Polarsken

Vad är polarsken och hur uppstår det?

Polarsken är ett ljusfenomen som bildas i jordens övre atmosfär. Orsaken är att laddade partiklar, huvudsakligen elektroner, som accelererats till höga energier i jordens magnetosfär, kolliderar med atomer och molekyler i atmosfären. Dessa kollisioner exciterar eller joniserar atmosfäriska gaser, främst syre och kväve. När gaserna sedan återgår till sitt normala, lägre energitillstånd avger de den extra energin i form av synligt ljus. Detta ljus är det vi uppfattar som polarsken. Fenomenet är alltså ett resultat av en energiöverföring från solvinden, via jordens magnetfält, till vår atmosfär. Accelerationen av partiklarna sker i specifika områden i magnetosfären, vilket leder till att polarskenet huvudsakligen uppträder i ringformade band runt de två magnetiska polerna. Dessa band kallas polarskensovaler.

Processen som leder till polarsken påbörjas på solen. Solvinden, en ström av laddade partiklar från solen, interagerar med jordens magnetfält och magnetosfär. Vid störningar i magnetosfären, till exempel på grund av solutbrott eller koronamassutkastningar, förstärks denna interaktion. Partiklarna fångas in och accelereras längs jordens magnetfältlinjer mot polerna. När de sedan träffar den tätare atmosfären på höjder mellan cirka 85 och över 200 kilometer sker de kollisioner som alstrar ljuset. Det är alltså en direkt fysisk koppling mellan solaktivitet och jordens atmosfär som skapar detta spektakulära skådespel.

Färger och former

Polarskenet kan anta en mängd olika färger, och färgen bestäms av vilken typ av gas som exciteras och på vilken höjd kollisionen sker. Det vanligaste och mest karakteristiska är ett gulgrönt sken. Denna färg alstras av atomärt syre (O) på en höjd av ungefär 100 till 140 kilometer. På höjder över cirka 200 kilometer kan syreatomer ge upphov till ett karminrött sken. Kväve spelar också en viktig roll för färgspektrat. Kvävejoner (N2+) alstrar ett violett ljus på höjder över 85 kilometer, medan neutrala kvävemolekyler (N2) kan ge ett blått sken vid cirka 110 kilometers höjd. Det blåa ljuset är dock svagt och kräver mycket energirika partiklar, vilket gör att det är sällsynt att se med blotta ögat.

Utöver olika färger kan polarskenet uppträda i en stor variation av former som ständigt förändras. Internationellt klassificeras dessa former med specifika beteckningar. Homogena, lugna bågar (HA) är jämna och svagt lysande bågar som kan vara stabila i flera timmar. Homogena band (HB) är smala och kan vara mycket långa, ibland spiralformade. Pulserande bågar (PA) och ytor (PS) dyker upp och försvinner i korta intervall. Andra former inkluderar bågar och band med en tydlig strålstruktur (RA, RB), koronor (C) som ser ut som en rund fläck med strålar som konvergerar, draperier (D) som liknar fladdrande ridåer, och flammande polarsken (F) som kan påminna om en brand på avstånd. Det finns också svaga, diffusa glimningar (G) och enstaka strålar eller strålgrupper (R).

Var och när kan man se polarsken?

Polarskenet är normalt sett ett fenomen för höga latituder. Det syns nästan varje klar natt inom den så kallade polarskensovalen, en ringformad region centrerad över den magnetiska polen. På norra halvklotet kallas denna oval för norrskensovalen och på södra halvklotet för sydskensovalen. Eftersom den magnetiska nordpolen för närvarande ligger i norra Kanada, når norrskensovalen geografiskt sett längre söderut i Nordamerika än i Europa. Det innebär att norrsken är ungefär lika vanligt att se från New York som från Stockholm, trots att New York ligger på en sydligare breddgrad. I Sverige är Kirunaområdet en typisk plats för regelbunden norrskenssynlighet, med Pajala som den ort som oftast har polarsken inom synhåll.

Polarskenet finns faktiskt alltid på himlen, även på dagen, men då är dagsljuset för starkt för att vi ska kunna se det. Synligheten förändras kraftigt vid geomagnetiska stormar, som orsakas av förstärkt solaktivitet som solutbrott. Då kan polarskensovalerna expandera och växa i storlek, vilket gör att norrsken kan bli synligt på mycket sydligare latituder. Under extrema förhållanden har norrsken setts ända ner i Sydeuropa och till och med i Afrika, medan sydsken har setts norrut till exempelvis Nya Kaledonien och Sydafrika. Solaktiviteten, och därmed sannolikheten för större stormar, varierar i en cykel på ungefär elva år, vilket påverkar polarskenets synlighetsgrad över tid.

