Fréttablaðið - 04.12.2004, Page 76

48 4. desember 2004 LAUGARDAGUR
Litadýrð norður-
og suðurljósanna
AF HVERJU STAFA NORÐUR- OG
SUÐURLJÓSIN?
SVAR: Yfirborð sólarinnar sendir í
sífellu frá sér svokallaðan sólvind,
en hann er straumur hlaðinna agna,
aðallega róteinda og rafeinda. Seg-
ulsvið jarðar hrindir flestum þess-
um ögnum frá svo að þær streyma
umhverfis hana eins og vatn um
kjöl. Undantekning frá þessu er
kringum segulpólana en það eru
pólarnir sem segulnál vísar á, ann-
ar á norðurhveli og hinn á suður-
hveli jarðar, gagnstætt við hinn. Á
svæðum kringum þessa póla slepp-
ur lítill hluti þessara agna inn í seg-
ulsvið jarðar. Svæðið þar sem flest-
ar agnirnar sleppa inn myndar
kraga utan um segulpólana.
Hlaðnar eindir rekast á lofthjúp
jarðar
Hlöðnu eindirnar sem fara inn í
segulsvið jarðar hreyfast á miklum
hraða eftir gormlaga brautum
kringum segulsviðslínurnar milli
segulskautanna. Rafeindir og
róteindir streyma þannig í átt að
segulpólunum og þegar nær dreg-
ur pólunum rekast eindirnar á loft-
hjúpinn, oftast í milli 100 og 250
km hæð. Orkan í rafeindunum og
róteindunum örvar sameindir og
frumeindir í lofthjúpnum en þær
senda aftur á móti frá sér orkuna
sem sýnilegt ljós sem við köllum
norðurljós eða suðurljós eftir því
við hvorn pólinn þau sjást. Litirnir
sem við sjáum oftast eru grænn og
rauð-fjólublár, en þeir stafa frá
örvuðu súrefni annars vegar og
örvuðu köfnunarefni eða nitri hins
vegar, en nitur og súrefni eru þau
frumefni sem langmest er af í loft-
hjúpi jarðar. Þessi tvö efni eru hins
vegar í lofthjúpnum ýmist sem
sameindir (O2 og N2), sem frum-
eindir (O og N) eða sem jónir (t.d.
O+ og N+) og er það ein skýringinn
á fjölbreytni norðurljósanna.
Stundum sjást norður- og suðurljós
við miðbaug
Eins og áður sagði eru áhrif sól-
vindsins mest á kraga kringum
segulpólana og þar eru norður- og
suðurljósin einnig mest áberandi.
Á Íslandi erum við svo heppin að
vera í norðurljósakraganum að
nóttu til við eðlileg skilyrði. Breyt-
ingar í sólvindinum valda því hins
vegar að kragarnir geta stækkað
eða minnkað og sjást þá ljósin á
mismunandi breiddargráðum. Sem
dæmi um þess konar breytingar
má nefna að sólin sendir stöku
sinnum frá sér gífurlegt magn af
efni út í geiminn, svokallaða sól-
stróka. Þegar þeir ná til jarðarinn-
ar geta norður- og suðurljósakrag-
arnir náð mjög langt í átt að mið-
baug og dæmi er um að orðið hafi
vart við ljósaganginn á sjálfum
miðbaugnum.
Aðalbjörn Þórólfsson hálofta-
eðlisfræðingur og verkefnastjóri
hjá Áliti ehf. og Ögmundur Jóns-
son heimspekinemi við HÍ.
AF HVERJU ERU NORÐURLJÓSIN Í
ÝMSUM LITUM?
