De mythe van de zware 'X' uitbarsting en poollicht

[Vortex]

Er wordt wel eens gezegd dat er een flinke X klasse uitbarsting op de zon nodig is om in Nederland poollicht te kunnen geven. Dat klopt niet helemaal, als bewijs het verhaal van 'mijn eerste keer'

(Eerder geplaatst op www.weerwoord.be)

---

Op 6 april in 2000 zag ik voor het eerst het noorderlicht. Ik had op dat moment nog nooit van zonnevlammen, GOES, ACE en Kp-indices gehoord en wist eerlijk gezegd niet eens dat het noorderlicht vanuit Nederland zichtbaar was. Het kwam dus als een totale verrassing.

Ik was al wel met astronomie bezig en ging regelmatig op pad om met mijn telescoop waar te nemen. Een van de lokaties was het veld van de honkbalvereniging waar ik toen speelde. Daar stond ik op die avond ook. De maan, Jupiter, Saturnus en Mars stonden die avond dicht bij elkaar aan de hemel en ik wou wat van de sterrenstelsels aan de noordelijke hemel opzoeken.

Dit schreef ik in de nieuwsgroep nl.wetenschap toen ik thuis kwam:

"Ik ben net terug van een avondje sterren kijken. Om ongeveer 21.30 en 23.00
was het Noorderlicht heel duidelijk te zien. De eerste keer drong het niet
tot me door, ik was vooral kwaad omdat de duisternis verstoord werd door een
idioot die een lichtshow aan het testen was dacht ik. De tweede keer viel
het kwartje wel. In het westen was het licht vooral wit, helemaal in het
oosten ook donker rood. Het was te zien tussen Capella en Vega, en ongeveer
vanaf de horizon tot in zenit. Over de gehele breedte zaten er donkere banen
tussen. Het duurde in beide gevallen ongeveer 5-10 minuten. Tijdens de
tweede periode kwam er ook nog een sporadic voorbij.

Het staat nu (00.05) inmiddels ook bij ongeveer elk weerbericht op
Teletekst."

Bronnen:

http://groups.google.com/group/nl.wetenschap/browse_thread/thread/6b105a7d7f8d6354/23a7152a3bf33c1a?q=#23a7152a3bf33c1a
http://groups.google.com/group/de.sci.astronomie/browse_thread/thread/600bc6d2d36ed97/b13ca61755a53150?q=#b13ca61755a53150
http://groups.google.com/group/nl.muziek/browse_thread/thread/94e48d4c6b28e09b/8884c33b7fb54d01?q=#8884c33b7fb54d01

Hieronder vier opnames uit die nacht, onder andere uit Texas en Alabama (ten opzichte van de magnetische noordpool vergelijkbaar met Zuid Spanje), de laatste is uit Nederland van Corne Donkersloot.

(Bron: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2000/ast25apr_1m/ )

(Zie de eerste vier bijlagen)

Ik had kennelijk de volgende ochtend al de ACE data gevonden en gezien dat er een sprong was in de snelheid van de zonnewind naar 600 km/s. Van het bestaan van zonnevlammen was ik waarschijnlijk nog niet op de hoogte. In april 2000 werd de rontgen flux door 2 satellieten gevolgd: GOES 8 en GOES 10. De archief data van deze satellieten is te vinden op: http://www.ngdc.noaa.gov/stp/spaceweather.html (NGDC).

Ik was erg benieuwd naar hoe sterk de zonnevlam was die deze magnetische storm veroorzaakt had. Het poollicht was in de avond van 6 april te zien, als je ervan uit gaat dat de protonen na de explosie afremmen en met een snelheid van 600 km/s bij de aarde aankomen, dan zijn ze op z'n vroegst: 1 AU/600 (km/s) = 2.9 dagen eerder uitgestoten. Of te wel op 3 april. Voor de zekerheid heb ik een plot gemaakt vanaf 1 april middernacht:

(Zie de grafiek in de bijlagen, verticale lijnen geven de dag grenzen aan)

Waar is die enorme X flare? Waar is die bescheiden X flare? Waar is de M flare? Er zijn op 4 april twee M1 flares te zien (de laatste haalde in de GOES 10 metingen zelfs het M1 niveau net niet). Op 6 april is er een M2 flare.

Wat verder zoeken (Bron: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2000/ast07apr_2m ) levert op dat er op 4 april in de middag een zogenaamde Full Halo Coronal Mass Ejection was, te zien in deze timelapse:

(Zie de blauwe animatie in de bijlagen)

Dit tijdstip komt overeen met de tweede C9/M1 flare op 4 april.

Dus.. is er een X klasse rontgen uitbarsting nodig om poollicht in Nederland te krijgen? Nee.

Rontgen uitbarstingen veroorzaken geen poollicht. Het poollicht wordt veroorzaakt door de deeltjes die bij een Coronal Mass Ejection (CME) de ruimte ingeslingerd worden. Het geval van 6 april laat zien dat zelfs een minimale M1 flare samen kan gaan met een CME die sterk genoeg is om tot in Zuid Europa poollicht te geven.

Moeten we dus bij elke M klasse uitbarsting naar buiten rennen om het poollicht te bekijken? Wederom nee. Ik denk dat het beschreven geval extreem zeldzaam is. De kans op poollicht in Nederland is erg klein. CME's van goede kwaliteit komen vrij weinig voor en dan is het nog maar de vraag wanneer ze aankomen bij de aarde en of het in Nederland dan wel helder en donker genoeg is. Daarnaast is er over het algemeen wel een behoorlijke correlatie tussen de sterkte van de rontgen uitbarsting en de sterkte (en het wel of niet optreden van) de CME.

Om wat zinnigs te zeggen over de kans op poollicht in Nederland moet je echter de CME zelf beoordelen, niet de rontgen uitbarsting.