De groene lichtboog is typerend voor zwak tot middelmatig poollicht. Als de geomagnetische storing die het poollicht veroorzaakt groot is zijn soms ook rode of blauwe lichtstralen te zien.

Oorzaak van poollicht

Poollicht ontstaat wanneer geladen deeltjes afkomstig van de zon het aardmagnetisch veld verstoren, en zo de atmosfeer kunnen binnendringen. Meestal worden de geladen deeltjes door het magnetisch veld afgebogen de ruimte in, en dat beschermt ons.

Wanneer geladen deeltjes de atmosfeer binnendringen op grote hoogte (rond 250km), kunnen ze met hun hoge energie atomen en molekulen exciteren: hierbij worden electronen in andere banen gebracht of zelfs uit het atoom geslingerd (ionisatie). Bij recombinatie en de-excitatie wordt een teveel aan energie in de vorm van licht uitgezonden. Dit licht is wat wij zien als poollicht. De kleur van het licht verschilt afhankelijk van het soort atoom of molekuul, en het energieniveau van de electronbanen.

De geladen deeltjes zijn altijd in de ruimte rond de zon, maar hebben een hoge concentratie en snelheid wanneer de zon een uitbarsting heeft (een zogenaamde Coronal Mass Ejection of CME). Deze uitbarstingen ontstaan door "magnetische kortsluiting" bij zonnevlekken. De magnetische veldlijnen bij zonnevlekken zijn soms zeer complex, en raken onstabiel. Wanneer het veld ineens kortsluit, komen gigantische hoeveelheden energie vrij die vervolgens een explosie aan het oppervlak van de zon veroorzaken. De deeltjes (vooral protonen) die hierbij de ruimte ingeslingerd worden, kunnen bij de aarde aankomen als de explosie aan de kant van de zon was die wij zien.

Iedere 11 jaar heeft de activiteit op de zon een zogenaamd maximum. Er zijn dan voor een paar jaar gemiddeld meer en zwaardere uitbarstingen. De kans op poollicht is in deze periode dan ook groter, en bovendien ook op lagere breedtegraden. Normaal gesproken is poollicht alleen rond en boven de poolcirkels te zien (zowel zuid als noord). Het laatste maximum was rond 2000-2001 en heeft in Nederland verscheidene keren spectaculair poollicht opgeleverd. Het volgende minimum is in 2006, hoewel in 2004 en 2005 het poollicht ook af en toe in Nederland te zien is geweest. De oplettende waarnemer zal gemiddeld eens per jaar wel poollicht kunnen zien in Nederland, en eens in de 3 of 4 jaar spectaculair poollicht.

Waarnemen van poollicht

Tenzij je in de poolstreken woont of daarnaartoe op vakantie gaat, is poollicht zoals gezegd vrij zeldzaam, ook in ons land. Er zijn op internet echter wel veel bronnen van informatie te vinden waarmee het poollicht enigszins te voorspellen (of althans te verwachten) is. Een Nederlandse site waar je veel meer te weten kunt komen over poollicht is www.poollicht.nl. Je kunt je ook abonneren op een discussiegroep en een alert-emailservice waarop je meldingen van poollicht krijgt boven Nederland. Op deze manier heb je minder kans het te missen.

De zwakke vorm van poollicht manifesteert zich als een groenige band aan de noordelijke horizon. Als het poollicht actief is zie je vaak een rode gloed, en als het nog actiever is zijn hierin roze, rode, paarse of zelfs blauwige stralen te zien. Deze stralen bewegen snel, maar meestal niet zo snel dat je ze zichtbaar ziet veranderen. Vaak als poollicht in een zwakke vorm te zien is, kan het ineens van de ene op de andere minuut "oplaaien". Als er enige vorm van poollicht boven Nederland te zien is, moet je dus indien mogelijk de gehele nacht blijven kijken. Menig waarnemer in Nederland is naar bed gegaan na uren inactiviteit, om later op internet te lezen dat het zeer spectaculair was een half uur na het gaan slapen. Het is pas echt over als de ochtendschemering inzet, want dan kùn je niet meer waarnemen!

De verschillende kleuren van het poollicht ontstaan door de verschillende gassen in de atmosfeer. Poollicht is op grote hoogte te zien, van ruwweg 80 km tot boven 200 km. Op deze hoogten zijn de gassen in de atmosfeer niet gemengd, maar gelaagd naar soortelijk gewicht. Groen en rood ontstaan door zuurstof (O), maar rood kan ook lager dan het groen ontstaan door stikstof (N). Stikstof kan ook een roze gloed veroorzaken. Blauw poollicht is zeldzaam en ontstaat wanneer het poollicht zo actief is dat waterstof (H) aangeslagen wordt.

De grote geomagnetische stormen die door CME's ontstaan veroorzaken vaak grootschalig poollicht dat tot ver naar de evenaar toe gezien kan worden, zoals dit poollicht over Nederland op 7 April 2000. Dit poollicht was tot in Italië te zien.

Fotografie

Om poollicht te fotograferen moet je een snelle film gebruiken, bijvoorbeeld 400 of 800 ISO. Beter is om een digitale spiegelreflexcamera te gebruiken als je de iets lagere resolutie t.o.v. film geen bezwaar vindt. Groothoeklenzen zijn goed geschikt, want met deze kun je een groot deel van de lucht in beeld krijgen. Actief poollicht is zeer uitgestrekt, en het hele verschijnsel kun je alleen in zijn geheel in beeld krijgen met een fish-eye lens.

Gebruik een vrij groot diafragma zoals f/2.8 of f/4, maar gebruik liever niet het grootste diafragma van de lens, om vignettering te voorkomen (hierbij worden de hoeken van de foto donkerder). Meestal hoef je bij snelle film enkele seconden (tot 10 of 20 seconden) lang te belichten. Als je langer moet belichten, kan het poollicht iets uitgewassen worden, omdat het verandert.

Een digitale camera heeft het voordeel dat je de belichtingstijd meteen kunt controleren door naar het resultaat te kijken. Het allerbeste is om een digitale camera èn een filmcamera te gebruiken. De digitale camera gebruik je hierbij als belichtingsindicatie, en de filmcamera om serieuze hogere-resolutie foto's te maken.