Vísindaleiðarvísir

Af hverju hafa norðurljós mismunandi lit

Litir norðurljósa ákvarðast af því hvaða lofttegundir eru örvaðar og á hvaða hæð. Grænt, rautt, bleikt, fjólublátt og blátt hafa hver sitt uppruna í lofthjúpnum — hér er fullur leiðarvísir.

Sjá spá fyrir kvöldið →

Eðlisfræði litanna

Litir norðurljósa fylgja sömu eðlisfræði og neonljós. Þegar hlaðin agna (rafmagnsfrumur) úr sólvindi rekast á agnir í lofthjúpnum örvast þær upp í hærra orkustig. Þegar þær fara aftur í grunnástand losa þær orku sem ljósfótur — og bylgjulengd þess ljóss ákvarðar litinn.

Tvær breytur ákvarða hvaða litir birtast: hvaða lofttegund er til staðar og á hvaða hæð. Lofthjúpurinn breytir samsetningu og þéttleika eftir hæð, þannig að mismunandi hæðir mynda mismunandi liti.

Þriðja lykilþátturinn er tíðni árekstra. Í lægri hæðum er loft þéttara og örvaðar agnir rekast oft á aðrar agnir áður en þær gefa frá sér ljós. Þess vegna birtast rauðir litir aðeins á meiri hæð.

Hver litur norðurljósa útskýrður

Frá algengasta græna til mjög sjaldgæfa rauða — hvað veldur hverjum lit.

Grænt

Algengast
Lofttegund
Súrefni (O)
Hæð
100–150 km

Liturinn sem flestir tengja við norðurljós. Súrefnisatóm á 100–150 km hæð gefa frá sér grænt ljós við 557,7 nm þegar rafeindir, sem hafa verið örvaðar af sólvindi, rekast á þau og losa orku.

Bleikt / magenta

Algengt neðra borð
Lofttegund
Köfnunarefni (N₂) + súrefni
Hæð
90–100 km

Bleikt og magentabrúnt getur birst neðst á norðurljósum þar sem köfnunarefnisagnir eru fleiri. Köfnunarefni gefur frá sér bleikt-rautt ljós og þegar það blandast grænu súrefnisljósi verður myndin bleik.

Fjólublátt

Miðlungs stormar
Lofttegund
Köfnunarefni (N₂)
Hæð
80–95 km

Fjólubláir litir koma frá köfnunarefnisfrumeindum á lægri hæðum um 80–95 km. Þéttara loft á þessum hæðum veldur fleiri árekstrum og köfnunarefnisagnirnar hafa minni tíma til að gefa frá sér lengri bylgjulengdir áður en þær hætta að vera örvaðar.

Blátt

Sjaldgæfara
Lofttegund
Köfnunarefni (N₂⁺)
Hæð
90–110 km

Blátt norðurljós kemur frá jónuðu köfnunarefni (N₂⁺) á 90–110 km hæð. Þetta er sjaldgæfara vegna þess að það krefst orkumeiri agna til að jóna köfnunarefni. Blátt kemur oft saman við fjólublátt í neðri hlutum norðurljósa.

Rauður

Sjaldgæft — sterkir stormar
Lofttegund
Súrefni (O)
Hæð
200–300 km

Rauð norðurljós eru sjaldgæf og stórkostleg — þau myndast á mikilli hæð (200–300 km) þar sem súrefnisatóm eru örvuð en loftþrýstingur er svo lítill að árekstrar eru sjaldgæfir. Þeim tekst að geisla rauðu ljósi við 630 nm áður en þau eru aftur örvuð.

Hvítur / gulur

Sést með berum augum
Lofttegund
Blandað ljós
Hæð
Blandaðar hæðir

Auga mannsins er næmast fyrir grænu ljósi í myrkri. Veik norðurljós virðast oft hvít eða aðeins grænleit með berum augum vegna þess að birtustyrkurinn er undir næmi keilufrumna. Myndir með lengri lýsingartíma sýna grænt, bleikt og fjólublátt sem virðist hvítur.

Af hverju birtast litir á myndavél öðruvísi en með berum augum

Litursskyn augans (keilur) þarf ákveðinn birtustyrk til að virkjast. Veik norðurljós virðast oft hvít eða gráleit með berum augum, en myndavél stillt á ISO 1600–3200 og 5–15 sekúndna lýsingu getur sýnt græna, bleika og fjólubláa liti.

Sterk norðurljós — Kp 5+ — sýna fulla liti með berum augum og oft er bleikt og fjólublátt á brúnunum. Á myrkri er græni liturinn oft sjáanlegur þegar Kp er 3 eða hærra.

Lestu leiðbeiningar okkar um myndavélastillingar →

Tengdir leiðarvísar

Kp-stuðlaleiðbeiningarMyndavélastillingarHvernig norðurljós myndastSpá fyrir kvöldiðSýnileikaskor