Norrsken på djupet

Bilderna visar bakgrunden till norrsken. Det hela handlar om solen, och vilken typ av aktivitet som sker där.
Det finns större komplexitet än så här – men detta är ”the basics”.

Hela tiden, varje sekund träffas jorden av solvind, laddade partiklar, vilka flödar ut från solen. När den här texten skrivs är förhållandena väldigt lugna och i nuvarande stund blåser det med ca 280km/s. Densiteten är låg, endast 2 protoner per kubikcentimeter. Den så viktiga magnetiska komponenten visar svag styrka (Bt) 5nT och riktningen  (Bz) är sydlig, runt -4nT . Datan från ACE/EPAM-satelliten kommer från NOAA Spaceweather och via satelliten får vi en fantastisk överblick över vad som sker, kan komma att ske och vilka tendenser som finns. Som nu: Det passar fint att gå ut i norra delarna av landet. Kiruna, Gällivare och liknande torde ha svagt, men ändå närvarande norrsken.
Och – det passar fint att skriva den här texten, från Gotland.

Det som är mest spännande är att gå direkt till källan, Solen. Via NASA Solar Dynamics Observatory (Little SDO) ser vi nästintill i realtid hur flares sker, hur ett koronahål ser ut, om det finns filaments eller protuberenser som kan föda det som kallas för CME´s. CME, corona mass ejections, är när materia (laddade partiklar) slungas ut från solen. Kraften kan vara fullständigt enorm, vilken bilden från LASCO här till höger på sidan visar.

När vi bevittnar en flare kategoriseras den utifrån sitt X-ray-flux i C-klass-kategori, M-klass-kategori eller X-klass-kategorin, där X-klass är den kraftigaste. Nu kommer det kluriga. En flare (typ X7.2) behöver inte föda en CME. Magnetismen runt det område som ”flarar” kan vara för stark för att materia ska kunna slungas ut. Magnetiska loopar mellan olika magnetiska områden håller ihop kraften. Släpper dessa loopar – då börjar vi bli hoppfulla.

Snart ser vi plasmamolnet (CMEn) via LASCO och kan börja ana hastighet, massa och riktning. Är det påväg mot oss väntar träff om antingen timmar eller dagar, oftast det senare. ACE/EPAM börjar visa avvikelser och vi kan se lågenergiprotoner öka, vilket tyder på att något är i görningen. En träff kan ske. Senare ser vi på hastighet, magnetisk styrka (Bt), magnetiskt riktning (Bz) och densitet vad vi har att vänta inom ca en timme. (eller den tid det tar för solvinden/plasmamolnet att färdas från satelliten till jorden).

Bz och Bt: Det här tarvar en extra förklaring. Bt är enkelt uttryckt solvindens, eller det interplanetära magnetfältets (IMF) styrka. Bz är det interplanetära magnetfältets riktning, eller polaritet. Varför är det här viktigt?
Eftersom jordens magnetiska linjer har nordlig riktning, och har nordlig polaritet behöver främst norrskensobservatörer i mellersta och södra landet se en sydlig riktning eller polaritet i IMF. När solvindens magnetiska faktor (IMF) är riktad sydlig finns en attraktion mellan jordens och solvindens magnetism. De ”länkas”.
Detta gör att norrskensovalen (scrolla ner bara lite till) expanderar söderut vid nordpolen och norrut vid sydpolen. Tänk två magneter där – (minus/sydligt) och + (plus/nordligt) vill vara tillsammans och ”sugs ihop”.
Håller Bz sydligt på säg, -15nT och Bt är 18nT så är vi hoppfulla och förväntar oss ett fall, eller en avvikelse i Kirunas magnetometer. De partiklar solvinden bär med sig tillåts alltså fara in i atmosfären längre söderut (vid nordpolen, norrut vid sydpolen).

Kiruna magnetometer så:  Ett dropp, eller ett fall på den svarta nT-skalan som går nedåt indikerar att norrsken är i görningen. Som exempel brukar en avvikelse eller ett fall på magmentometern från ca 10 700nT ned till 10 200nT indikera svagt norrsken från Gotland, mest genom kamera. Faller den svarta kurvan ytterligare till säg 9800, 9600nT så bör hela landet vara på tå eller rent av springa ut i ren galopp. Se det som en guide. Norrsken kan absolut finnas över och synligt kring dig, även om du inte bevittnar en avvikelse på diagrammet. Mycket annat (Bz, Bt, solvindens hastighet och densitet samt allmänna bakgrundsfaktorer) spelar förstås roll.

Dynamiken i norrskenet är stor. Norrskenskvällar är förändliga och norrsken som kan anas som ett skimmer, eller en svagt lysande dimkant lågt över nordliga horisonten, kan på bara minuter flamma upp till sprakande draperier, stråk av ljus, pelare och bågar, med mera. Vi har otaliga observationer på vår sida på Facebook som visar på dynamiken, och norrskenets vandring från norr, ner mot söder. Det gäller alltså att ha tålamod.

För oss i Skandinavien sker något intressant omkring midnatt sommartid, och runt 23.00 vintertid. Runt polerna vandrar det som kallas norrskensovalen. Så här ser den ut. (titta gärna runt mer på Spaceweatherlive.com – bra sida)
Varje natt, runt midnatt alltså, är norrskensovalen som mest sydligt orienterad på grund av magnetismen. Då är alltså norrskenspotentialen som störst. Men- norrskensovalen är under kraftiga förhållanden expanderad och norrsken kan då synas och fotograferas bra mycket längre ner i landet innan den magnetiska midnatten. Likaså är chanserna större längre upp i landet, än längre nedåt, söderut. Föreställ dig modellen expandera ner över landet som en grön filt av norrsken när det är action. Norrskensovalen har sitt centrum, sin pol i ett annat geografiskt område än våra nord- och sydpoler.

Där. Hoppas du kan lite mer om norrsken nu!

Må bäst!

CME eller koronamassutkastningarföds ibland av flares, utbrott avmagnetisk komplexa solfläcks-regioner. En del av solens coronaskickas ut och tar ca 20-58 timmaratt resa solen—>jorden.

Coronahål (koronahål) är områden där solvind på grund av magnetiska förändringartillåts att lämna solen i högre hastigheter än normalt. Resa sol—>jord, ca 3 dagar.

Filament eller protuberanser är också på grund av magnetism materia som flyter över solens yta. De magnetiska krafterna som skapar detta kan brista och på såvis kan en protuberans bli en CME.