7. janúar 2001 | Sunnudagsblað | 4451 orð | 14 myndir

Norðurljós

Alaska, skammt frá bænum Circle, nóvember 1998.
Alaska, skammt frá bænum Circle, nóvember 1998.
[ Smellið til að sjá stærri mynd ]
Norðurljósin eru eitt glæsilegasta sjónarspil í náttúrunnar ríki. Um það verður tæpast deild. Í þúsundir ára hafa menn ýmist óttst þau eða elskað og dáð, og jafnframt reynt að komast að því hvað þarna er á ferðinni.Sigurður Ægisson kannað þá sögu og uppgötvaði, að ennþá er æði margt í fari þessara ljósa sem vísindin ekki skilja, þrátt fyrir alla tækni nútímans á geimöld.
HIN undarlegu ljósfyrirbæri á himni, sem á máli vísindanna hafa verið nefnd Aurora polaris, en mættu á íslensku kallast heimskautaljós eða segulljós, hafa löngum vakið blendnar tilfinningar með þeim sem hafa barið þau augum, enda kannski ekki að furða, jafn dularfull sem þau löngum hafa þótt vera. Nú á tímum er vitað að þessi ljós orsakast af sólvindinum, en það er flæði hraðfara rafagna sem eru upprunnar á sólinni, nánar tiltekið í kórónu sólar, ofurheitum hjúp sem umlykur sólina. Það tekur rafagnirnar venjulega 3-6 daga að fara þessa 150 milljón km vegalengd til jarðarinnar.

Þegar rafagnirnar nálgast jörðina, fer segulsvið jarðar að hafa áhrif og sveigja þær af leið, einkum yfir miðbaug, þar sem agnirnar stefna þvert á segulkraftlínurnar. Flestar rafagnirnar streyma framhjá jörð, án frekari áhrifa, en hluti sleppur inn í segulhvelin. Þær rafagnir mynda segulljósin.

Á 11 ára tímabili sveiflast virkni sólar á milli hámarka. Í hámarki verður mikið rafagnaútstreymi í kórónugosum og sólblossum, en það eru ofsafengnustu atburðir sem gerast á sólinni. Útstreymi af þessari tegund er þó skammvinnt. Í svokölluðum kórónugeilum er rafagnaútstreymið jafnara og þau svæði geta orðið langlíf. Frá jörðu séð snýst sólin um möndul sinn á u.þ.b. 27 dögum, og í hvert sinn sem tiltekin kórónugeil snýr beint að jörðu, aukast líkurnar fyrir því að rafagnastraumur hitti jörðina. Af þessum sökum er það algengt, að reglubundin aukning verði á norðurljósum á 27 daga fresti.

Árekstur rafagna við köfnunarefni og súrefni

Í gufuhvolfi jarðar eru tvær lofttegundir algengastar, köfnunarefni (rúmlega 78%) og súrefni (tæplega 21%). Ýmsar aðrar lofttegundir eru svo að baki því sem upp á vantar. Þegar rafagnirnar, sem aðallega eru rafeindir (elektrónur) og róteindir (prótónur), koma inn í gufuhvolf jarðar, rekast þær á frumeindir og sameindir andrúmsloftsins og áreksturinn er svo mikill að þessar frum- og sameindir örvast og fara á hærra orkustig. Við það að fara aftur niður á grunnstigið senda þær frá sér geislun, þ.e. segulljósin. Þetta er svipað og gerist í flúrljósum, en þar er straumi rafeinda hleypt í gegnum þunna lofttegund, sem þá lýsir. Kvikasilfursgufa gefur t.d. bláleitt ljós, og natríum gulrauða birtu, að eitthvað sé nefnt. Segulljósin myndast hins vegar aðallega úr lýsandi súrefni og köfnunarefni.

Hæð ljósanna yfir jörð getur verið ákaflega misjöfn, en venjulega er hún 100-150 km, en þau hafa lægst sést í 65 km hæð og mest í yfir 1.000 km hæð, en slíkt heyrir þó til algjörra undantekninga. Til samanburðar má geta þess, að ský ná sjaldnast 10 km hæð og eru venjulega miklu neðar.

Segulljósin eru litrík, en missterk, og hafa ýmsar formgerðir. Í um 100 km hæð gefur köfnunarefni frá sér rautt ljós, en blár litur stafar hins vegar frá jónuðum köfnunarefnissameindum í um 200 km hæð. Árekstur rafagna og súrefnisfrumeinda í 100-200 km hæð gefur af sér grænleitt ljós, sem er algengasti liturinn, en verði áreksturinn ofar myndast blóðrautt ljós. Dauf norðurljós sýnast einatt gráhvít, og er orsök þess yfirleitt sú, að ljósin eru of dauf til að litaskyn augans nái að greina hinn eiginlega lit. Einnig getur komið fyrir, jafnvel í björtum norðurljósum, að rauður, grænn og blár litur blandist svo saman, að ljósið sýnist gult eða hvítt.