Þegar sagt er að sólvindurinn örvi
sameindir og frumeindir í loft-
hjúpnum er átt við að rafeindirnar
í þessum eindum eða eindirnar
sjálfar sem heild taka við auka-
orku. Er þá sagt að þær færist upp
í tiltekið orkustig með meiri orku
en á grunnorkustiginu þar sem þær
voru í upphafi. Bilin milli orkustig-
anna fara eftir því hvert frumefnið
er, hvort eindir þess eru rafhlaðnar
(jónaðar) og hvort sameindir þess
hafa klofnað í frumeindir. Orku-
stigin eru hins vegar hin sömu
fyrir allar eindir sem eins er ástatt
um að þessu leyti. Viðar Guð-
mundsson útskýrir þetta í svari
sínu á Vísindavefnum við spurn-
ingunni Er hægt að líkja alheimin-
um við atóm? sem hér segir:
Sagt er að rafeindin geti aðeins
haft strjál orkugildi meðan hún er í
atóminu [frumeindinni, en einnig
getur verið um sameind að ræða] á
annað borð. Með því er átt við að
orkan getur aðeins tekið ákveðin
gildi sem hægt er að tiltaka með
sérstökum hætti, en orkan getur
ekki tekið gildin milli þeirra.
Eindirnar færast niður um
orkustig og senda frá sér ljós
Þetta er oft orðað þannig að ork-
an sé skömmtuð. Eftir að frum-
eindir eða sameindir hafa verið
örvaðar upp í tiltekið orkustig með
þessum hætti færast eindirnar aft-
ur niður á grunnorkustig og senda
þá frá sér ljós eða aðra rafsegul-
geislun með tiltekinni bylgjulengd
og tíðni. Orkan er í beinu hlutfalli
við tíðnina og hlutfallsstuðullinn h
er svokallaður fasti Plancks, sem
er einn af grundvallarföstum nátt-
úrunnar.
Forboðnar færslur milli orkustiga
Margir af litum norðurljósanna
myndast við svokallaðar forboðn-
ar færslur eða ummyndanir milli
orkustiga í sameindum og frum-
eindum í ystu lögum lofthjúpsins.
Með því er átt við að færslurnar
gerast ekki á þann hátt sem al-
gengastur er og taka því talsvert
lengri tíma en ella. Þetta gerist
ekki við venjulegar aðstæður á
jörðu niðri af því að hér er gasið
þétt og árekstrar sameindanna
svo tíðir að forboðnu færslurnar
ná ekki að eiga sér stað. Hins veg-
ar hafa menn getað líkt eftir lit-
rófi norðurljósanna í tilraunastof-
um.
Auk þess sem sjálf orkustig
sameinda og frumeinda eru háð
efninu og jónunarástandi þess, eins
og áður er sagt, fer það eftir orku
örvunaragnanna, í þessu tilviki
fyrst og fremst rafeindanna í sól-
vindinum, hvort tiltekið orkustig
næst eða ekki, en af því ræðst síð-
an hvort litirnir sem samsvara
orkustiginu koma fram í útgeislun-
inni frá gasinu.
Súrefni og nitur í mismunandi hæð
gefa frá sér ólíkt ljós
Þannig eru sjaldgæf rauð norður-
ljós komin frá súrefni í mikilli
hæð, yfir 200 km. Súrefni í um 100
km hæð myndar skæran gulan og
grænan lit sem er bjartasti og al-
gengasti liturinn í norðurljósum.
Blár og fjólublár litur kemur frá
jónuðum nitursameindum en
óhlaðið nitur gefur rauðan lit.
Purpurarauður litur við neðri rönd
og gáraða jaðra á norðurljósum
kemur einnig frá nitursameindum.
Þorsteinn Vilhjálmsson prófess-
or í vísindasögu og eðlisfræði og
Ögmundur Jónsson.
VÍSINDAVEFUR
HÁSKÓLA ÍSLANDS
Vísindavefur Háskóla Íslands fjallar um öll vísindi, hverju nafni sem þau nefnast. Með-
al spurninga sem þar hefur verið glímt við undanfarið eru til dæmis: Hver er réttarstaða
manns sem stelur þýfi, hvað eru til mörg afbrigði af sauðkindinni, er hægt að búa til
maurabú heima hjá sér og af hverju heitir Nýja-Sjáland þessu nafni? Hægt er að lesa
svörin við þessum spurningum og fjölmörgum öðrum með því að setja efnisorð í leitar-
vél vefsins á slóðinni www.visindavefur.hi.is.
