Norðurljós

eftir Þorstein Sæmundsson

Erindi flutt á vegum Stjarnvísindafélags Íslands og
Félags raungreinakennara í Norræna húsinu 1997
með síðari breytingum og viðbótum

    Ég hef verið beðinn um að segja hér nokkur orð um norðurljósin sem lýsa upp himininn yfir Íslandi á heiðskírum vetrarkvöldum. Fyrir meira en þrjátíu árum flutti ég í fyrsta skipti erindi um þetta sama efni. Á þeim tíma sem síðan er liðinn hefur margt breyst. Jafnframt því sem fræðimenn hafa fengið í hendur sífellt betri og fullkomnari tæki til að rannsaka norðurljósin og hin fræðilega mynd af þeim hefur skýrst, hefur mynd almennings af norðurljósunum dofnað, og á ég þá við ljósmengunina sem svo víða spillir útsýni til himins, sérstaklega hér á Reykjavíkursvæðinu. Fyrir þrjátíu árum gat ég hafið mál mitt á því að segja að allir Íslendingar þekktu norðurljósin, en nú er ég ekki eins viss. Það að hafa séð norðurljósum bregða fyrir stöku sinnum milli ljósa í höfuðborginni er alls ekki það sama og að þekkja norðurljósin. Til þess að kynnast þeim vel þurfa menn að gefa sér góðan tíma, komast langt frá öllum rafmagnsljósum og bíða með þolinmæði klukkutímum saman, jafnvel heilu næturnar. Ég skal játa, að það er langt síðan ég hef gert þetta sjálfur, en á menntaskólaárunum notaði ég hvert tækifæri sem gafst í þrjá vetur til að fylgjast með norðurljósum og skrá skýrslur um þau. Skýrslurnar sendi ég til norðurljósadeildar breska stjörnufræðifélagsins. Ekki veit ég hvort þetta framlag mitt kom vísindunum að nokkru gagni, en fyrir sjálfan mig var það ómetanlegt að kynnast norðurljósunum með þessum hætti. Ég vil hvetja alla sem hér eru staddir til að reyna þetta sjálfir nokkur heiðskír kvöld, taka sér hvíld frá sjónvarpinu og kynnast fegurð himinsins í staðinn. Því að norðurljósin eru án efa eitthvert fegursta fyrirbæri í náttúrunni, og á himninum er fátt sem keppir við þau í stórfengleik. Þau geta orðið svo björt að birtan frá þeim nægi til að lesa við, að minnsta kosti sæmilega stórt letur. Ég hef reynt þetta sjálfur úti í sveit þar sem fullkomið myrkur var að öðru leyti.

Norðurljós séð úr Kringlumýri í Reykjavík desember 1957. Á þeim tíma var engin byggð í Kringlumýrinni. Ljósmynd: Þ.S.

    En hvað er það sem við sjáum þegar við förum að fylgjast með norðurljósum? Í fyrsta lagi sjáum við að þótt gerð þeirra geti verið mjög mismunandi, skiptast þau í ákveðna flokka eða tegundir. Einfaldasta tegundin sem flestir þekkja er bogi sem teygir sig yfir himininn og getur varað hreyfingarlítið langa stund. Þá eru það ýmiss konar bönd, sem eru óreglulegri í lögun, sýna meiri hreyfingu og eru oft bjartari. Grannir geislar eru í mörgum norðurljósum, einkum þeim sem eru á verulegri hreyfingu. Þessir geislar geta orðið mjög langir. Þessar gerðir hygg ég að flestir þekki, enda eru þær mest áberandi. Daufari tegundir eru þokukenndir blettir, sem líkjast skýjum í útliti, og slæða, sem getur þakið stórt svæði, jafnvel mikinn hluta himins. Bæði blettirnir og slæðan geta sýnt sérkennilegar birtusveiflur, geta birst og horfið aftur með mismunandi reglulegu millibili. Einnig sjást stundum í þeim ljósöldur sem fara yfir himininn með leifturhraða, sem er miklu meiri en í venjulegum norðurljósum. Samkvæmt minni reynslu hafa fæstir séð þetta sérkennilega fyrirbæri vegna þess hve ljósin eru dauf, en þó er fyrirbærið alls ekki óvenjulegt.