Suður- og norðurljós

Á norðurhveli jarðar eru þessi segulljós kölluð norðurljós, eða Aurora borealis á máli vísindanna. Og hliðstæða þeirra, eða öllu frekar andhverfa, suðurljós, Aurora australis. Í raun og veru er þar um eitt og sama fyrirbæri að ræða. Hin síðar nefndu eru í grennd við suðurheimskautið; helst eru það Nýsjálendingar og Ástralar sem eiga þess kost að sjá þau, svo og vísindamenn í rannsóknarstöðvum á Suðurskautslandinu. Vegna þessa er ekki nærri eins mikið um arfsagnir tengdar suðurljósum og er á norðurhveli jarðar. Á hinn bóginn er samt ýmislegt líkt með hugmyndum manna í suðri og norðri um þessi ljósfyrirbæri. Sem dæmi má nefna, að frumbyggjar Nýja-Sjálands og ýmsar þjóðir í Norður-Ameríku og Evrópu töldu, að segulljósin væru endurvarp frá kyndlum eða bálköstum einhvers staðar.

Löngum var talið að það hefði verið franski heimspekingurinn og stjörnufræðingurinn Pierre Gassendi (1592-1655) sem bjó til eða fyrstur notaði á prenti hið alþjóðlega heiti norðurljósanna, Aurora borealis, árið 1621, en nýlega hafa verið leidd rök að því, að höfundurinn muni vera ítalski eðlis- og stjörnufræðingurinn Galíleó Galíleí (1564-1642), og að heitið sé frá árinu 1619. Er forliðurinn vísun í rómversku gyðju morgunroðans, Áróru, og skírskotar til þess að í suðlægum löndum sjást norðurljós helst sem rauðleitur bjarmi í norðri úti við sjóndeildarhring. Viðliðurinn er tilvísun í grískan vindaguð norðursins, Boreas, sem meðal Rómverja nefndist Aquilo. Enski flotaforinginn og landkönnuðurinn James Cook (1728-1779) er hins vegar maðurinn á bak við hið alþjóðlega suðurljósaheiti, Aurora australis, og mun það hafa orðið til árið 1773.

Þessi ljós eru ekki mest yfir sjálfum heimskautunum, eins og margur kynni þó að ætla, heldur 2.000-3.000 km frá þeim, og mynda þar sveiglaga kraga utan um segulskaut jarðar en ekki sjálf heimskautin. Og þar eð segulskautið á norðurhveli er um 1.200 km frá sjálfu heimskautinu, fylgir norðurljósakraginn ekki allsstaðar sömu breiddargráðu. Aukinheldur tekur hann breytingum, stækkar þegar mikið gengur á í sólinni og færist þá suður á bóginn og getur sést nálægt miðbaugi. Þetta á eins við suðurljósakragann, nema það hann færist norður á bóginn. Alrauður himinn, af völdum nefndra ljósa, sást t.d. 1. september árið 1859 frá Honolúlú, 4. febrúar árið 1872 frá Bombay, 25. september árið 1909 frá Singapúr, 13. maí árið 1921 frá Samóaeyjum, og 13. og 23. september árið 1957 og 11. febrúar árið 1958 frá Mexíkó. Hins vegar dregst kraginn saman þegar lítið er um sólgos.

Svo er annað hitt að norðurljósakraginn er ekki hringur með segulskautið í miðju, heldur ílangur baugur sem er nær segulskautinu þeim megin sem að sól snýr. Ástæðan fyrir þessu er, að segullínur jarðar eru aflagaðar af sólvindinum; hann þjappar línunum saman á daghlið jarðar, en togar úr þeim á næturhliðinni. Á daghliðinni myndast norðurljósin því við hærri breiddargráður; kraginn er m.ö.o. breiðari á næturhliðinni og nær lengra suður á bóginn. Þetta hefur jafnframt í för með sér, að norðurljósakraginn er ekki alltaf yfir Íslandi; á hádegi er hann langt fyrir norðan land, en þokast suður upp úr því og er yfir landinu um miðnættið. Meðalstaða norðurljósakragans, þar sem norðurljós eru tíðust, nefnist norðurljósabelti; það liggur þvert yfir Ísland.

Athuganir benda til, að hér á landi sjáist norðurljós svo til allar nætur, þegar heiðskírt er. Við norðurskautið sjást þau að líkindum fimmtu hverju nótt, í Edinborg og Ósló að meðaltali þrisvar í mánuði, í London fimm sinnum á ári, en í Róm aðeins einu sinni á tíu ára fresti.

Elstu ritheimildir

Haft er fyrir satt, að elstu myndir að norðurljósum sé að finna í 20.000 ára gömlum hellamálverkum krómagnonmanna. Hvort sem sú mun vera reyndin eða ekki er talið að fyrst sé minnst á norðurljós í rituðu máli í Gamla testamentinu, nánar tiltekið í Fyrstu Mósebók (15:17), sem talin er hafa verið færð í letur á 8. öld f.Kr. Og bent hefur verið á, að í sumum öðrum bókum Gamla testamentisins gæti einnig verið um sama hlut að ræða. Áhugaverðasta lýsingin mun vera í Ezekíel (1:1-28), sem talin er frá 6. öld f.Kr.

