litrík, en missterk, og hafa ýmsar formgerðir. Í um 100 km hæð gefur köfnunarefni frá sér rautt ljós, en blár litur stafar hins vegar frá jónuðum köfnunarefn- issameindum í um 200 km hæð. Árekstur rafagna og súrefnisfrumeinda í 100–200 km hæð gefur af sér grænleitt ljós, sem er al- gengasti liturinn, en verði áreksturinn ofar myndast blóðrautt ljós. Dauf norðurljós sýn- ast einatt gráhvít, og er orsök þess yfirleitt sú, að ljósin eru of dauf til að litaskyn aug- ans nái að greina hinn eiginlega lit. Einnig getur komið fyrir, jafnvel í björtum norður- ljósum, að rauður, grænn og blár litur bland- ist svo saman, að ljósið sýnist gult eða hvítt. SUÐUR- OG NORÐURLJÓS Á norðurhveli jarðar eru þessi segulljós kölluð norðurljós, eða Aurora borealis á máli vísindanna. Og hliðstæða þeirra, eða öllu frekar andhverfa, suðurljós, Aurora austral- is. Í raun og veru er þar um eitt og sama fyr- irbæri að ræða. Hin síðar nefndu eru í grennd við suðurheimskautið; helst eru það Nýsjálendingar og Ástralar sem eiga þess kost að sjá þau, svo og vísindamenn í rann- sóknarstöðvum á Suðurskautslandinu. Vegna þessa er ekki nærri eins mikið um arfsagnir tengdar suðurljósum og er á norðurhveli jarðar. Á hinn bóginn er samt ýmislegt líkt með hugmyndum manna í suðri og norðri um þessi ljósfyrirbæri. Sem dæmi má nefna, að frumbyggjar Nýja-Sjálands og ýmsar þjóðir í Norður-Ameríku og Evrópu töldu, að seg- ulljósin væru endurvarp frá kyndlum eða bálköstum einhvers staðar. Löngum var talið að það hefði verið franski heimspekingurinn og stjörnufræðing- urinn Pierre Gassendi (1592–1655) sem bjó til eða fyrstur notaði á prenti hið alþjóðlega heiti norðurljósanna, Aurora borealis, árið 1621, en nýlega hafa verið leidd rök að því, að höfundurinn muni vera ítalski eðlis- og stjörnufræðingurinn Galíleó Galíleí (1564– 1642), og að heitið sé frá árinu 1619. Er for- liðurinn vísun í rómversku gyðju morgunroð- ans, Áróru, og skírskotar til þess að í suð- lægum löndum sjást norðurljós helst sem rauðleitur bjarmi í norðri úti við sjóndeild- arhring. Viðliðurinn er tilvísun í grískan vindaguð norðursins, Boreas, sem meðal Rómverja nefndist Aquilo. Enski flotaforing- inn og landkönnuðurinn James Cook (1728– 1779) er hins vegar maðurinn á bak við hið alþjóðlega suðurljósaheiti, Aurora australis, og mun það hafa orðið til árið 1773. Þessi ljós eru ekki mest yfir sjálfum heim- skautunum, eins og margur kynni þó að ætla, heldur 2.000–3.000 km frá þeim, og mynda þar sveiglaga kraga utan um segulskaut jarðar en ekki sjálf heimskautin. Og þar eð segulskautið á norðurhveli er um 1.200 km frá sjálfu heimskautinu, fylgir norðurljósa- kraginn ekki allsstaðar sömu breiddargráðu. Aukinheldur tekur hann breytingum, stækk- ar þegar mikið gengur á í sólinni og færist þá suður á bóginn og getur sést nálægt mið- baugi. Þetta á eins við suðurljósakragann, nema það hann færist norður á bóginn. Al- rauður himinn, af völdum nefndra ljósa, sást t.d. 1. september árið 1859 frá Honolúlú, 4. febrúar árið 1872 frá Bombay, 25. september árið 1909 frá Singapúr, 13. maí árið 1921 frá Samóaeyjum, og 13. og 23. september árið 1957 og 11. febrúar árið 1958 frá Mexíkó. Hins vegar dregst kraginn saman þegar lítið er um sólgos. Svo er annað hitt að norðurljósakraginn er ekki hringur með segulskautið í miðju, held- ur ílangur baugur sem er nær segulskautinu þeim megin sem að sól snýr. Ástæðan fyrir þessu er, að segullínur jarðar eru aflagaðar af sólvindinum; hann þjappar línunum saman á daghlið jarðar, en togar úr þeim á næt- urhliðinni. Á daghliðinni myndast norður- ljósin því við hærri breiddargráður; kraginn er m.