    Litir í norðurljósum geta verið mjög fallegir eins og allir vita. Algengasti litur í norðurljósum er grænn litur sem stafar frá atómum súrefnis. Frá súrefnisatómum getur líka stafað rauður litur sem helst sést ofarlega í bogum og böndum, en algengara er að rauður litur komi fram neðst í geislóttum böndum, og stafar sá litur frá nitursameindum (köfnunarefnissameindum). Frá röfuðum nitursameindum stafar fjólublár litur sem stundum sést. Þegar norðurljós eru dauf sýnast þau ávallt hvít, en það stafar af því að mannsaugað getur ekki greint liti í mjög daufu ljósi. Hið merkilega er, að mjög björt norðurljós geta líka sýnst alhvít. Ég hef séð þetta í a.m.k. tvö skipti og stóð fyrirbærið í nokkra stund. Hvíti liturinn hlýtur þá að hafa komið fram við fremur ólíklega blöndu af þeim skörpu litrófslínum súrefnis og köfnunarefnis sem fyrr getur. Stöku sinnum ber það við að norðurljósin sýnast alrauð, hvar sem er á himni. Ég hef aðeins séð það fyrirbæri einu sinni, og var þá staddur í Skotlandi, í febrúar 1958. Þá sáust norðurljós víða um heim, langt sunnan norðurljósabeltisins, og virðist sem rauð norðurljós séu algengari við þær kringumstæður. Í janúar 1938 sáust slík norðurljós mjög víða, og ég hef heyrt frásögn manns sem sá þau hér á landi. Í Almanaki Þjóðvinafélagsins um það ár stendur eftirfarandi setning:

    "Af norðurljósum mun hafa stafað ókennilegur dimmrauður roði sem sást á suður- og suðvesturlofti úr flestum héruðum landsins 25. janúar".

    Sá sem þetta ritaði var Björn Sigfússon, sem háskólamönnum er að góðu kunnur. En lýsingin sýnir að þessi rauðu norðurljós eru alls ólík þeim sem menn eiga að venjast. Liturinn í þessum tilvikum mun stafa frá súrefni, en ekki köfnunarefni.

   Norðurljósin koma í hviðum, og er algengt að tvær eða þrjár hviður komi á einni nóttu. Venjulega sjást ljósin fyrst sem bogi eða band á norðurhimni, en síðan færist ljósagangurinn yfir á háhimin og nær ákveðnu hámarki, stundum þannig að geislar teygja sig í allar áttir frá hvirfildepli og mynda svonefnda norðurljósakórónu. Norðurljósahviðan endar gjarna með slæðu eða blettum á háhimni og suðurhimni, þar sem greina má hraðfara bylgjur sem virðast stíga frá sjóndeildarhring upp á háhimin og lýsa upp þau ský, þ.e. norðurljósaský, sem þau fara um. Ótal tilbrigði eru frá þessu sem ekki er hægt að rekja hér. En eitt verður athugandanum fljótlega ljóst. Norðurljósin fylgja oftast sömu stefnunni, frá vest-suðvestri til aust-norðausturs. Þessi stefna er hornrétt á áttavitastefnuna, og er oftast svo greinileg, að þeir sem villtir eru og áttavitalausir gætu haft norðurljósin sér til leiðbeiningar. Geislar í norðurljósunum taka líka mið af segulstefnunni. Þeir beinast ekki að hvirfildepli á himninum heldur að svonefndum segulhvirfli, þeim stað sem áttavitanál myndi stefna á ef hún fengi að snúast frjálst, en væri ekki bundin við láréttan flöt. Á Íslandi er segulhvirfillinn svo hátt á himni (aðeins 15° frá hvirfilpunkti) að geislar í norðurljósum virðast nær lóðréttir, en með aðgát má greina muninn.