Forn-Grikkir veltu þessum ljósum einnig fyrir sér og reyndu að útskýra eðli þeirra og gerð. Mætti þar nefna skáldið Hesíódos (8. öld f.Kr.), og heimspekingana Anaximedes (u.þ.b. 570-526 f.Kr.) og Anaxagoras (500-428 f.Kr.), lækninn Hippocrates (u.þ.b. 460-377 f.Kr.), og heimspekinginn og náttúrufræðinginn Aristóteles (384-322 f.Kr.), sem yfirleitt er fyrstur talinn hafa fjallað um norðurljósin á vísindalegan hátt, í bók sinni, Meteorologia.

Í Kína er sömuleiðis margar gamlar heimildir um norðurljós að finna, og virðist sú elsta vera frá árinu 208 f.Kr., en sumir telja þó að um mun eldri heimildir sé þar að ræða, sem jafnvel nái allt aftur til u.þ.b. 2600 f.Kr.

Aðrir þekktir norðurljósaathugendur fortíðarinnar eru stóíski heimspekingurinn Lucius Annaeus Seneca (u.þ.b. 4 f.Kr.-65 e.Kr.) og rithöfundurinn og náttúrufræðingurinn Gaius Plinius Secundus (23-79 e.Kr).

Á næstu öldum og raunar allt til 1500 fást menn lítið við athuganir á þessu fyrirbæri, en þó er að finna á víð og dreif ýmsar hugmyndir í bókum víða, t.d. í Konungsskuggsjá, sem talin er rituð í Noregi á 13. öld, en þar eru reifaðar þrjár ólíkar hugmyndir eða tilgátur manna um uppruna norðurljósa:

"Menn segja sumir, að eldur kringi umhverfis höfin og öll vötn þau, sem hið ytra renna um böll jarðarinnar. En með því að Grænaland liggur á hinni yztu síðu heimsins til norðurs, þá kalla þeir það mega vera, að það ljós skíni af þeim eldi, er umhverfis er kringdur hin yztu höfin.

Þetta hafa og sumir í ræður fært, að í þann tíma, er rás sólarinnar verður undir belli jarðarinnar um nóttina, að nokkurir skimar megi af hennar geislum bera upp á himininn með því, að þeir kalla Grænaland svo utarlega liggja á þessi heimsins síðu að brekkuhvelið jarðarinnar má þar minnka, það er fyrir ber skin sólarinnar.

En þeir eru sumir, er þetta ætla, og það þyki og ei ólíkast vera, að ísarnir og frostið dragi svo mikið afl undir sig, að af þeim geisli þessi skimi.

Eigi veit ég þá hluti fleiri, er í getur sé fært um þetta mál, en þessa þrjá hluti, er nú ræddum vér um, og engan dæmum vér sannan af þeim, en þessi þyki mér ei ólíkastur, er síðast ræddum vér um."

Lifnar yfir rannsóknunum

Á 16. öld tekur að lifna yfir norðurljósarannsóknum og á næstu öldum þar á eftir finnast svör við ýmsum þeim gátum, sem fyrri tíðar menn höfðu verið að glíma við í þessu efni. Segja má, að þar hafi Englendingurinn William Gilbert (1544-1603) e.t.v. lagt grunninn, með þeirri uppgötvun sinni árið 1600, að jörðin væri einn allsherjar segull. Og ef hratt er farið yfir sögu uppgötvar t.d. Bandaríkjamaðurinn Elias Loomis (1811-1889) norðurljósabeltið og merkir það á landakort, 1860. Og árið 1868 kemst Svíinn Anders J. Ångström (1814-1874) að því með litrófsmælingum, að þessi ljósagangur á himni stafaði ekki frá endurskini ískristalla mjög hátt í lofti uppi, böðuðum í sólarljósi, eins og þó René Descartes (1596-1650) hafði látið sér detta í hug og var ríkjandi skoðun fram að þessu, heldur væri þar eitthvað annað á ferðinni; norðurljósin hefðu ekki að geyma allt litróf sólarljóssins, heldur einungis ákveðna tóna. Þess vegna gætu norðurljósin ekki verið tengd sólarljósinu.