ö.o. breiðari á næturhliðinni og nær lengra suður á bóginn. Þetta hefur jafnframt í för með sér, að norðurljósakraginn er ekki alltaf yfir Íslandi; á hádegi er hann langt fyr- ir norðan land, en þokast suður upp úr því og er yfir landinu um miðnættið. Meðalstaða norðurljósakragans, þar sem norðurljós eru tíðust, nefnist norðurljósabelti; það liggur þvert yfir Ísland. Athuganir benda til, að hér á landi sjáist norðurljós svo til allar nætur, þegar heið- skírt er. Við norðurskautið sjást þau að lík- indum fimmtu hverju nótt, í Edinborg og Ósló að meðaltali þrisvar í mánuði, í London fimm sinnum á ári, en í Róm aðeins einu sinni á tíu ára fresti. ELSTU RITHEIMILDIR Haft er fyrir satt, að elstu myndir að norð- urljósum sé að finna í 20.000 ára gömlum hellamálverkum krómagnonmanna. Hvort sem sú mun vera reyndin eða ekki er talið að fyrst sé minnst á norðurljós í rituðu máli í Gamla testamentinu, nánar tiltekið í Fyrstu Mósebók (15:17), sem talin er hafa verið færð í letur á 8. öld f.Kr. Og bent hefur verið á, að í sumum öðrum bókum Gamla testa- mentisins gæti einnig verið um sama hlut að ræða. Áhugaverðasta lýsingin mun vera í Ezekíel (1:1–28), sem talin er frá 6. öld f.Kr. Forn-Grikkir veltu þessum ljósum einnig fyrir sér og reyndu að útskýra eðli þeirra og gerð. Mætti þar nefna skáldið Hesíódos (8. öld f.Kr.), og heimspekingana Anaximedes (u.þ.b. 570–526 f.Kr.) og Anaxagoras (500– 428 f.Kr.), lækninn Hippocrates (u.þ.b. 460– 377 f.Kr.), og heimspekinginn og náttúru- fræðinginn Aristóteles (384–322 f.Kr.), sem yfirleitt er fyrstur talinn hafa fjallað um norðurljósin á vísindalegan hátt, í bók sinni, Meteorologia. Í Kína er sömuleiðis margar gamlar heim- ildir um norðurljós að finna, og virðist sú elsta vera frá árinu 208 f.Kr., en sumir telja þó að um mun eldri heimildir sé þar að ræða, sem jafnvel nái allt aftur til u.þ.b. 2600 f.Kr. Aðrir þekktir norðurljósaathugendur for- tíðarinnar eru stóíski heimspekingurinn Luc- ius Annaeus Seneca (u.þ.b. 4 f.Kr.–65 e.Kr.) og rithöfundurinn og náttúrufræðingurinn Gaius Plinius Secundus (23–79 e.Kr). Á næstu öldum og raunar allt til 1500 fást menn lítið við athuganir á þessu fyrirbæri, en þó er að finna á víð og dreif ýmsar hug- myndir í bókum víða, t.d. í Konungsskuggsjá, sem talin er rituð í Noregi á 13. öld, en þar eru reifaðar þrjár ólíkar hugmyndir eða til- gátur manna um uppruna norðurljósa: „Menn segja sumir, að eldur kringi um- hverfis höfin og öll vötn þau, sem hið ytra renna um böll jarðarinnar. En með því að Grænaland liggur á hinni yztu síðu heimsins til norðurs, þá kalla þeir það mega vera, að það ljós skíni af þeim eldi, er umhverfis er kringdur hin yztu höfin. Þetta hafa og sumir í ræður fært, að í þann tíma, er rás sólarinnar verður undir belli jarðarinnar um nóttina, að nokkurir skimar megi af hennar geislum bera upp á himininn með því, að þeir kalla Grænaland svo utarlega liggja á þessi heimsins síðu að brekkuhvelið jarðarinnar má þar minnka, NORÐURLJÓS Norðurljósin eru eitt glæsilegasta sjónarspil í náttúr- unnar ríki. Um það verður tæpast deilt. Í þúsundir ára hafa menn ýmist óttast þau eða elskað og dáð, og jafn- framt reynt að komast að því hvað þarna er á ferðinni. Sigurður Ægisson kannaði þá sögu og uppgötvaði, að ennþá er æði margt í fari þessara ljósa sem vísindin ekki skilja, þrátt fyrir alla tækni nútímans á geimöld. Alaska, skammt frá bænum Circle, nóvember 1998. Ljósmynd/Jan Curtis©, AlaskaAlaska, 7. september 1999. Júpíter sést til vinstri.

x

Morgunblaðið

Direct Links

If you want to link to this newspaper/magazine, please use these links:

Link to this newspaper/magazine: Morgunblaðið
https://timarit.is/publication/58

Link to this issue:

Link to this page:

Link to this article:

Please do not link directly to images or PDFs on Timarit.is as such URLs may change without warning. Please use the URLs provided above for linking to the website.