    Áhrif segulsviðs jarðar á norðurljósin eru þannig augljós athuganda á jörðu niðri; hann þarf engin sérstök tæki til að sannfærast um slíkt. Árið 1860 uppgötvaði  Bandaríkjamaður að nafni Loomis  að norðurljós verða ekki sífellt algengari þegar nær dregur heimskautunum, heldur eru þau mest í svonefndu norðurljósabelti sem Loomis taldi vera 20-30° frá norðurheimskautinu. Síðari athuganir hafa sýnt að þetta belti hefur ekki heimskautið að miðju heldur segulskaut jarðar, sem er um 10° frá heimskautinu, um 300 km norðan við Thule á Grænlandi. Landabréf sýna oft annað segulskaut, sem nefna mætti segulhallaskaut, og áttaviti á jörðu niðri myndi vísa manni á. Munurinn stafar af óreglum í segulsviði jarðskorpunnar, en slíkrar óreglu gætir lítið í þeirri hæð sem norðurljósin eru.

    Árið 1881 gaf Svisslendingurinn Hermann Fritz út kort þar sem hann hafði tekið saman allar norðurljósaathuganir sem hann gat fundið. Kortið sýndi tíðni norðurljósa á mismunandi stöðum og þar með hámarkið, sem var baugur umhverfis segulskaut jarðar. Á korti Fritz er baugur þessi sýndur sunnan við Ísland, og enn í dag eru að koma út bækur þar sem vitnað er í þetta kort og sagt að Ísland sé norðan við norðurljósabeltið. Á korti frá 1944 eftir Vestine er baugurinn sýndur yfir Ísland sunnanvert eða suðaustanvert. Kort sem gert var árið 1962, eftir athugunum á Alþjóða-jarðeðlisfræðiárinu, sýnir hámarksbauginn þvert yfir Ísland, og þó fremur yfir landið norðan- og vestanvert. Þetta mun gleðja Norðlendinga sem oft halda því fram að norðurljós séu minni og ómerkilegri á Suðurlandi en Norðurlandi, en munurinn, ef einhver er, er ekki umtalsverður. Á seinni árum hefur hugtakið norðurljósabelti að miklu leyti vikið fyrir öðru hugtaki, norðurljósasveignum sem er eins konar kragi sem norðurljósin mynda á hverjum tíma umhverfis segulskautið. Þessi sveigur eða kragi heldur nokkurn veginn stöðu sinni miðað við sól, meðan jörðin snýst undir honum þannig að staður eins og Ísland gengur inn undir sveiginn og út undan honum aftur á hverjum sólarhring. Norðurljósasveigurinn sést úr gervitunglum, en norðurljósabeltið, sem er eins konar reiknað meðaltal, en ekki náttúrlegt fyrirbæri, sést ekki utan úr geimnum. Það munu hafa verið sovéskir vísindamenn sem fyrstir gerðu sér skýra grein fyrir norðurljósasveignum. Það var árið 1963, en vísbendingar um hann höfðu komið fram löngu fyrr. 

    Á síðustu öld var Daninn Sophus Tromholt framarlega í flokki þeirra sem rannsökuðu norðurljós. Tromholt fór yfir skýrslur dönsku veðurstofunnar frá Góðvon í Grænlandi og uppgötvaði að norðurljós voru mest á suðurhimni á kvöldin en norðurhimni á morgnana. Góðvon er langt norðan norðurljósabeltisins, og þessar sveiflur sem Tromholt uppgötvaði, stafa af afstöðubreytingu staðarins til norðurljósasveigsins yfir sólarhringinn. En þessar athuganir Tromholts virðast hafa gleymst aftur. Tromholt var á Íslandi við norðurljósaathuganir veturinn 1883-1884. Er af því hin skrýtnasta saga. Tromholt fékk slæmt veður og sá ekki mikil norðurljós. Hljómar það fremur undarlega þegar þess er gætt að sólblettir voru í hámarki. Tromholt taldi Ísland langt sunnan norðurljósabeltisins. Hann hafði mikinn áhuga á frásögnum heimamanna um að norðurljós hefðu sést niður fyrir fjallshlíðar Esju, en ekki tókst honum að staðfesta það, sem ekki var von. Hann kom fyrir leiðurum upp á Esju og 2 km leiðslu niður fjallið. Leiðsluna jarðbatt hann og vonaðist til að framkalla norðurljós, sem hann taldi rafmagnsfyrirbæri í loftinu. Tromholt gerði einnig tilraunir á Skólavörðholti, en án árangurs.