Norðmennirnir Kristian Birkeland (1867-1917), Carl Størmer (1874-1957) og Lars Vegard (1880-1963) koma einnig mjög við sögu norðurljósaathugana, og eru þekkt nöfn á alþjóðavísu. Af þeim er Størmer e.t.v. kunnastur nú á tímum, en hann reiknaði fyrstur manna nákvæmlega út hæð norðurljósanna, með þríhyrningsmælingu (árið 1910), og greindi að auki birtingarform þeirra (árið 1930), en fram að þeim tíma var gjarnan álitið að um 50-100 formgerðir væri að ræða. Er þessi flokkun hans að hluta til enn við lýði nú á dögum. Birkeland gerði hins vegar tilraunir með segulljós í rannsóknarstofu, og Vegard uppgötvaði m.a. þátt köfnunarefnis í norðurljósunum (á árunum 1912-1913) og kortlagði liti norðurljósanna. Kanadamennirnir John C. McLennan (1867-1935) og Gordon M. Shrum (1896-1985) komust árið 1925 að því, að súrefnisfrumeindir væru ástæðan fyrir græna litnum.

Bandaríkjamaðurinn Merle A. Tuve (1901-1982) er líka stórt nafn í þessari sögu, vegna uppgötvunar fareindahvolfsins, árið 1925, og eins er með landa hans, James Van Allen (1914-), sem fann geislabelti, sem eftir honum eru nefnd, og tengjast myndun segulljósa. Og þeir eru raunar mun fleiri sem hægt væri að nefna, en plássins vegna skal þetta látið nægja, enda hitt allt of langt mál upp að telja. Hins vegar má nefna, að árið 1981 náðist í fyrsta sinn gervitunglamynd af segulljósakraga.

Og ennþá er margt óljóst í sambandi við þessi ljósfyrirbæri, þrátt fyrir alla tæknina, sem mannskepnan hefur nú yfir að ráða.

Fyrstu skipulegU athuganir hér á 18. öld

En hvenær skyldu menn hafa farið að rannsaka þetta fyrirbæri á Íslandi?

"Það er spurning hvað á að kalla rannsóknir, en norðurljósin hafa áreiðanlega vakið athygli manna hérlendis og valdið heilabrotum allt frá landnámstíð," segir Þorsteinn Sæmundsson stjarnfræðingur, sem í áratugi hefur verið í fremstu röð í norðurljósaathugunum hér á landi. "Ég veit reyndar ekki um neinar beinar lýsingar á norðurljósum í íslensku fornritunum. Ef til vill hefur mönnum þótt fyrirbærið of hversdagslegt til að færa það í sögur. Hitt er líka hugsanlegt, að á söguöld hafi verið minna um norðurljós á Íslandi en nú á dögum. Í því sambandi er vert að minnast á þá lýsingu á norðurljósunum sem fram kemur í Konungsskuggsjá. Hún er skrifuð í Noregi og sá sem skrifar virðist vera að lýsa fyrirbæri sem hann er ekki kunnugur persónulega, heldur sést í fjarlægu landi, Grænlandi. Það merkir, að á þeim tíma hafa norðurljósin ekki verið algeng í Noregi og sennilega ekki heldur á Íslandi. Jarðeðlisfræðilegar rannsóknir gefa jafnframt vísbendingar um að segulskaut jarðar hafi á þessum tíma verið annars staðar en nú. Þá hefur norðurljósabeltið líka verið á öðrum stað, og þá sennilega fyrir norðan Ísland. Síðan hefur það færst suður fyrir Ísland um skeið, en er núna aftur komið norður á bóginn."

Þegar svo líða tekur á er að finna eitt og annað um norðurljósin í gömlum ritum, m.a. í Íslandslýsingu Odds Einarsonar (1588/1589). Þar segir m.a.:

"Ég hafði nær gengið framhjá himinlogum þeim eða hinu undursamlega ljósi, sem Íslendingar nefna norðurljós og sýnilega ber þeim mun meira á sem nær dregur norðurheimskauti. En því bæti ég ljósi þessu í tölu undraverðra hluta, að vér höfum hingað til ekki getað fræðzt um orsakir þess af neinum. Vilja sumir álíta, að þetta séu hin stökkvandi stjörnumerki náttúrufræðinganna, en hvort það er rétt, verða þeir sjálfir að sjá til.

Hitt er víst, að þegar ljós þessi sjást, er alveg eins og himinninn standi í ljósum logum. Þjóta logar þessir með svo undraverðum hraða sitt á hvað upp og niður, að naumast er hægt að horfa á þessa undursamlegu og logandi iðu án þess að verða hálfvegis ringlaður. Helzt sést þetta á haustum og vetrum, heilar nætur samfellt, einkum þegar heiðríkjur eru miklar. Til eru þeir menn, sem halda því fram, að ljós þetta stafi af því, hvernig geislar sólarinnar, sem gengur skáhallt kringum jarðarendann, brotna, þegar þeir falla á fannbreiður eða glæjan ís, og orsaki þeir þá þessa lýsingu í loftinu."

Einnig er um norðurljósin ritað í frásögnum Nielsar Horrebow um Ísland (1752), Ferðabók Eggerts og Bjarna (1772) og Ferðabók Sveins Pálssonar (1791-1797), að fátt eitt sé nefnt.

