Hva skal inn her?
Det er svart desember i Folkeparken, den lille skogen som ligger et steinkast unna Norges arktiske universitetsmuseum i Tromsø. Mørket passer bra – vi er på nordlysjakt. Det gjelder å komme seg mest mulig unna elektrisk lys fra byen og derfor følger vi en liten sti inn i skogen, finner ei lysning blant tettvokst bjørk- og granskog og vender nesa oppover. Vi har hellet med oss i dag, for der er det. Lyset.
Det flakkende, grønnlysende mysteriet, som turister fra hele verden de siste årene har valfartet nordover for å se, som har blitt forsket på i flere århundrer, og som nordboere til alle tider har myst opp mot og bygget fortellinger om.
Vi har alltid hatt en slags ærefrykt for nordlyset, vi som bord i nord. I tidligere tider mente folk at det var sjelene til de døde som danset på himmelen. Derfor måtte man ha respekt for nordlyset, og ikke spotte det eller vifte med noe hvitt til det. Da kunne det gå galt.
I dag vet vi at nordlyset skyldes – litt mindre mystisk – partikler fra sola som kolliderer med gassene i jordas atmosfære. Men er det fortsatt grunn til å frykte og respektere nordlyset?
– Ja, det er all grunn til å ha stor respekt for nordlyset og dets krefter, sier Unni Pia Løvhaug, professor i romfysikk, der hun står midt i den nye signalutstillinga til Norges arktiske universitetsmuseum, “Under lyset”, som handler om dagens nordlysforskning.
I den høyteknologiske utstillinga kan du få prøve å vifte med et hvitt skjerf og se nordlyset komme mot deg, du kan gå gjennom en glitrende nordlystunnel og høre lyden av det vakre lyset, og du kan se forskere fortelle – som lysende hologrammer.
For mens tidligere generasjoner forsto nordlyset gjennom mytologi og folketro, har det gradvis blitt utviklet mer systematiske, vitenskapelige fremgangsmåter. I dag er det det aller ypperste av teknologi som blir brukt i arbeidet med å avsløre det vakre lysfenomenets hemmeligheter.
Løvhaug er en av de som står bak forskninga utstillinga er bygget opp rundt, etter å ha studert nordlyset og aktiviteten fra sola – romværet – i over 25 år ved UiT Norges arktiske universitet.
– Det skjer hele tida fysiske prosesser i vårt nære verdensrom som vi ikke ser, men som har mye å si for teknologien vår. Uten at vi hadde forstått hvordan nordlys oppstår og andre samhandlinger mellom sola og atmosfæren, ville vi ikke kunne hatt teknologien vi har gjort oss så avhengige av i dag, sier romprofessoren.
Menneskearten har det siste århundret bredt oss ut, ikke bare over hele kloden, men også ut i verdensrommet. Der hjelper tusenvis av satellitter oss å kommunisere over hele planeten. Fly, skip og mobiltelefoner navigerer blant annet ved hjelp av GPS-systemer tilknyttet satellitter, som befinner seg høyt oppe i og over atmosfæren. Men det er mange farer som lurer der oppe.
– De høyenergetiske partiklene og strålinga fra sola kan være farlig for vår teknologiske infrastruktur, for eksempel satellitter. Vi er mer avhengig av denne teknologien nå, så etter min oppfatning blir dette viktigere og viktigere, forklarer Løvhaug.
Løvhaug nikker i retning himmelen.
– Nordlyset er en reaksjon på solas aktivitet, og er en sentral del av det vi kaller romvær. Sola er den store motoren her, og det er enorme krefter i sving!
Romværet kan sammenlignes med været på jorda, som kan forstyrre oss og livene våre, mener Løvhaug.
– Se for deg at det kommer illsinte partikler fra sola i form av solvind. De legger igjen masse energi i atmosfæren. Hvis det er mye solvind, blir det mye uvær oppe i nordlyshøydene. Man kan kanskje sammenligne det med når det er storm på jorda – det kan bli kaotisk.
Når det blir dumpet enorme mengder energi i atmosfæren, oppstår det “bølger”, som vokser og blir ustabile, akkurat som på havet når det er storm. Det dannes en slags virvelstruktur som opptrer som en propp i atmosfæren.
Hvordan oppstår nordlys?
Sola er en stor ball av plasma - altså gass med elektrisk ladede partikler. Når sola har utbrudd, slenger den ut deler av gassen med høyenergetiske partikler, som blir ledet ut i verdensrommet med det vi kaller solvind. På vår planet kommer disse partiklene inn der magnetfeltet slipper det inn, og det er på polene. Når partiklene kolliderer med gassen i atmosfæren, oppstår nordlys i nord - og sørlys rundt Sydpolen.
Satellittene ligger som regel høyere opp i atmosfæren enn nordlyset.
– Og det stakkars satellittsignalet som skal gjennom nordlyset blir forstyrra og kan bli svekket, forvrengt eller forsvinne helt, forklarer Løvhaug.
For ikke å snakke om hva skader på satellitter eller romraketter kan koste i kroner og øre – eller dollar og rubler, for den saks skyld. Rom-teknologi er utrolig kostbart og det investeres milliarder av kroner i det på det på verdensbasis. Mange land har derfor sterke interesser i at teknologien sikres mot romvær.
Så på samme måte som værvarsel på jorda, jobber forskerne derfor med å prøve å forutsi hvordan romværet blir.
– Det er et økende behov for dette i nordområdene, mener Løvhaug.
Hun viser til at skipsfarten i nordområdene er i sterk økning, etter at isen har smeltet så mye i Arktis at skip kan krysse mellom Europa og Asia. Derfor er det mer og mer skipstrafikk i nord som trenger GPS-signaler til navigasjon og kommunikasjon.
Det samme gjelder fly som krysser Nordpolen, for eksempel ruta mellom Houston og Tokyo, som går via Nordpolen. Fly bruker gjerne lavfrekvente radiosignaler til å kommunisere når de er så langt nord. Disse signalene kan bli kraftig forstyrret når nordlyset opptrer.
– Vi ønsker å levere et produkt som forteller hvordan romværet vil bli framover, slik at folk på jorda kan planlegge sine aktiviteter. Vi vil forutsi hvordan romværet blir om en time, i morgen, om ei uke, og så videre, sånn at romvirksomheten kan planlegges deretter, sier professoren.
Hvordan forsker man på nordlyset i dag, rent praktisk?
I tillegg til å bruke fysiske teorier og modeller, må forskerne først og fremst gjøre observasjoner. De har bygget opp en stor instrumentpark i Fenno-Skandinavia og på Svalbard. Romforskerne bruker instrumenter som radarer, raketter, såkalte all sky kameraer og andre instrumenter som måler jordas magnetfelt og høyenergetiske partikler.
– Jeg tør å påstå at vi har verdens største infrastruktur i sitt slag for nordlys-observasjoner, sier UiT-professoren.
Det var interessen for vær som gjorde at hun endte opp som romforsker.
– Jeg har alltid vært interessert i vær, men det var ikke meteorologistudier i Tromsø da jeg begynte å studere. Så oppdaget jeg at man kunne studere et “større” vær på romfysikkstudiet. Der var det også et veldig godt faglig og sosialt miljø. Da var det gjort! forteller Løvhaug.