Wetenschap
Waarom zijn aurorae zo moeilijk te voorspellen? En wanneer kunnen we meer verwachten?
Op zaterdagavond vóór Moederdag waren Australiërs getuige van een zeldzaam hemels spektakel:een adembenemende vertoning van aurora australis, ook wel bekend als het zuiderlicht.
Sociale media werden overspoeld met foto's van de levendige roze, groene en blauwe tinten die de lucht verlichtten vanaf plaatselijke stranden en achtertuinen in het hele land.
Aurora's zijn normaal gesproken zichtbaar nabij de noord- en zuidpool van de aarde. In Australië worden ze doorgaans alleen in Tasmanië gezien. Vanwege zeldzame en bijzondere ruimteweersomstandigheden konden mensen ze deze keer echter tot in het noorden van Queensland zien.
Het Australian Space Weather Forecasting Centre heeft zaterdagochtend voor het eerst een mogelijke extreme (G5, meest ernstige niveau) geomagnetische stormwaarschuwing afgegeven.
De gelukkige Australiërs die deze waarschuwing ontvingen, en degenen die die avond toevallig naar buiten keken, werden beloond met een geweldig spektakel. Zondag tegen zonsondergang was de kans op aurora echter afgenomen, waardoor veel hoopvolle kijkers in het ongewisse bleven.
Wat is er gebeurd? Waarom zijn aurora’s zo moeilijk te voorspellen, en hoe betrouwbaar zijn aurora-voorspellingen? Om dit te kunnen beantwoorden moeten we wat meer weten over het ruimteweer.
Wat is ruimteweer?
Aurora's op aarde houden verband met het magnetische veld van de zon. De activiteit van de zon neemt toe en af over een periode van elf jaar, de zonnecyclus genoemd. We naderen momenteel het maximum van de zonnecyclus, wat betekent dat er meer zonnevlekken op het oppervlak van de zon voorkomen.
Deze zonnevlekkengebieden hebben intense magnetische velden, die kunnen leiden tot enorme explosies van elektromagnetische straling die 'zonnevlammen' worden genoemd, en uitbarstingen van materiaal in de ruimte, die 'coronale massa-ejecties' worden genoemd.
Wanneer dit materiaal op de aarde wordt gericht, komt het in botsing met het beschermende magnetische veld van de aarde, waardoor een reeks complexe interacties tussen het magnetische veld en het plasma in de ionosfeer, onderdeel van de bovenste atmosfeer van de aarde, op gang komt.
De geladen deeltjes die uit deze interacties voortkomen, interageren vervolgens met de hogere atmosfeer, waardoor prachtige en dynamische aurora's ontstaan. De omstandigheden in de ruimte die door deze reeks gebeurtenissen worden veroorzaakt, zijn wat wij 'ruimteweer' noemen.
Het dagelijkse ruimteweer vormt over het algemeen geen bedreiging, maar deze gebeurtenissen, bekend als geomagnetische stormen, kunnen de stroomvoorziening, satellieten, communicatie en GPS beïnvloeden en mogelijk blijvende schade aanrichten.
De oogverblindende vertoning van zaterdag werd veroorzaakt door de meest intense geomagnetische storm sinds november 2003. Gelukkig zijn er deze keer geen meldingen geweest van grote verstoringen van het elektriciteitsnet, maar naar verluidt werd de Starlink-constellatie van SpaceX getroffen.
Waarom zijn geomagnetische stormen moeilijk te voorspellen?
De geomagnetische storm van afgelopen weekend werd veroorzaakt door een groot en complex gebied van zonnevlekken die een reeks zonnevlammen en een reeks coronale massa-ejecties lanceerden.
Het voorspellen van ruimteweer is een uitdaging en de fysica is complex. Zelfs als we een uitbarsting op de zon zien, is het niet duidelijk of en wanneer deze de aarde zal treffen, of hoe sterk de effecten kunnen zijn.
Voorspelde aankomsttijden kunnen tot 12 uur afwijken, en pas wanneer de uitbarsting arriveert bij het monitoren van ruimtevaartuigen dichtbij onze planeet, kunnen we de kracht van een naderende geomagnetische storm meten.
Als gevolg hiervan hebben aurorajagers eigenlijk maar een paar uur van tevoren de tijd om te beslissen of het de moeite waard is om naar buiten te gaan of niet.
Kunnen we binnenkort meer aurora's verwachten?
Op het moment dat we dit schrijven, spuwt het zonnevlekkengebied dat verantwoordelijk is voor de recente vertoning nog steeds X-klasse uitbarstingen en uitbarstingen uit, maar is het niet langer rechtstreeks naar de aarde gericht. Het is mogelijk dat dit gebied nog steeds actief zal zijn als het weer naar de aarde is gericht, maar dat valt nog te bezien.
Naarmate we echter het maximum van de zonnecyclus naderen, zullen zich waarschijnlijk andere grote complexe zonnevlekkengebieden vormen die, als de omstandigheden goed zijn, nog spectaculairdere aurora-vertoningen zullen produceren.
Hoe controleer ik op aurora-voorspellingen?
Duizenden Australiërs stonden zondagavond langs de stranden en keken naar de horizon in de hoop op een tweede show, maar werden teleurgesteld. Officiële ruimteweer- en aurora-voorspellingen bieden een breed scala aan mogelijkheden die met de juiste nuance moeten worden gecommuniceerd.
De meest betrouwbare bronnen van informatie over ruimteweer en aurora zijn instanties zoals het Australian Space Weather Forecasting Center van het Bureau of Meteorology of het NOAA Space Weather Prediction Center in de Verenigde Staten.
Ze bieden niet alleen aurora-voorspellingen, maar spelen ook een cruciale rol bij het beschermen van de infrastructuur tegen de negatieve gevolgen van ruimteweer.
Ruimteweeronderzoek
Vooruitkijkend werken wetenschappers in Australië en de rest van de wereld hard aan het verbeteren van ons begrip en onze voorspelling van ruimteweergebeurtenissen.
Door de magnetische activiteit van de zon te bestuderen en geavanceerde voorspellingsmodellen te ontwikkelen van de complexe processen die plaatsvinden tussen de zon en de aarde, kunnen we toekomstige ruimteweergebeurtenissen beter voorspellen en voorbereiden.
Een beter begrip zal belangrijke technologieën waarop we vertrouwen helpen beschermen. Het zal mensen ook waarschuwen om naar buiten te gaan en getuige te zijn van een fenomeen dat niet alleen de hemel verlicht, maar ook een diep gevoel van verwondering teweegbrengt.