"Fyrstu skipulegu athuganirnar á Íslandi eru sennilega þær sem Sveinn Pálsson gerði í þrjú ár samfleytt, 1792-1794, en þá skráði hann hve mörg kvöld í hverjum mánuði norðurljós hefðu sést. Það er svo ekki fyrr en 1873, að reglubundar athuganir hefjast hérlendis. Það var á vegum dönsku veðurstofunnar," segir Þorsteinn. "Þá var farið að skrá norðurljós jafnframt því að veðurathuganir voru gerðar. Erlendis var slíkum athugunum safnað mun fyrr en hér, t.d. í Noregi. Norðmenn hafa ætíð verið mjög áhugasamir um norðurljós. Veturinn 1883-1884 kom hinn þekkti danski vísindamaður Sophus Tromholt hingað til lands til norðurljósarannsókna, og fór m.a. upp á Esju til mælinga. Svo kom hingað annar leiðangur á árunum 1899-1900 og dvaldist á Akureyri. Hann var sömuleiðis á vegum dönsku veðurstofunnar, eins og hinn fyrsti, og honum stjórnaði Adam Paulsen, forstjóri veðurstofunnar og merkur vísindamaður. Með í för var myndlistarmaður, Harald Moltke greifi, sem málaði myndir af norðurljósunum, og eru þau verk hans með því besta sem gert hefur verið af því tagi. Veturinn 1902-1903 kom hingað norskur leiðangur til norðurljósarannsókna og setti upp mælingastöð á Dýrafirði. Þær mælingar voru gerðar að tilhlutan Kristian Birkelands, en hann tók ekki sjálfur þátt í þeim. Svo veit ég lítið um norðurljósaathuganir hérlendis framan af 20. öldinni.

Á öðru alþjóðlega pólárinu, 1932-1933, voru sendar hingað norskar norðurljósamyndavélar af sömu gerð og Carl Størmer notaði í Noregi. Ég minnist þess að hafa séð þessar myndavélar í geymslu á Veðurstofunni fyrir mörgum árum, en veit ekki hvort þær voru nokkurn tíma notaðar hér. Að minnsta kosti hef ég aldrei séð neinar myndir teknar með þeim.

Sjálfur byrjaði ég að fást við norðurljósaathuganir á árunum 1951-1954, þegar ég var í menntaskóla. Þá gekk ég í Breska stjörnufræðifélagið, sem er félag áhugamanna, en ein deild þess félags vinnur að norðurljósarannsóknum. Þetta voru fyrstu nánu kynni mín af norðurljósunum. Þá fylgdist ég með norðurljósum flest kvöld þegar heiðskírt var, og var oft langt fram á nætur við að skrá athuganirnar. Ég fékk þá mikinn áhuga á þessu verkefni. Skýrslurnar fóru til gagnamiðstöðvar í Edinborg."

Norðurljósamyndavélar á Rjúpnahæð og við Eyvindará

"Á alþjóðlega jarðeðlisfræðiárinu, 1957-1958, tóku þjóðir heims höndum saman til rannsókna á norðurljósunum, og Íslendingar áttu aðild að því átaki. Veðurstofan setti upp norðurljósamyndavél af sænskri gerð á Rjúpnahæð, sem þá var töluvert utan við byggðina í Reykjavík. Verkinu stjórnaði Eysteinn Tryggvason, sem þá vann á Veðurstofunni. Það vildi svo til, að ég var í sumarvinnu á Veðurstofunni á þessum tíma, þannig að ég átti þátt í að koma myndavélinni upp og vinna að fyrstu myndatökunum. Myndir voru teknar á mínútufresti á 16 mm filmu. Myndavélin á Rjúpnahæð var rekin af Veðurstofunni til 1963. Þá var ég kominn frá námi erlendis og byrjaður að vinna á nýstofnaðri Eðlisfræðistofnun, sem var forveri Raunvísindastofnunar Háskólans. Varð þá að samkomulagi að Eðlisfræðistofnun tæki við þessum myndatökum af Veðurstofunni. Myndavélin á Rjúpnahæð var svo í notkun í tíu ár í viðbót, eða til 1973. Árið 1965 tókst mér að fá aðra norðurljósamyndavél að gjöf frá Bandaríkjunum. Sú myndavél var flutt til Egilsstaða, eftir að sérstakt hús hafði verið smíðað utan um hana. Ætlunin var að senda myndavélina flugleiðis, en þegar til kastanna kom reyndist húsið of stórt til að það kæmist inn í nokkra flugvél í innanlandsflugi. Á endanum var Varnarliðið fengið til að flytja hana. Þessi myndavél var sett niður við Eyvindará nálægt Egilsstöðum og starfrækt þar í nokkur ár. Upp úr 1970 var myndavélin flutt suður og komið fyrir í segulmælingastöð Raunvísindastofnunar Háskólans í Leirvogi í Mosfellssveit. Þar voru teknar myndir um skeið, en ekki þó með reglubundnum hætti.

