Poollicht

Dit artikel is (gedeeltelijk) geschreven door Pabo-studenten van de MarnixAcademie en blijft in ieder geval staan tot de beoordeling is gegeven.

Werk in uitvoering! Aan dit artikel wordt de komende uren of dagen nog gewerkt. Belangrijk: Laat dit sjabloon niet langer staan dan nodig is, anders ontmoedig je anderen om het artikel te verbeteren. De maximale houdbaarheid van dit sjabloon is twee weken na de laatste bewerking aan het artikel. Kijk in de geschiedenis of je het artikel kunt bewerken zonder een bewerkingsconflict te veroorzaken.

Dit artikel is nog niet af.

Poollicht

Er zijn twee verschillende soorten poollicht. Het noorderlicht, wetenschappelijke naam 'Aurora Borealis', en het zuiderlicht, wetenschappelijke naam 'Aurora Australis'. Het poollicht is één van de meest spectaculaire natuurverschijnselen van onze planeet. Het wordt herkent aan de grote banden met felle kleuren licht die door de lucht lijken te dansen. De meeste mensen verwijzen dan naar het nooderlicht. Het woord poollicht verklapt al een paar belangrijke eigenschappen van dit natuurverschijnsel, namelijk 'pool' en 'licht'. Simpel gezegd is het licht dat aan de kant van de polen ontstaat, aan de kant van de Zuidpool en aan de kant van de Noordpool. Toch is poollicht niet altijd spectaculair. Er bestaat ook nog een 'diffuus' poollicht. Diffuus poollicht is erg zwak van kleur en is altijd aanwezig als een vage gloed licht.

De Poollichtovaal

De gebieden waar poollicht het meeste voorkomt vallen binnen het poollichtovaal. Dit zijn Alaska, Noord Canada en de Noordkaap voor het noorderlicht en Antarctica voor het zuiderlicht.

Hoe ontstaat poolicht?

Poollicht ontstaat binnen de ionosfeer. Energierijke deeltjes (elektronen en protonen) afkomstig van de zon bereiken de aarde door zonnewind of zonnevlammen. Als deze deeltjes aankomen bij de aarde komen ze eerst in de buitenste van Allan gordel, beter bekend als stralingsgordel, terecht. Deze buitenste gordel bevind zich op ongeveer 16.000 kilometer hoogte en bevat vooral elektronen. Het magnetisch veld van de aarde oefent een kracht uit op de deeltjes uit de gordel. Het magnetische veld is het sterkste bij de polen. Hierdoor worden de deeltjes naar de polen toegetrokken en buigen ze af naar de pool toe via cirkelvormige veldlijnen. De kracht die deze afbuiging veroorzaakt heet de Lorentzkracht.Aangekomen bij de pool botsen de deeltjes met stikstof en zuurstof atomen en moleculen uit de atmosfeer. Het proces waarbij de zonnedeeltjes botsen wordt met een moeilijk woord atomair proces genoemd. Tijdens dit proces vallen moleculen uit één, worden ze aangeslagen (het opnemen of absorberen van atomen) of geïoniseerd. De zichtbare energie die hierbij vrijkomt is het poollicht. De typische hoogte van poollicht is tussen de 100 en 400 kilometer.

Het magnetisch veld

De aarde heeft een magnetisch veld. Dit veld gedraagt zich als een staafmagneet met aan twee kanten een verschillende pool. Aan de bovenkant zit een positieve pool, die positief geladen deeltjes bevat. Deze kant kennen we als de noordpool. Aan de onderkant een negatieve pool die negatieve geladen deeltjes bevat. Deze kant kennen we als de zuidpool. In de wetenschap wordt deze magnetische eigenschap een dipool genoemd. Typisch aan deze eigenschap is dat de energierijke elektrisch geladen deeltjes altijd in de richting van de noordpool naar de zuidpool bewegen en door de kern van de aarde weer teruggaan naar de zuidpool in een gesloten circuit. De deeltjes die van zuid naar noord bewegen doen dit in een kurkentrekker beweging. De deeltjes drukken elkaar naar buiten via de noordpool en duwen elkaar weg. Deze ontdekking is gedaan door Micheal Faraday. Deze veldlijnen kunnen worden nagebootst door een staafmagneet te nemen en ijzervijlsel rond de magneet te strooien.Dit verklaart waarom de half-cirkelvormige veldlijnen van het magnetisch veld. De wet van Gauss wordt gebruikt om het elektrische veld te berekenen.

De massa van de aarde is belangrijk om het magnetische veld in stand te houden. Heeft een planeet te weinig massa, dan zal het magnetisch veld uiteindelijk ophouden met bestaan. Dit komt doordat een planeet met minder massa snel afkoelt en geen vloeibare kern kan behouden.Het magnetische veld ontstaat door de bewegingen van ijzer-rijk materiaal in de buitenste vloeibare kern van de aarde. Omdat ijzer een goede geleider is van elektriciteit vormen de bewegingen van deze ijzerrijke deeltjes een magnetisch veld. Deze werking wordt dynamo genoemd. Het afgekoelde materiaal uit de vloeibare kern wordt hard en hecht zich aan de harde massieve kern van de aarde. Tijdens deze aanhechting komt energie vrij die invloed heeft op de bewegingen van de vloeibare kern. Om een magnetisch veld te creëren moet er sprake zijn van beweging! Je kun dit testen door een kompas bij het snoer van een bijvoorbeeld een waterkoker te houden. staat de waterkoker uit, dan gebeurd er niets, zet je de waterkoker aan, dan gaat de pijl in het kompas bewegen.De tektonisch platen spelen hierbij ook een belangrijke rol. Ze zorgen ervoor dat de mantel van de aarde redelijk snel kan afkoelen. Omdat dit snel gebeurd blijven de convectiestromen van de aarde sterk en houden zij het vloeibare gesteente in beweging. Convectiestromen ontstaan door de wisselende temperaturen in de aardmantel.

Chemische samenstelling atmosfeer

• 78.08% Stikstof
• 20.95% Zuurstof
• 0,035% Carbondioxide
• 0,003% Waterdamp
• Bijna 0% andere gassen

Kleurenspektakel

De vele kleuren die het prachtige poollicht heeft ontstaan door de hoeveelheid energie die er vrij komt wanneer energierijke deeltjes afkomstig van de zon op de atmosfeer botsen. Komt er veel energie vrij, dan is het licht heel fel en bijvoorbeeld blauw/groen, komt er minder energie vrij dan is het licht zacht en meestal roodachtig. Iedere kleur heeft een andere golflengte, die de hoeveelheid energie aangeeft. Lage energie geeft de kleur rood en heeft een lange golflengte, hoge energie geeft de kleur blauw, en heeft een korte golflengte. Dit heeft te maken met de snelheid en diepte waarmee een deeltje de atmosfeer binnendringt. Dringt het deeltje diep naar binnen dan heeft het deeltje een hogere snelheid en bevat het meer energie, het deeltje heeft dan een kleinere golflengte.

Bronnen

• *