Hoe kan het dat het Noorderlicht zo sterk is dat het Nederland bereikt? Jullie vragen beantwoord

Universitair docent in de aardwetenschappen Liz van Grinsven en wetenschapshistoricus Robert-Jan Wille, beiden verbonden aan de Universiteit Utrecht, geven antwoord op jullie vragen.

Ontstaan noorderlicht

Jullie vroegen je ten eerste af hoe het noorderlicht ontstaat. "Het begint met een hele actieve zon", zegt Van Grinsven. De zon stoot constant deeltjes uit, wat we de zonnewind noemen. Soms is de zon extra actief en ontstaat er een zonnestorm: een soort explosie waarbij er opeens heel veel deeltjes vanaf één plek het heelal in schieten. Als die deeltjes onze kant op komen, merken we dat op aarde, legt Van Grinsven uit. Gelukkig beschermt het magnetisch veld van de aarde ons door de meeste deeltjes eromheen te leiden. Zonder dit veld zou de zonnewind onze hele atmosfeer wegblazen, waardoor er geen leven op aarde mogelijk zou zijn.

Het lukt een kleine hoeveelheid van die deeltjes toch om de aarde te bereiken. Deze worden gevangen door het magnetisch veld en reizen via onzichtbare lijnen naar de noord- en zuidpool. "Wanneer die deeltjes daar onze atmosfeer binnendringen, botsen ze met de moleculen in de lucht", legt van Grinsven uit. Bij die botsing komt energie vrij in de vorm van licht. Dat is wat wij vanaf de grond zien als het noorderlicht.

Zichtbaar in Nederland

Dat het noorderlicht nu zichtbaar was in Nederland is een uitzondering. "Het is geen normale situatie, het blijven zeldzame uitschieters", legt Van Grinsven uit. Vaak is het licht met het blote oog nauwelijks zichtbaar en komt het pas echt in beeld via een camera met een lange sluitertijd. In Noord-Noorwegen leven ze bij wijze van spreken met het licht, maar bij ons moet alles precies goed samenvallen om het te kunnen zien. Maar we zitten nu in een fase waarin de zonnewind heel krachtig is." Dat zorgt ervoor dat de kleuren aan de hemel feller en vaker te zien zijn.

Dat maakt de kans op zo'n uniek moment nu veel groter dan normaal. Tijdens de piek van de zon-cyclus zijn er vaker stormen die krachtig genoeg zijn om Nederland te bereiken. Dat betekent niet dat de zon in rustige jaren niets op ons afstuurt, maar die stormen zijn meestal minder sterk. "We zitten nu in de ideale periode", zegt Van Grinsven. "De zon is actief genoeg om het licht af en toe tot boven onze horizon te duwen."

Ritme van de zon

De zon werkt volgens een cyclus van ongeveer elf jaar: soms is hij heel rustig, dan weer extreem actief. In zo'n actieve periode worden er veel meer deeltjes het heelal in geslingerd, weet van Grinsven.

Hoewel het absolute hoogtepunt van deze cyclus eind 2024 werd bereikt, is de zon nog lang niet uitgeraasd. Er worden nog steeds enorme hoeveelheden deeltjes onze kant op gestuurd. Van Grinsven: "We zitten nu in een fase waarin de zonnewind heel krachtig is." Dat zorgt ervoor dat de kleuren aan de hemel feller en vaker te zien zijn. We zijn de piek weliswaar net gepasseerd, maar de zon is nog actief genoeg voor spectaculair noorderlicht.

Kleuren

Jullie vroegen je ook af hoe de verschillende kleuren van het noorderlicht ontstaan. "Dat hangt af van hoe hoog de deeltjes botsen en op welke stoffen ze precies stuiten", weet de universitair docent. De kleur wordt dus bepaald door de atomen en moleculen waarmee de zonnedeeltjes botsen, en de hoogte waarop die botsing plaatsvindt. Daarnaast maakt het ook nog uit op welke plek je kijkt.

Te beginnen bij de atomen en moleculen: bij zuurstofatomen gaat het om groen of rood licht, afhankelijk van de energie van het inkomende deeltje. Bij stikstof gaat het om blauw, paars of rood, staat op de website van het KNMI.

Hoogte

Volgens het KNMI is ook de factor van de hoogte te verklaren. Omdat de hoeveelheid zuurstof- en stikstofdeeltjes verschilt met hoogte, zijn de kleuren ook hoogte-afhankelijk. Op grote hoogte is er vooral rood van zuurstof, daaronder groen van zuurstof en blauw, paars of rood van stikstof. Groen is de meest voorkomende kleur.

Verder maakt het uit waar je naar de lucht kijkt. "Als je verder van de noordpool staat, zie je door de kromming van de aarde vooral de hogere lagen van de atmosfeer vanwege het rode licht van zuurstof. Dichter bij de polen kijk je recht omhoog en zul je vooral het groene licht zien", aldus het KNMI.