Árið 1965 kom hingað leiðangur vísindamanna frá frönsku geimvísindastofnuninni. Þeir höfðu meðferðis eldflaug sem skotið var upp í háloftin frá Mýrdalssandi til að rannsaka norðurljósin. Mun það vera í eina skiptið sem slík tilraun hefur verið gerð hér á landi. Tveimur árum síðar kom annar leiðangur frá sömu stofnun og sendi loftbelgi upp í háloftin til að mæla röntgengeisla sem tengjast norðurljósunum."

Fleiri þjóðir bætast við

"Það næsta sem gerist er að það koma hingað menn frá Pólrannsóknastofnuninni í Japan, undir forystu Dr. Natsuo Sato, til norðurljósaathugana. Þetta er árið 1977. Þeir óskuðu eftir aðstoð og samvinnu við Raunvísindastofnun Háskólans og ég tók að mér þetta samvinnuverkefni. Árið 1983 voru Japanarnir búnir að setja upp mjög fullkomna athugunarstöð á Augastöðum nærri Húsafelli, og hefur hún verið rekin þar síðan. Sú stöð hefur verið aðalstöðin, en Japanar komu einnig upp mælingastöð í Æðey á Ísafjarðardjúpi, og á Mánárbakka á Tjörnesi. Þessar þrjár stöðvar hafa verið reknar samfellt allan þennan tíma í samvinnu við Raunvísindastofnun, en auk þess hafa ferið gerðar tímabundnar mælingar á nokkrum öðrum stöðum á landinu.

Ég hef tekið þátt í greinaskrifum með japönsku vísindamönnunum, og haft yfirumsjón með rekstri stöðvanna, en daglegan rekstur á hverjum stað hafa þeir annast Snorri Jóhannesson á Augastöðum, Aðalgeir Egilsson á Mánárbakka og Jónas Helgason í Æðey. Á ýmsu hefur gengið í rekstrinum, einkanlega vegna þess að hve mjög íslenskt veðurfar hefur reynt á tækjabúnaðinn, sem aldrei var ætlaður til svo langs tíma. Þess vegna hefur mikið mætt á heimamönnum, en ég held að á engan sé hallað þótt ég segi að Snorri á Augastöðum hafi átt hvað drýgstan þátt í því halda tækjum gangandi við erfið skilyrði. Japanar hafa sérstakan áhuga á Íslandi vegna þess að þeir eru með rannsóknastöð á Suðurskautslandinu, og er hún eins konar andfætlingur íslensku stöðvanna, að því leyti að segulkraftlínur jarðar, sem liggja frá jörðinni hér, koma aftur til jarðar nálægt stöðinni á Suðurskautslandinu. Það er segulsvið jarðar sem mótar norðurljósin og stjórnar þeim að miklu leyti og þess vegna er mjög áhugavert að kanna hversu mikið samræmi er á milli norðurljósa og suðurljósa á samsvarandi stöðum. Það er mjög lítið um að stöðvar séu svona vel staðsettar til slíkra athugana. Japanar ætluðu upphaflega að reka stöðvarnar hér í örfá ár, en það hefur teygst úr þessu, því þetta hefur reynst mjög áhugavert og niðurstöðurnar vekja sífellt fleiri spurningar sem þarf að svara og rannsóknir halda því áfram. Tækjabúnaðurinn er mjög fullkominn og margvíslegur. Myndavélarnar eru einungis í notkun í tiltölulega skamman tíma á hverju ári. Japanarnir koma hingað einu sinni til tvisvar á ári, og þá sérstaklega til að stjórna myndatökunum. En þess utan eru líka gerðar mælingar á segulsviði, útvarpsbylgjum, sem tengjast norðurljósunum, ljósmælingar og svokallaðar ríómælingar, sem eru mælingar á útvarpsbylgjum utan út geimnum. Útvarpsbylgjurnar verða fyrir áhrifum í háloftunum, og þessi áhrif eru mjög nátengd norðurljósunum. Því má segja að í þessum tækjum sé hægt að sjá norðurljós að degi til líka, þó að það séu ekki nákvæmlega sömu norðurljós og menn myndu sjá með augunum.

Svo eru Frakkar hér með ratsjárstöð við Stokkseyri, en það er annar starfsmaður á Raunvísindastofnun, Gunnlaugur Björnsson stjarneðlisfræðingur, sem sér um rekstur þeirrar stöðvar. Stöðin á Stokkseyri er tengd annarri stöð í Kanada. Þessar tvær ratsjár horfa á sömu norðurljós frá tveimur sjónarhornum og mæla stöðu þeirra og fylgjast með þeim að öðru leyti. Þetta er hluti af stærra kerfi, austan hafs og vestan. Breskir vísindamenn eru einnig þátttakendur í þessu ratsjárverkefni hér á landi og reka sams konar stöð við Þykkvabæ."

Græni liturinn algengastur

Talið berst að litum norðurljósanna.