    Hvað sem athugunum Tromholts líður, er óhætt að segja að norðurljós sjáist hér á landi svo til á hverri einustu nóttu, og það á við um norðurljósabeltið í heild. En ljósin eru mismikil og fer tíðni þeirra eftir tíma dags og árstíðum. Auk þess er lengri sveifla í norðurlljósum tengd sólblettaskeiðinu. Samkvæmt mælingum hér á landi eru norðurljós algengust nálægt miðnætti, þ.e. segulmiðnætti, þegar sól er í segulnorðri. Svo vill til að í Reykjavík er þessi tími kl. 23 - 24, en ekki nálægt hálf tvö, þegar sól er í hánorðri. Á þessum tíma er landið að ganga gegnum suðurmörk norðurljósasveigsins, en það er þó varla öll skýringin á hámarkinu.

    Þeir sem fjallað hafa um norðurljós í fjölmiðlum hafa oftar en ekki notað þetta línurit til að spá fyrir um norðurljós eitthvert tiltekið kvöld. Slíkar spár eru á misskilningi byggðar því að línuritið er meðaltal margra ára og gefur engin fyrirheit um hámark eins kvölds eða nætur.

    Gagnstætt því sem margir halda eru norðurljósin ekki algengust um miðjan vetur heldur nálægt jafndægrum að vori og hausti. Haustið er venjulega hlýrra en vorið og því besti tíminn til norðurljósaathugana. Skýringin á þessu hámarki um jafndægri er enn umdeild og verður fjallað um hana nánar á öðrum stað.

    Að frumorsök norðurljósanna væri að leita á sólinni varð ljóst þegar á síðustu öld. Svissneski stjörnufræðingurinn Rudolf Wolf sýndi fram á það árið 1852 að tíðni norðurljósa fylgdi fjölda sólbletta. Hinn 1. september 1859 varð enski stjörnuáhugamaðurinn Richard Carrington vitni að mjög óvenjulegum atburði þegar hann var að horfa á sólina. Í grennd við stóran sólblettahóp sá hann skyndilega skæran blossa sem stóð í nokkra stund. Tæpum sólarhring síðar mældust geysilegar truflanir í segulsviði jarðar og mikil norðurljós sáust á ólíklegustu stöðum. Þótt Carrington færi varlega í allar fullyrðingar, fannst honum sennilegt að samhengi væri milli þessara atburða. Seinni tíma athuganir hafa sýnt, að það sem hann varð vitni að var óvenju bjartur sólblossi, og rafagnaskýið sem frá sólinni þeyttist náði til jarðar á mettíma, með hraða sem samsvarar 2500 km/sek. Nú vitum við líka, að orkan sem leysist úr læðingi í stórum sólblossa samsvarar milljarði af 1 megatonna vetnissprengjum. Það er því ekki undarlegt þótt áhrifanna gæti um langan veg.

    En tengslin við sól koma líka fram með öðrum hætti. Á árunum 1870 til 1900 sýndu ýmsir vísindamenn fram á það að norðurljós og fleiri fyrirbæri sýna tilhneigingu til endurtekningar á 27 daga fresti. Nú svara 27 dagar einmitt til snúningstíma sólar séð frá jörð, og það lá því beint við að álykta að frá vissum svæðum á sól kæmu stöðugir straumar efnis sem ylli truflunum á jörð í hvert sinn sem straumurinn færi yfir jörðina, líkt og vatn úr garðslöngu sem snýst. Nokkur tími leið þar til þessi kenning varð almennt viðurkennd, ekki síst vegna þess að erfiðlega gekk að finna þau svæði á sól sem straumarnir hefðu átt að koma frá. 