Ást við fyrstu sýn
á Fimmvörðuhálsi
Draumey Aradóttir skáldkona og kennari skrifar barna- og unglinga-
bækur í Svíþjóð. Þórdís Lilja Gunnarsdóttir ræddi við Draumey.
„Það var pabba sem datt í hug
að skíra mig Draumey en þau
mamma vildu að nafn mitt end-
aði á -ey. Svo var búið að panta
skírn og ekkert nafn fundið þeg-
ar pabbi segir við mömmu að
þau muni eflaust dreyma eitt-
hvað fallegt nóttina fyrir skírn-
ina og þá var það komið,“ segir
kennarinn og skáldkonan
Draumey Aradóttir sem lengi
vel var eini Íslendingurinn sem
bar nafnið fagra.
Draumey er þessa dagana í
grunnskólum landsins að lesa
upp úr nýútkominni barna- og
unglingabók sinni; Birtu-
draugasögu. Sagan er
sjálsfstætt framhald af Þjófi og
ekki þjófi, sem út kom 2001.
Draumey býr annars í Lundi þar
sem hún kennir íslenskum börn-
um íslensku, Íslendingasögurn-
ar og íslenska landafræði. Og í
fyrra gaf hún út sína fyrstu
ljóðabók; Fimm vörður á vegi
ástarinnar.
„Titillinn kemur upp um af
hverju ég er stödd í Svíþjóð en ég
fór í örlagaríka göngu yfir
Fimmvörðuháls fyrir sjö árum
og hitti þar hinn sænska Lars.
Nokkrum mánuðum síðar seldi
ég íbúð, bíl, ísskáp og þvottavél,
og tók með mér út börnin mín
tvö, köttinn og tölvuna. Við Lars
urðum ástfangin á leiðinni upp
og á leiðinni niður var ákveðið
hvernig stefnumótið í Reykjavík
yrði. Ég tileinka ljóðabókina Lars
en við giftum okkur í fyrra og
bókin kom út á brúðkaupsdaginn,
eftir mikið leynimakk af minni
hálfu og prentun á Íslandi þar
sem brúðkaupsgestirnir komu
með bókina í ferðatöskum.“
Draumey byrjaði að skrifa
fyrir alvöru þegar hún var 28
ára en segist alltaf hafa notið
þess að skrifa langa texta. Þegar
hún útskrifaðist úr Kennarahá-
skólanum fékk hún leyfi til að
skrifa lokaritgerð upp á hund-
rað síður í stað hinna hefð-
bundnu tuttugu.
„Mér finnst ljóðagerð og
skáldsagnagerð bæta hvora
aðra upp, en hef þó meira yndi
af sögunum því þar er verkefnið
stærra. Mér finnst heillandi að
geta horfið inn í heim skáld-
skaparins klukkutímum saman,
dag eftir dag. Börnin mín, og
ekki síst dóttir mín Sunna, eru
mínir aðal gagnrýnendur og
hjálparhellur. Sunna fær fyrsta
uppkast af handritinu og svo bíð
ég eftir stóra dómi og fæ útkrot-
aðar spássíur með brosköllum,
fýluköllum og grenjuköllum,
auk alls konar athugasemda.“
Nýju bókina tileinkar
Draumey börnum sínum Sunnu og
Mána, en í draugasögu Birtu er
einstaklega uppbyggjandi boð-
skapur um mikilvægi sjálfstæðis,
þess að treysta eigin sannfær-
ingu, láta ekki vaða yfir sig,
standa á sínu, og standa og falla
með sjálfum sér.
thordis@frettabladid.is
DRAUMEY ARADÓTTIR SKÁLDKONA Í LUNDI Fór í örlagaríka göngu yfir Fimmvörðuháls, hitti þar Svía og upplifði ást við fyrstu sýn.
Hún kennir nú íslenskum börnum í Lundi milli þess sem hún skrifar uppbyggilegar og spennandi barnabækur.
NORÐURLJÓS Norðurljós séð utan úr
geimnum. Rauði liturinn efst er sjaldgæfur
og stafar af súrefni í yfir 200 kílómetra
hæð.