"Græni liturinn er algengastur, en rauður litur kemur oft fyrir í neðri brún ljósanna eða efst í löngum geislum," segir Þorsteinn. "Bláum og fjólubláum litum bregður einnig fyrir. Sjaldgæf tegund norðurljósa er svonefnd alrauð norðurljós, en þá er rauði liturinn ríkjandi, jafnvel um allan himin. Þetta sést helst nálægt sólblettahámarki og sást hér á landi í nóvember síðastliðnum. Sjálfur hef ég aðeins séð þetta fyrirbæri einu sinni, árið 1957. Þessi alrauðu norðurljós eru svo ólík venjulegum norðurljósum að menn trúa varla sínum eigin augum þegar þeir sjá þau. Ég er ekki að segja að þessi norðurljós séu fallegri en önnur, þau eru bara sérstæð. Sjálfum finnst mér norðurljósin fegurst ef þau skarta sem flestum litum: grænum, rauðum, bláum og fjólubláum. Allir þessir litir eru til og hægt að mæla nákvæmlega hvar þeir eru í litrófinu og hvaða efni eiga þátt í að mynda þau. Eins og við er að búast eru það fyrst og fremst súrefni og köfnunarefni, enda eru það efnin sem gufuhvolfið er aðallega samsett úr. Norðurljósin verða til undir mjög sérstæðum kringumstæðum, í nánast algjöru lofttæmi. Þarna eru rafagnir á ofboðslegum hraða, 50.000 km/sek, sem rekast á frumeindir og sameindir andrúmsloftsins og fá það til að lýsa. Og orkan er líka gífurleg. Einn norðurljósabogi í háloftunum flytur meiri orku en allar virkjanir Íslendinga."

Norðurljós skammt frá jörðu

Ýmsir menn, bæði hér á landi og erlendis, fullyrða að þeir hafi séð norðurljósin koma alveg niður undir jörðu, og til eru þeir sem hafa þóst heyra í norðurljósum, þar sem algjör þögn hefur ríkt. Tala þeir um suð, eða einhvers konar snarkhljóð. Þorsteinn er spurður hvort þetta gæti verið rétt.

"Eitt af því sem vakti sérstakan áhuga Tromholts, sem kom hingað 1883, var, að danskur fræðimaður fullyrti að hann hefði séð norðurljósin svo lágt að þau hefðu borið í Esjuna, þ.e.a.s. verið milli sín og hennar. Þetta fannst Tromholt athyglisvert og vildi kanna hvort hann gæti staðfest það. En honum tókst það ekki," segir Þorsteinn. "Ég fæ oft lýsingar á loftsteinum sem eiga að hafa komið niður svo lágt að menn hafi séð þá á milli sín og næsta fjalls. En það er sjónvilla. Eins er það með norðurljósin. Þau eru yfirleitt nálægt 100 km hæð og hafa aldrei mælst neðar en í 65 km hæð. Við höfum enga tilfinningu fyrir því, þegar við sjáum norðurljós, hvað þau eru langt í burtu, og höfum enga möguleika á að meta fjarlægðina.

Spurningunni um hljóðið er auðsvarað. Við heyrum ekki hljóð beint frá norðurljósunum. Ef við gætum það, yrði hljóðið ekki í takt við ljósin; þau eru svo hátt uppi að hljóðið yrði margar mínútur að berast til jarðar. Loftið þarna uppi er líka svo þunnt, að hljóð getur ekki myndast þar. Hitt er svo annað mál, að það gætu verið rafmagnsfyrirbæri við yfirborð jarðar sem tengdust norðurljósum, eins og t.d. jarðstraumar, sem gætu vakið upp einhver hljóð sem eyrun geta numið. Lýsingum manna á þessum norðurljósaþyt ber býsna vel saman, svo að ekki er ólíklegt að þarna sé eitthvað raunverulegt á ferðinni, þótt ekki hafi tekist að staðfesta það ennþá. Þótt ég hafi sjálfur aldrei heyrt neitt þessu líkt, vil ég ekki hafna þessari hugmynd um norðurljósaþytinn."

Aukin tíðni hjartaáfalla?

Nú þóttust vísindamenn í Sovétríkjunum gömlu finna samband á milli bjartra og sterkra norðurljósa og aukinna hjartaáfalla. Fær það staðist?

"Ég hef eitthvað séð um þetta á prenti, en mér finnst það nú ákaflega ólíklegt," segir Þorsteinn. "Það er oft sem menn kanna tölulegt samband fyrirbæra og þykjast finna eitthvað merkilegt, en við nánari athugun reynist svo ekki vera. Ég held að þetta sé eitthvað tilviljunarkennt. Vissulega eru ýmis mælanleg fyrirbæri sem fylgja norðurljósunum, s.s. sveiflur í segulsviðinu, en þetta eru afskaplega veik hrif og þarf góð tæki til að mæla þau að öllum jafnaði. Segulstormar, sem fylgja norðurljósum, geta stundum spanað upp spennur í löngum raflínum og valdið meiri háttar rafmagnstruflunum. Það gerðist t.d. fyrir nokkrum árum í Kanada og Bandaríkjunum, að allt rafmagn fór af stórum svæðum í margar klukkustundir, þegar spennar brunnu yfir. En ég á mjög bágt með að trúa því, að þetta hafi bein líffræðileg áhrif á fólk. Ég get ekki séð hvernig það mætti verða."