    Nú vita menn að þær rafagnir sem valda norðurljósunum eiga upptök sín í kórónu sólar. Kórónan er afar heit, 1,5 til 2 milljón stig, miklu heitari en yfirborð sólar, en svo þunn að hún sést illa í sýnilegu ljósi. Áður fyrr sást hún helst við sólmyrkva. Útgeislun kórónunnar er mest á röntgenbylgjusviðinu, en þeir geislar ná ekki niður á yfirborð jarðar. Það er ekki fyrr en á síðari árum sem mönnum hefur tekist að taka samfelldar röntgenmyndir af sólinni úr gervitunglum. Í ljós hefur komið að samfelldir, stöðugir rafagnastraumar koma frá þeim svæðum í kórónunni sem daufust eru og köldust. Þessi svæði kallast kórónugeilar. Í heitari svæðunum er sterkt segulsvið sem kemur í veg fyrir útstreymi rafagna. Þessi stöðugi straumur rafagna frá sólu kallast sólvindur; sá vindur blæs með hraða sem er breytilegur frá 300-700 km/s svo að algengar tölur séu nefndar. Því hraðari sem straumurinn er, því meiri líkur eru á að hann valdi truflunum á jörð. Hraðinn eykst mjög þegar farið er frá miðbaugssvæðum sólar til pólsvæðanna, og er þar ef til vill að finna hluta skýringarinnar á því hvers vegna meira er um norðurljós vor og haust, þegar jörð er lengst frá miðbaugsfleti sólar.

    Hinir stöðugu sólvindsstraumar geta valdið miklum truflunum á jörð og þar með norðurljósum, en mestu truflanirnar verða þó við kórónugos, sem eru býsna algeng, en hafa ekki alltaf áhrif á jörð. Kórónugosum fylgja stundum sólblossar, sem sjást í lithvolfi sólar, en það er alls ekki föst regla. Ef mikið af rafögnum berst til jarðar, hvort heldur er úr sólvindsstraumi eða kórónugosi, getur það valdið miklum norðurljósum, sem breiðast þá langt út fyrir norðurljósabeltið. Þess eru nafnvel dæmi að norðurljós hafi sést við miðbaug (25. september 1909, í Singapore).

    Segulsvið jarðar ver hana fyrir rafögnum frá sólinni; þær komast ekki beint inn í háloftin nema að litlu leyti í grennd við heimskautin, í hringlaga kleif. Áður héldu menn að þar væri komin nægileg skýring á norðurljósabeltinu, en svo reyndist ekki vera. Í sólvindinum eru aðallega rafeindir og róteindir, en hraði þessara agna, þótt drjúgur sé, nægir engan veginn til að fá háloftin til að lýsa. Mælingar sýna, að það eru fyrst og fremst rafeindir sem mynda norðurljósin, og hraði þeirra er hundraðfalt meiri en hraði sólvindsins. Hvar rafeindirnar fá þessa miklu hröðun er spurning sem erfitt hefur reynst að svara. Nýjustu niðurstöður benda til að það gerist þeim megin við jörð sem frá sólu snýr, í 5-10 þúsund km hæð frá jörðu. Vegna sólvindsins myndar segulsvið jarðar langan hala út í geiminn, þeim megin sem frá sólu snýr. Rafagnir frá sólinni virðast safnast í þennan hala og fá þaðan hröðun eftir segulkraftlínum niður í háloftin bæði í suðri og norði.

    Það hefur komið á óvart, að það eru ekki eingöngu utanaðkomandi rafagnir sem valda norðurljósunum. Mikið af ögnunum virðist koma úr gufuhvolfi jarðar. En rafagnaskýin frá sólinni eru þó sá hvati, sem setur ferlið af stað.

    Ýmis önnur fyrirbæri fylgja norðurljósunum: Flest tengjast þau rafagnastraumunum frá sólu, sem valda rafstraumum í háloftunum og segultruflunum á jörðu niðri. Þá geta rafspennur spanast upp í löngum línum s.s. símalínum og raflínum, skemmt spennistöðvar og valdið alvarlegum rafmagnsbilunum á stórum svæðum.  GPS staðsetningarkerfið getur truflast og tæki í gervitunglum bilað. Háorkuagnir valda stundum deyfingu í rafhvolfi jarðar og trufla fjarskipti, jafnvel dögum saman. Útfjólublátt ljós frá sólblossum getur líka valdið deyfingu í rafhvolfinu, en sú truflun berst til jaðar á fáeinum mínútum með hraða ljóssins. 

