Aurora polaris

Aurora polaris (norsk: polarlys) er et fysisk fenomen som forekommer når solvinden er kraftigere enn normalt, med store elektriske utladninger som slynger elektriske ladete partikler mot Jorden. Partiklene er elektroner og protoner som danner lys når de kolliderer med gassene i jordas atmosfære. Elektronene i gassene eksiterer, og gir ut energi i form av elektromagnetisk stråling. Polarlyset befinner seg i en høyde på mellom 90 og over 500 km over bakken. Fenomenet kan observeres på nattehimmelen i et belte rundt de magnetiske polene. Polarlys viser seg som et bølgende lys som varierer både i form, farge og styrke, fra mørkeblå innom grønn og gul, til rød og oransje. Polarlyset, eller aurora polaris som finner sted på den nordlige halvkule kalles aurora borealis («morgenrøden i nord») eller nordlys, mens det på den sørlige halvkule kalles aurora australis eller sørlys.
Norge deltar aktivt i internasjonal nordlysforskning, blant annet gjennom Andøya Space Center.
Fenomenet har blitt observert og fotografert fra bakkenivå så langt sør i Norge som i Kristiansand, tidvis også i Storbritannia og på det europeiske kontinentet.
Nordlysovalen er det området i atmosfæren der nordlyset forekommer. Det er i dette området de ladde partiklene treffer jordatmosfæren og avgir energi i kollisjon med molekyler og atomer i atmosfæren. Nordlysovalen har forskjellig plassering om natta og om dagen. Om natta er nordlysovalen rett over Nord-Norge.

Fenomen

Polarlyset inneholder bare visse spesielle farger, altså ikke alle fargene i solspekteret. Dette er på grunn av at polarlyset skapes gjennom stråling i ulike bestemte bølgelengder fra atomer og ioner i atmosfæren. Dette foregår i forbindelse med at disse atomene og ionene i atmosfæren blir truffet av solvinden, strømmen av partikler fra sola. Dette fører til en eksitasjon av atomene, og de sender ut lys i bestemte bølgelengder. Fargene kommer for det meste fra eksiterte nitrogenmolekyler, ionisert nitrogen og oksygenatomer. Fargen på polarlyset avhenger av hvor høyt i atmosfæren fenomenet oppstår.
Over 180 km             – Nitrogenmolekyler og oksygenatomer skaper rødt lys.
Mellom 120 km og 180 km  – Oksygenatomer skaper sterkt gulgrønt lys.
Under 120 km            – Ionisert nitrogen skaper blålilla lys.

Historie og forskning på polarlys

Den første realistiske beskrivelsen av nordlyset var i den berømte norske krøniken Kongespeilet fra ca. år 1230. Her hadde forfatteren nevnt tre teorier til hvorfor vi ser nordlys. Senere, i perioden 1550-1800 var det spesielt prestene i Norge som skrev om nordlys. I 1724 ble den første avhandlingen som helt var viet nordlysfenomenet skrevet av nordmannen Jens Christian Spidberg.
Senere har en rekke forskere prøvd å finne ut mer om det underlige himmelfenomenet nordlys. Alta var tidlig et senter for nordlysforskingen. Rundt år 1900 ble det mulig å forklare nordlys omtrent slik vi gjør i dag. Denne forklaringen er dannet på grunnlag av  Sophus Tromholts undersøkelser, der han fant sammenhengen mellom nordlys og solflekker, og Birkelands Terrella-eksperimenter.
Forklaringen gikk da ut på at ladde partikler fra sola styres av jordas magnetfelt og «tenner» atmosfærens gasser. Den gang kunne de ikke forklare hvordan gassene i atmosfæren ble «tent» og hvordan de ulike fargene i nordlyset oppsto. Da dansken Niels Bohr presenterte sin atommodell i 1913, ble det mulig å komme med en slik forklaring. I 1920-årene ble høyden av nordlyset kartlagt av Carl Størmer.
En av de internasjonalt mest kjente norske nordlysforskere er Lars Vegard.
Nordlysforskning pågår fortsatt i Norge og i mange andre land. Denne forskningen gir og har gitt oss ny informasjon om sola, jordatmosfæren og om det nære verdensrom. Et eksempel på et sted i Norge der det forskes på nordlys, er på rakettskytefeltet på Andøya. Fra bakken kan man bare studere nordlyset nedenfra, og fra satellitter kan man studere det ovenfra. Men ved hjelp av raketter kan man gjøre målinger inne i selve nordlyset.