Slik fant forskere ut av nordlyset

2 months ago 24

Nordlyset er oftest grønt, men kan også blafre i andre farger, som her over Oslofjorden i mai i år. Når det en sjelden gang er synlig sørover i Europa, er nordlyset rødt. (Foto: Heiko Junge / NTB)

På kvelden 6. mars 1716 skjedde det noe helt usedvanlig sør i Europa. Himmelen ble blodrød og flammet kraftig.

Folk ble skremt. De hadde aldri sett nordlys før.

Mange holdt seg våkne gjennom natten. Prester var overbevist om at dommedag var kommet.

Noen hadde sett blod regne ned. Andre fortalte om hærer som slåss med flammende sverd, kometer i brann, drager og grusomme monstre, skriver historiker Patricia Fara ved Cambridge University i en studie.

Den ville himmelen var en protest mot at to skotske opprørere ble dømt til døden, mente mange briter. I Skottland heter nordlyset Lord Derwentwater's Lights til minne om en av dem.

Men ikke alle var overbevist om at nordlyset var et varsel, protest eller tegn på undergangen.

Trodde ikke på tegn fra oven

Dette var midt i opplysningstiden. Fornuft, vitenskap og framskritt var blitt nye idealer.

– På denne tiden løsrev folk seg fra teologien. De tolket ikke lenger alt i naturen som tegn fra oven, forteller Per Pippin Aspaas. Han har forsket på nordlysets historie.

Edmond Halley, som er mest kjent for kometen som ble oppkalt etter ham, var en av dem som mante til ro.

– Han skrev om nordlys-utbruddet og forsikret folk om at den uvanlige himmelfargen hadde en vitenskapelig forklaring, sier Aspaas.

– Mange forskere ved universiteter og vitenskapelige akademier skrev avhandlinger og rapporter om hendelsen. De forsøkte å forklare nordlyset vitenskapelig og argumenterte mot troen på at nordlyset var et varsel, sier Aspaas til forskning.no.

I nord er nordlyset et vanlig fenomen. – Men nedover i Europa der de lærde skulle forklare fenomenet, var dette et sjeldent fenomen som vakte stor oppsikt, sier Per Pippin Aspaas.

Fant halve forklaringen

I dag vet vi at nordlyset oppstår når en vind av elektrisk ladde partikler fra sola kræsjer med jordas atmosfære. Når partiklene treffer gassene i atmosfæren, blir energi frigitt i form av lys. Dette skjer oftest nær Nordpolen og Sørpolen fordi partiklene fra sola blir dratt dit der jordas magnetfelt er sterkest.

Se også: Videoen: Slik oppstår nordlyset.

På 1700-tallet kjente de til magnetisme. Hundre år tidligere kom den første vitenskapelige studien som forklarte at jorda er en stor magnet med to poler.

– Både svenske og britiske forskere klarte å koble nordlyset til jordas magnetisme. De så at kompassnålene begynte å riste og ble forstyrret under kraftige nordlys-utbrudd, sier Aspaas.

Men det holdt ikke, for i nordlyset virker magnetisme og elektrisitet sammen.

Per Pippin Aspaas har forsket på nordlysforskningens historie.

Skjønte ikke nok

Selv om elektrisiteten var kjent, forsto ikke vitenskapsmennene ikke nok av den. Derfor hadde de ikke sjanse til å forstå hvorfor nordlyset oppstår.

Men de prøvde.

– De diskuterte heftig om at dette hadde noe med elektrisitet å gjøre, men de klarte ikke å finne forklaringer, sier Aspaas, som jobber på Universitetsbiblioteket i Tromsø.

Forskerne rigget seg til med ulike apparater som skulle måle magnetisme og elektrisitet. Men datidens instrumenter var ikke gode nok, ifølge Aspaas.

De kunne reist nordover til nordlysets hjemmeområde for å observere, men det var for langt. Reisen var for vanskelig.

– Men de europeiske vitenskapsfolkene var veldig interessert i å snakke med folk i nord som hadde erfaring med nordlys, forteller Aspaas.

Den berømte vitenskapsmannen Galileo Galilei skrev på 1600-tallet om det merkelige fenomenet at himmelen flammet opp mot nord og ble rød. Han døpte det Aurora Borealis, morgenrøden fra nord. Det var først noen hundreår senere man fant ut hvordan nordlyset oppstår.

Varsler (ikke) snø

Den svenske forskeren Anders Celsius, mest kjent fra gradene på termometeret, var en av de som prøvde å finne ut av nordlyset. Celsius var både astronom og meteorolog, og han var en av mange som koblet været til nordlyset.

For det var en vanlig oppfatning blant folk at nordlyset varslet snøvær.