Geschiedenis: witte vlek op de kaart

Hoewel we al veel weten over het fenomeen, is er nog veel te onderzoeken over optische verschijnselen in de hoge atmosfeer zoals het noorderlicht. Wetenschapshistoricus Wille legt uit dat het noorderlicht zich in een soort 'tussengebied' in de lucht bevindt waar veel onderzoekers nét niet bij kunnen. "Wetenschappers verdelen de lucht om de aarde in lagen. De onderste lagen zijn de troposfeer, waar ons weer ontstaat, en de stratosfeer, waar vliegtuigen vliegen. Daarboven begint de ruimte. Het noorderlicht bevindt zich precies in het overgangsgebied daartussen", zegt Wille.

Voor meteorologen is dit gebied te hoog, terwijl het voor ruimtewetenschappers juist de 'lage' laag is waar je met een raket razendsnel doorheen suist. "Het is eigenlijk een witte vlek op de kaart", zegt Wille. "De vraag is nog steeds: praten we over een verschijnsel uit de ruimte, een weersverschijnsel of iets heel anders?" Juist omdat niemand zich volledig verantwoordelijk voelt voor deze laag, blijven veel vragen onbeantwoord.

Koude oorlog

Pas tijdens de Koude Oorlog ontstond er echt 'eigenaarschap' over dit gebied, omdat wetenschappers toen besloten serieus in onderzoek te investeren. "Noorderlichtonderzoekers hebben heel slim gebruikgemaakt van de ruimte-infrastructuur die in de Koude Oorlog ontstond", vertelt Wille. In Zweden zagen ze bijvoorbeeld al snel dat je raketten met meetinstrumenten de atmosfeer in kon sturen om data te verzamelen.

Volgens Wille zijn die grote investeringen bepalend geweest: "Dure instrumenten en grote installaties zijn in de geschiedenis van de meteorologie en de ruimtewetenschap heel belangrijk geweest." Waar de eerste samenwerkingen in de ruimte nog vooral bedoeld waren om mannen op de maan te krijgen, zorgde deze infrastructuur er indirect voor dat we ook het noorderlicht eindelijk beter konden gaan begrijpen.

Klimaatverandering

Of de klimaatverandering invloed heeft op het noorderlicht, vroegen jullie in de chat. "Nee", zegt Van Grinsven resoluut. "Het zijn twee volledig onafhankelijke processen." Terwijl klimaatverandering zich in de onderste lagen van onze lucht afspeelt, ontstaat het noorderlicht veel hoger in de atmosfeer door de cyclus van de zon. "Het licht komt voort uit botsingen met zuurstof en stikstof. Dat heeft niets te maken met de gassen die zorgen voor de opwarming van de aarde."

Toch is er historisch gezien wel een opvallende link, vult Wille aan. Veel onderzoekers die zich bezighielden met het noorderlicht, stonden later aan de wieg van het internationale klimaatpanel IPCC. "Wat deze wetenschappers delen, is hun manier van kijken", legt hij uit. "Of het nu om het noorderlicht of het klimaat gaat: zij zagen als eersten in dat wat er hoog boven ons in de atmosfeer gebeurt, van belang is voor onze wereld hier beneden."

Gevaar

En is het onschuldig? "Het noorderlicht zelf is niet gevaarlijk, maar de zonnestorm die het veroorzaakt kan wel voor schade zorgen", legt Van Grinsven uit. Het licht is eigenlijk een zichtbaar teken dat er een grote zonnestorm gaande is. Vooral satellieten kunnen hierdoor in de problemen komen. Omdat zij hoog in de atmosfeer zweven, hebben ze veel minder bescherming van het magnetisch veld dan wij hier op de grond.

Ook onze moderne techniek op aarde is kwetsbaar voor deze stormen. Volgens Van Grinsven kan de telecommunicatie flink verstoord raken: "Er zijn uit de geschiedenis zelfs verhalen bekend van enorme stroomstoringen of momenten waarop communicatie tussen continenten onmogelijk was." Hoewel het verschijnsel aan de hemel dus onschadelijk is, kunnen de onderliggende zonnestormen onze techniek behoorlijk ontregelen.

Het noorderlicht voorspellen

Er is dus een kans dat we het noorderlicht vaker gaan zien in Nederland. Maar hoe zorg je er nou voor dat je het niet mist? Van Grinsven: "Het noorderlicht is redelijk goed te voorspellen. Zodra er een zonnestorm is, duurt het vaak één tot enkele dagen voordat de deeltjes de aarde bereiken", legt de expert uit. We zien de storm dus op ons afkomen, wat ons de tijd geeft om de camera's klaar te zetten. Toch blijft het lastig: soms reizen de deeltjes sneller dan verwacht en komt de storm eerder aan.

Voor wie zelf op jacht wil, zijn er verschillende apps, maar van Grinsven verwijst vooral naar het KNMI als betrouwbare bron voor 'ruimteweer'. Daarnaast speelt geluk een grote rol."Overdag is er ook noorderlicht, maar dan zie je er natuurlijk niets van." Het moet maar net donker én onbewolkt zijn op het moment dat de storm toeslaat. Als dat samenvalt met een grote uitbarsting, zoals laatst toen het licht zelfs in de Alpen te zien was, dan moet het een grote storm geweest zijn.