    Jarðsegulskautið er  nú skammt norðvestan við Grænland, rúmlega 1100 km frá heimskautinu. Á þeim tíma þegar Íslendingasögur voru ritaðar hefur það hugsanlega verið annars staðar og norðurljósabeltið þá legið norðan við Ísland. Lítið fer fyrir lýsingum af norðurljósum í Íslendingasögum, en í Konungsskuggsjá sem rituð var í Noregi um 1250 er rætt um norðurljós sem fyrirbæri sem sjáist á Grænlandi, en söguritari virðist ekki þekkja þau af eigin raun. Hins vegar eru til lýsingar á björtum norðurljósum sem sáust á Englandi árin 1235 og 1254, og felst í því nokkur mótsögn. Staðsetning segulskautsins er ekki það eina sem ræður því hvar norðurljósabeltið liggur. Styrkleiki segulsviðsins hefur þar einnig áhrif. Síðasta árþúsundið hefur styrkurinn farið minnkandi, og þegar hann minnkar sjást norðurljós lengra frá skautinu. Um 1700 er talið að norðurljósabeltið hafi verið komið suður fyrir landið, en það hafi síðan færst til norðurs. Er því spáð að eftir þrjár aldir  verði það aftur komið norður fyrir Ísland. Slíkum spám verður þó að taka með nokkurri varúð. Upplýsingar um segulsvið jarðar á sögulegum tíma hafa meðal annars fengist með rannsóknum á segulstefnu í brenndum leir og öðrum byggingarefnum.

    Auk athugana Tromholts sem fyrr er getið eru til skráðar athuganir á norðurljósum á Íslandi samfara veðurathugunum allt frá árinu 1873. Um aldamótin 1900 kom hingað leiðangur frá dönsku veðurstofunni og gerði norðurljósaathuganir á Akureyri og þar í grennd. Ljósmyndatæknin var þá á bernskustigi, og því var brugðið á þá ráð að hafa listmálara með í för. Sá málaði fallegar myndir af ýmsum tegundum norðurljósa. Á pólárinu 1932-33 voru fengnar hingað norskar myndavélar, svonefndar Krogness vélar, hannaðar til myndatöku af norðurljósum. Myndavélar þessar eru varðveittar á Veðurstofunni, en um notkun þeirra er ekkert vitað. Kerfisbundnar sjónathuganir á norðurljósum voru gerðar á árunum 1951 til 1958, fyrstu þrjú árin í Reykjavík (sbr. það sem fyrr segir) en síðan í Hrísey (athugunarmaður þar var Pétur Holm). Veðurstofan lét skrá sjónathuganir frá 1954 og jók við þær á árunum 1956-57, en þær athuganir munu ekki hafa nýst í rannsóknarskyni.  Í tilefni af Alþjóða-jarðeðlisfræðiárinu  festi Veðurstofan kaup á sænskri norðurljósamyndavél af svonefndri Uppsala gerð og var hún sett upp á Rjúpnahæð árið 1957. Þetta var hæggeng kvikmyndavél sem tók mynd af himninum öllum á mínútufresti á 16 mm filmu.


 

Hús norðurljósamyndavélarinnar á Rjúpnahæð þegar verið var að koma vélinni fyrir sumarið 1957.  Fyrir framan húsið stendur Eysteinn Tryggvason, þáverandi deildarstjóri jarðeðlisfræðideildar Veðurstofu Íslands, en hann stjórnaði uppsetningunni. Húsið smíðaði Júlíus Magnúson.
Ljósmynd: Þ.S.


 

Höfundur við norðurljósamyndavélina á Rjúpnahæð að lokinni uppsetningu vélarinnar sumarið 1957.


Sýnishorn úr tveimur norðurljósafilmum frá Rjúpnahæð. Myndir voru teknar á mínútufresti. 


 

Stök mynd úr annarri filmunni. Bogar yfir myndavélinni fylgja höfuðáttum. Á bogunum eru ljós með10° millibili. 


 

Norðurljós yfir Rjúpnahæð 1957. Byggingin á myndinni hýsti stuttbylgjustöð Landssímans. Starfsmenn hennar sáu um að gangsetja norðurljósamyndavélina á kvöldin. Byggingin hefur nú verið rifin. Ljósmynd: Þ.S.

Árið 1963 tók Eðlisfræðistofnun Háskólans (síðar Raunvísindastofnun) við rekstrinum og starfrækti vélina í áratug.  Árið 1965 fékk Eðlisfræðistofnun Háskólans myndavél af svonefndri Alaska gerð að gjöf frá Cornell háskóla í Bandaríkjunum. Var hún sett upp á Eyvindará við Egilsstaði árið 1965 og starfrækt til 1970.


