Det börjar ofta med en enkel fråga när himlen plötsligt färgas grön och lila över fjällen. Hur bildas norrsken egentligen? Svaret finns i samspelet mellan solvinden, jordens magnetfält och atmosfärens gaser, men jag går också igenom varför färgerna varierar och vad som faktiskt krävs för att se fenomenet i Sverige.
Norrsken är solens partiklar som får atmosfären att lysa
- Solvinden för laddade partiklar från solen mot jorden.
- Jordens magnetfält leder en del av partiklarna mot polarområdena.
- Syre och kväve börjar avge ljus när de träffas av energirika partiklar.
- Grönt ljus är vanligast, men rött, blått och violett kan också förekomma.
- Mörker, klar himmel och låg ljusförorening är viktigare än många tror när du vill se norrsken.
Från solvinden till det första ljuset
Förklaringen börjar på solen. Där strömmar en ständig ström av elektriskt laddade partiklar ut i rymden. Den kallas solvind och består framför allt av elektroner och protoner. Vid solutbrott eller koronamassutkastningar kan solvinden bli betydligt kraftigare än normalt.
SMHI beskriver norrsken som ett resultat av solens aktivitet och dess påverkan på jordens magnetfält. Det är alltså inte ett vanligt väderfenomen, utan en del av det som kallas rymdväder.
Jordens magnetfält fungerar som en styrning
Det mesta av solvinden böjs av när den möter jordens magnetosfär, den magnetiska bubbla som omger planeten. När solvinden är stark kan den ändå överföra energi till magnetfältet. Genom en process som kallas magnetisk återkoppling öppnas vägar för partiklar att färdas längs magnetfältets linjer.
De linjerna böjer sig ner mot jordens magnetiska poler. Därför uppstår norrsken oftast i en ringformad zon runt Nordpolen, i stället för jämnt över hela jordklotet. Samma process pågår kring Sydpolen, där ljuset kallas sydsken.
Atmosfären omvandlar energin till färger
När elektroner från solvinden träffar syre- och kväveatomer i den övre atmosfären överförs energi till atomerna. De hamnar då i ett exciterat tillstånd. När de återgår till sitt normala tillstånd frigörs energin som synligt ljus.
Det är den här serien av kollisioner som får norrskenet att röra sig som bågar, draperier och fladdrande band. Jag tycker att det är en bra bild att tänka på norrskenet som ett enormt naturligt ljusfenomen, där jordens magnetfält bestämmer scenen och atmosfären skapar färgerna.
Varför norrskenet kan vara grönt, rött eller violett
Färgen beror främst på vilken gas partiklarna träffar, hur mycket energi som överförs och på vilken höjd kollisionerna sker. Lägre lufttryck på hög höjd gör också att vissa atomer hinner avge ljus på ett annat sätt än de skulle gjort närmare marken.
| Färg | Vanlig orsak | Typisk betydelse |
|---|---|---|
| Grönt | Syreatomer på ungefär 100 till 200 kilometers höjd | Den vanligaste färgen i norrsken |
| Rött | Syreatomer högre upp, ofta omkring 200 till 400 kilometer | Syns oftare vid kraftigare eller mer utbredda norrsken |
| Blått och violett | Kväve och molekylärt kväve på lägre höjd | Förekommer ofta i nederkanten av intensiva bågar |
Höjderna är ungefärliga och gränserna flyter ihop. Ett starkt norrsken kan därför visa flera färger samtidigt. Grönt betyder inte automatiskt att aktiviteten är maximal, eftersom kameror ofta fångar svaga färger tydligare än det mänskliga ögat.
Det är också vanligt att ögat först uppfattar ljuset som gråvitt eller svagt grönt. När mörkerseendet har anpassat sig kan färgerna bli tydligare. Mobilkameran kan dessutom visa ett kraftigare grönt eller violett sken än det du ser direkt på himlen.
Därför syns det oftast i norra Sverige
Norrskenet ligger vanligtvis i en så kallad norrskensoval, en zon runt den magnetiska nordpolen. Kiruna, Abisko och andra platser i Norrbotten ligger nära denna zon och har därför bättre statistiska chanser än södra Sverige.
Det betyder inte att norrskenet alltid syns i norr eller aldrig längre söderut. När solvinden förstärks och jordens magnetfält störs kan ovalen växa mot lägre breddgrader. Då kan norrsken ibland ses över Svealand och längre söderut, men det kräver rätt kombination av aktivitet, mörker och molnfri himmel.
Institutet för rymdfysik förklarar att partiklarna leds mot polartrakterna längs jordens magnetfält. Det är också därför riktningen kan lura ögat. Norrskenet behöver inte befinna sig rakt norrut från din plats, särskilt inte under en kraftig geomagnetisk storm.
Läs också: Aurora Sky Station i Abisko - så lyckas du med norrskenet
Solaktivitet följer en lång cykel
Solens aktivitet varierar i en cykel på ungefär 11 år. Under mer aktiva perioder förekommer fler solutbrott och kraftigare störningar i solvinden, vilket kan ge fler intensiva norrsken även på lägre breddgrader.
Norrsken försvinner dock inte under lugnare perioder. I norra Sverige kan svagare fenomen fortfarande uppträda, eftersom området ligger nära den normala norrskenszonen. Solaktiviteten påverkar framför allt hur ofta, hur starkt och hur långt söderut ljuset kan synas.
Vad behöver stämma för att du ska se norrsken
En stark solstorm räcker inte på egen hand. Det vanligaste misstaget är att titta på ett aktivitetsindex och glömma molnen. För en lyckad observation behöver du i praktiken flera saker samtidigt.
- Mörker från kvällen till natten. Sommarens ljusa nätter gör norrsken svårt att se i stora delar av Sverige.
- Klart eller nästan klart väder. Norrskenet kan lysa ovanför molnen, men du ser det inte genom ett kompakt molntäcke.
- Låg ljusförorening. Gå bort från gatlampor, skidbackar och upplysta byggnader om du kan.
- Tillräcklig solaktivitet. Följ en norrskensprognos tillsammans med väderprognosen, inte bara ett enda tal.
- Tålamod. Aktiviteten kan öka och minska på några minuter, så en kort titt ut genom fönstret kan lätt missa det bästa ögonblicket.
Det så kallade Kp-indexet går från 0 till 9 och används som ett mått på geomagnetisk aktivitet. Ett högre Kp-värde brukar öka chansen längre söderut, men indexet är globalt och säger inte exakt vad som händer över din egen plats.
Min mest praktiska rekommendation är att välja en mörk plats, kontrollera molntäcket och sedan ge ögonen minst 10 till 20 minuter att vänja sig vid mörkret. Undvik att hela tiden lysa med mobilskärmen. Ofta upptäcker man svaga bågar först när blicken har fått vila.
Det som gör skillnad när du väntar på norrsken
Det korta svaret är att norrsken uppstår när laddade partiklar från solen kolliderar med gaser i jordens övre atmosfär. Jordens magnetfält leder partiklarna mot polarområdena, medan syre och kväve bestämmer vilka färger vi får se.
För den som planerar en tur i Norden är platsen viktig, men inte allt. I norra Sverige ger mörka och öppna landskap de bästa förutsättningarna, medan moln, månsken och artificiellt ljus ofta avgör om upplevelsen blir tydlig eller bara anas. Det är just kombinationen av rymdväder och jordiska förhållanden som gör varje norrskenskväll lite annorlunda.