Myrkur og ÓMÆLD þolinmæði

Að lokum er Þorsteinn spurður að því, hvort fólk ætti að bera sig að á einhvern sérstakan hátt við að skoða norðurljósin.

"Ég býst við að nær allir Íslendingar telji sig þekkja norðurljósin, og að vissu leyti er það rétt; svo til allir hafa einhvern tíma séð þau. En til þess að kynnast norðurljósunum vel, þurfa menn að komast út fyrir byggðarkjarnann á hverjum stað, sem lengst frá öllum ljósum, og gefa sér góðan tíma, helst bíða klukkutímum saman; þá fyrst sjá menn norðurljósin eins og þau geta orðið fallegust, og átta sig á einkennum þeirra. Þá uppgötva menn að til eru margar tegundir norðurljósa, sem þeir hafa aldrei séð áður. Þetta uppgötvaði ég á skólaárum mínum, þegar ég fór að eyða tíma í þetta, stundum heilu nóttunum. Og björtustu norðurljós geta verið ótrúlega falleg. Í byrjun desember hringdu til mín tveir menn, sem höfðu verið á ferð norður í land. Þegar þeir voru nærri Hvammstanga stöðvuðu þeir bíla sína vegna þess hve norðurljósin voru stórkostleg. Mennirnir voru svo gagnteknir að þá skorti orð til að lýsa því sem þeir höfðu séð. Þeir sögðust oft hafa séð norðurljós en aldrei neitt í líkingu við þetta. Því verður ekki á móti mælt að norðurljósin eru með því fegursta sem auganu mætir í náttúrunnar ríki. En fallegustu skrautsýningarnar standa sjaldan lengur en í örfáar mínútur og þess vegna missa flestir af þeim, því miður. Sívaxandi raflýsing í borgum og sveitum torveldar mönnum líka að fylgjast með þessu einstæða náttúrufyrirbæri. Vonandi kemur að því að menn fari að huga að því máli og stilla lýsingu í hóf."

Norðurljós

Veit duftsins son nokkra dýrðlegri sýn

en drottnanna hásal í rafurloga?

Sjá grundu og vog undir gullhvelfdum boga!

Hver getur nú unað við spil og vín?

Sjálf moldin er hrein eins og mær við lín,

mókar í haustsins visnu rósum.

Hvert sandkorn í loftsins litum skín,

og lækirnir kyssast í silfurósum.

Við útheimsins skaut er allt eldur og skraut

af iðandi norðurljósum.


Frá sjöunda himni að ránar rönd

stíga röðlarnir dans fyrir opnum tjöldum,

en ljóshafsins öldur, með fjúkandi földum

falla og ólga við skuggaströnd.

Það er eins og leikið sé huldri hönd

hringspil með glitrandi sprotum og baugum.

Nú mænir allt dauðlegt á lífsins lönd

frá lokuðum brautum, frá myrkum haugum,

og hrímklettar stara við hljóðan mar

til himins, með kristalsaugum.


Nú finnst mér það allt svo lítið og lágt,

sem lifað er fyrir og barizt er móti.

Þó kasti þeir grjóti og hati og hóti,

við hverja smásál ég er í sátt.

Því bláloftið hvelfist svo bjart og hátt.

Nú brosir hver stjarna, þótt vonirnar svíki,

og hugurinn lyftist í æðri átt,

nú andar guðs kraftur í duftsins líki.

Vér skynjum vorn þrótt, vér þekkjum í nótt

vorn þegnrétt í ljóssins ríki.


Hve voldugt og djúpt er ei himinsins haf

og hásigldar snekkjur, sem leiðina þreyta.

Að höfninni leita þær, hvort sem þær beita

í horfið - eða þær beygja af.

En aldrei sá neinn þann, sem augað gaf,

- og uppsprettur ljóssins ei fundnar né skýrðar.

Með beygðum knjám og með bænastaf

menn bíða við musteri allrar dýrðar.

En autt er allt sviðið og harðlæst hvert hlið

og hljóður sá andi, sem býr þar.

Einar Benediktsson

Aðgangsupplýsingar

Notandi:Þú ert ekki innskráð(ur).
Greinin: Þessi grein er ókeypis þar sem hún er eldri en þriggja ára.
Morgunblaðið - fyrsta forsíðan

Morgunblaðið hjá Landsbókasafni

Á vefnum timarit.is er að finna stafrænt safn Landsbókasafns yfir helstu dagblöð og tímarit landsins. Þetta er eina leiðin til að leita að efni úr Morgunblaðinu frá því fyrir 1986.