– De var ekstremt interessert i hvordan nordlyset påvirket været. De forsøkte å finne en systematikk i været før, under og etter nordlys-utbrudd. Men dette viste seg vanskelig, sier Aspaas.

Nordlys er vanligere i mørketiden når det også snør mye. Men det ene påvirker ikke det andre, slik forskerne trodde på 1700-tallet.

Det var lettere å se nordlyset på 1700-tallet, da det var mindre lysforurensning. Idag ser du nordlyset bedre utenfor byene sør i Norge. Nærmere nordpolen trenger nordlyset gjennom bylysene.

Det høres og luktes

Flere rapporterte om at de kunne høre nordlyset.

For eksempel mente Celsius selv at han hadde hørt det som ung gutt.

– Opp gjennom historien er det mange mennesker som har hørt knitring og spraking. Jeg kan jo ikke sette meg til doms over det, men selv har jeg aldri hørt noe, sier Aspaas.

Noen luktet også nordlyset. Det luktet svovel.

– Det passet bra med en viktig teori om nordlyset på den tiden. Ingen hadde enda vært på Nordpolen, så de så for seg at det var mange vulkaner der oppe som spydde ut stoffer som drev nedover mot Norge, forklarer Aspaas.

Mange helter og en nordmann

Så hvem var det som til slutt skjønte hva nordlyset egentlig er?

– Her må vi være litt forsiktige. Det finnes ulike fortellinger i ulike land og fra ulike fag i naturvitenskapene. Mange norske fysikere er opptatt av å fremme Kristian Birkeland som den store nordlysforskeren. At det var han som i 1896 løste alle problemer en gang for alle, sier Aspaas.

Birkeland var professor i fysikk ved Universitetet i Oslo. På laboratoriet sitt lagde han en modell over jordkloden, kalt terrella, med magnetiserte poler. Når han sendte en strøm av elektroner mot terrellaen, fikk han det til å lyse opp nær polene.

– Han gjenskapte nordlyset på laboratoriet. Men jeg tror ikke Birkeland fant ut av dette fra intet. Han sto i en lang tradisjon med andre vitenskapsfolk, sier Aspaas.

Birkeland fikk også støtte fra Stortinget til å bygge et observatorium for nordlysforskning på en fjelltopp nær Alta i Finnmark.

Kristian Birkeland (til venstre) under et terrella-eksperiment på laboratoriet. Assistent Olaf Devik til høyre. Cirka 1910.

Ikke høyt nok

Det kan ha vært folks observasjoner av lave nordlys under skyene som satte Birkeland på denne ideen.

– Han argumenterte med at der kom nordlyset så hyppig og at det var viktig å komme så høyt som mulig, sånn at de nærmest kunne ta på nordlyset. Men det stemmer jo ikke.

– Observatoriet på Halddetoppen lå knappe 1.000 meter over bakken. Det vil ikke ha spilt noen rolle om det lå på toppen av Mount Everest, for ingen nordlysutbrudd er så lave, sier Aspaas.

Observatoriet på Halddetoppen er bevart, men ikke lenger i bruk. Staben bodde i huset i forgrunnen, mens forskningen foregikk på toppen.

Selv om Birkelands terrella-eksperimenter var svært avanserte, var han også en utrolig dyr forsker.

– Det kostet fattige Norge enorme summer å bygge infrastruktur for forskning på et fjell i ødemarka. Folk mistet til og med livet i snøras da de brakte forsyninger fram.

– Det var en vill ide, og den førte ikke fram. Men sånn er forskning. Det er prøving og feiling, sier Aspaas.

Lyd eller ikke lyd?

I 1913 skrev cand.real. John Oxaal i tidsskriftet Naturen om at han hadde hørt «en eiendommelig jevnt vedholdende brakende eller buldrende lyd, ikke ulik en fjern avdæmpet torden». Deretter gikk han gjennom andre rapporter om nordlys-lyd, både fra vitenskapsfolk og andre.

Da ble det debatt i Aftenposten. Nordlysene er så høyt over jorden at vi umulig kan høre dem, skrev Olav Aabakken, som selv hadde jobbet på Halddetoppen observatorium. Han mente at folk fantaserer fram lyden av nordlyset.

John Oxaal vek ikke. Han svarte at nordlys-lyd kan verken benektes eller bevises. Han hadde allerede fått en rekke beretninger om nordlys-lyd fra leserne, og ba om flere.

Spørsmålet har opptatt forskere fram til i dag.

– Det er fysikkprofessorer som arbeider seriøst med å forklare hvordan det kan ha seg at noen fremdeles rapporterer om at de hører nordlyset, sier Aspaas.