 

Gunnar Runólfsson rafvirki vinnur við uppsetningu norðurljósamyndavélar að Eyvindará haustið 1965. Óskar Ágústsson smíðaði húsið. Ljósmyndir: Þ.S.

Samhliða þessum myndatökum voru skipulagðar sjónathuganir víða um land í samvinnu við norðurljósamiðstöð í Edinborg. Þær athuganir stóðu  frá 1964-1973, en árangur af þeim varð takmarkaður. Árið 1964 kom franskur leiðangur til landsins og skaut eldflaugum upp í háloftin til að rannsaka norðurljósin. Flaugunum var skotið frá Mýrdalssandi. Tilraunin var endurtekin árið 1965.


 

Undirbúningur að eldflaugarskoti á Mýrdalssandi árið 1965. Ljósmynd: Þ.S. Eldflaugin var af Dragon gerð og náði yfir 400 km hæð. Nánari frásögn er á vef Ágústs H. Bjarnasonar.

    Árið1977 hóf Pólrannsóknastofnun Japans norðurljósarannsóknir hér á landi í samvinnu við Raunvísindastofnun Háskólans. Sérhæfðar kvikmyndavélar voru settar upp á Augastöðum í Borgarfirði og á Mánárbakka á Tjörnesi og þær gangsettar á tímaskeiðum sem tengdust samtíma myndatökum á Suðurskautslandinu. Margvísleg önnur tæki voru sett upp á þessum og fleiri stöðum, og er þessi starfsemi Japana enn í fullum gangi. Í segulmælingastöð Háskólans sem komið var upp í Leirvogi árið 1957 hafa farið fram mælingar á segultruflunum og fleiri fyrirbærum sem tengjast norðurljósunum. Árið 1977 voru teknar þar norðurljósamyndir í tengslum við sérstaka rannsókn vísindamanna við dönsku veðurstofuna. Til þess var notuð myndavélin sem áður hafði verið á Eyvindará. Frá 1965 til 1983 voru starfræktir í Leirvogsstöðinni svonefndir ríómælar. Tæki þessi mæla gleypni sem rafagnir valda í háloftunum, lægra en sjálf norðurljósin, en í nokkrum tengslum við þau. Auk þess sem hér hefur verið nefnt hafa vísindamenn frá Noregi, Bretlandi og Frakklandi gert út leiðangra til Íslands til ýmiss konar mælinga sem tengjast norðurljósunum beint eða óbeint. Árið 1995 voru settar upp tvær ratsjárstöðvar til norðurljósarannsókna. Önnur er við Stokkseyri, á vegum breskra vísindamanna, en hin í Þykkvabæ, starfrækt af Frökkum. Báðar eru stöðvarnar reknar í samvinnu við Raunvísindastofnun Háskólans.

   Síðan farið var að mynda norðurljósin úr gervitunglum og mönnuðum geimförum hefur fengist mun betri heildarmynd af ljósunum en áður var mögulegt að fá með athugunum á jörðu niðri. Gervitunglamælingar hafa líka aukið mjög við vitneskju manna um það hvernig norðurljósin haga sér. Menn vita nú til dæmis, að norðurljósasveigurinn, sem fyrr var nefndur, hefur ekki segulskaut jarðar að miðju heldur liggur hann mun lengra frá skautunum næturmegin en sólarmegin.  Sveigurinn er líka tvöfalt breiðari næturmegin. Algeng breidd hans þar er 600 km. Þau norðurljós sem myndast sólarmegin eru stöku sinnum sjáanleg að degi til á stöðum sem liggja svo norðarlega að sólin kemur ekki upp í mesta skammdeginu. Þessi  "dagljós" eru miklu daufari en venjuleg norðurljós (næturljós) og oftast rauðleit. Þau eru yfirleitt í meira en 200 km hæð, töluvert hærra en venjuleg norðurljós, sem oftast eru í rösklega 100 km hæð, þótt þau geti reyndar teygt sig miklu hærra, allt upp í 1100 km.

  
Sett á vefsíðu 7. mars 2012 ásamt myndefni. Síðast breytt 15. 5. 2018.

Forsíða