Har funnet ut hvorfor nordlys og sørlys nesten alltid er forskjellig

I to ferske publikasjoner er UiB-forskere endelig i stand til å forklare både hvordan asymmetrier oppstår mellom nordlys og sørlys, og hvordan de forsvinner igjen.

- Sensasjonelt

- Forklaringen er helt motsatt av hva jeg og mange andre forskere har trodd. Derfor er disse resultatene ganske sensasjonelle, sier Mike Liemohn, redaktør for det vitenskapelige tidsskriftet Journal of Geophysical Research, hvor den ene artikkelen er publisert.

Resultatene representerer en ny måte å forstå det dynamiske samspillet mellom solens og jordens magnetfelt.

Nordlys og sørlys skyldes samspillet mellom solvindens magnetfelt og jordens magnetfelt og atmosfære. Det er mer enn 100 år siden verdens første romforsker, Kristian Birkeland, forstod at ladde partikler med høy energi beveger seg langs jordens magnetfeltlinjer ned mot den nordlige og sørlige halvkule. I møtet med jordens atmosfære oppstår kollisjoner, og det er disse som fører til de flotte fargene vi kan se på himmelen.

- Styrken på nord- og sørlys avhenger av hvor mye magnetisk energi som overføres fra solvinden til jordens system, forklarer leder for Birkelandssenteret Nikolai Østgaard.

Når solvindens magnetfelt peker nordover vil energioverføringen være liten. Men når solvindens magnetfelt peker sørover er energioverføringen stor. Da ligger forholdene til rette for at solvindens og jordens magnetfelt kobler seg sammen på jordens dagside. Det dannes da magnetfeltlinjer som har ett fotpunkt på solen og ett på jorden. Disse drar seg forbi jorden og strekker seg ut i en lang hale på jordens nattside, hvor de kobles sammen igjen. Prosessen overfører mye energi til jordens system som igjen fører til akselerasjon av de ladde partiklene som danner nordlys og sørlys.

Solvinden bestemmer

Mens man tidligere så nordlys og sørlys som speilbilder av hverandre, ble det utover 2000-tallet kjent at asymmetrier er svært vanlig. Ett av Birkelandssenterets hovedmål har vært å forstå hvordan slike asymmetrier oppstår. En vanlig oppfatning har vært at asymmetri introduseres i vårt system når magnetfeltlinjene kopler seg sammen på jordens nattside.

Men nå avslører forskerne ved Birkelandssenteret et ganske annet bilde. De nye resultatene slår fast at disse prosessene på jordens nattside faktisk fjerner asymmetrier i systemet, altså helt motsatt av hva man tidligere har trodd.

I denne videoen forklarer stipendiat Anders Ohma hvordan dette foregår.

Det er derimot asymmetriske trykk i systemet relatert til solvindens magnetfelt i øst-vest retning som bidrar til at asymmetrier oppstår.

- Det er orienteringen til solvindens magnetfelt når det møter på Jorden som avgjør hvor mye energi som overføres til vårt system, sier Østgaard.

Dersom solvindens magnetfelt er utelukkende rettet sørover (eller nordover) vil nordlys og sørlys bli nokså symmetriske.

- Men det skjer relativt sjelden. Mesteparten av tiden har solvindens magnetfelt en betydelig komponent i øst-vest retning, noe som bidrar til at det oppstår en asymmetri mellom den nordlige og sørlige halvkule, forklarer Østgaard.

Denne animasjonen gir, produsert av Birkelandssenteret, gir en mer omfattende introduksjon til vårt asymmetriske nære verdensrom.