Forskningens historia och framsteg

Polarskenet har varit föremål för vetenskaplig nyfikenhet sedan länge. Redan på 1700-talet publicerade de Mairan ett omfattande arbete om fenomenet. I Sverige upptäckte Anders Celsius och hans svåger Olof Hiorter omkring år 1740 ett samband mellan norrsken och störningar i jordens magnetfält, genom att de observerade hur kompassnålen påverkades när norrsken syntes. Denna observation var ett tidigt bevis på den geomagnetiska kopplingen. Under 1800-talet tog forskningen ett uppsving, men det var först under 1900-talet som de grundläggande mekanismerna bakom ljusfenomenet kunde förklaras.

Rymdålderns intåg vid 1900-talets mitt blev en revolution för polarskensforskningen. Genom att skicka upp mätinstrument och satelliter till rymden kunde forskare studera processerna på plats i magnetosfären. Ämnet rymdfysik föddes, och svensk forskning fick ett kraftigt uppsving med grundandet av Kiruna Geofysiska Observatorium 1957. Svenska forskningssatelliter som Viking (1986–1987), Freja (1992–1995) och Astrid-2 (1998–1999) har gett viktiga bidrag till förståelsen. Trots stora framsteg finns det fortfarande frågetecken kring exakt hur accelerationen av elektronerna går till och hur energi överförs från solvinden, vilket gör polarskensforskning till ett aktivt och aktuellt forskningsfält.

Polarsken i mytologi och folktro

Långt innan den vetenskapliga förklaringen fanns, har polarskenet gett upphov till en mängd tolkningar och myter runt om i världen. Själva namnet har en mytologisk bakgrund. Den latinska termen aurora, och därmed det svenska ordet polarsken, härstammar från den romerska gudinnan för morgonrodnaden, Aurora. Galileo Galilei myntade termen aurora borealis år 1619. Borealis kommer från den grekiska nordvindsguden Boreas, medan australis hänvisar till sydvinden.

I den nordiska mytologin förknippades det glittrande norrskenet med valkyrior. Man trodde att ljusskenet var speglingar från valkyriornas rustningar och sköldar när de red över himlavalvet för att hämta fallna krigare till Odens hall, Valhall. I svensk folktro betraktades norrskenet ofta som ett varsel. Starka och sprakande norrsken, särskilt om de syntes på den södra delen av himlen, ansågs vara förebud om krig och onda tider. I Lappland tolkade man norrskenets utseende som tecken på kommande väder. En båge över horisonten i norr förebådade svår kyla, medan ett norrsken som fladdrade upp på himlen antydde mildare väder. Längre söderut i Sverige fanns andra förklaringar, som att skenet kom från samer som sprang med bloss på fjällen eller att det var en spegling av stora sillstim i Nordsjön. Sådana tolkningar finns inte bara i Europa utan även hos exempelvis Australiens urinvånare.

Vanliga frågor om Polarsken

Vad är skillnaden mellan norrsken och polarsken?

Polarsken är den övergripande vetenskapliga termen för ljusfenomenet som uppstår runt jordens magnetiska poler. Norrsken är det specifika namnet för polarsken när det observeras på norra halvklotet, medan sydsken är namnet för fenomenet på södra halvklotet. I vardagligt tal används ofta norrsken som en synonym för polarsken i allmänhet, trots att sydsken tekniskt sett är den korrekta termen på södra halvklotet. De latinska namnen är aurora borealis för norrsken och aurora australis för sydsken.

Varför har polarsken olika färger?

Färgen på polarskenet bestäms av vilken typ av gasatom eller molekyl som exciteras i atmosfären och på vilken höjd detta sker. Det vanligaste gulgröna skenet alstras av atomärt syre på en höjd av cirka 100 till 140 kilometer. Rött ljus kan bildas av samma syreatomer, men på höjder över 200 kilometer. Blått och violett ljus härrör från kväve. Violett ljus alstras av kvävejoner på höjder över 85 kilometer, medan ett svagare blått ljus kan komma från neutrala kvävemolekyler vid cirka 110 kilometers höjd. Höjden är avgörande eftersom atmosfärens sammansättning och densitet varierar.

Vem gav norrskenet dess namn?

Den latinska beteckningen aurora borealis myntades av den italienska vetenskapsmannen Galileo Galilei år 1619. Han kombinerade namnet på den romerska morgongudinnan Aurora med borealis, som härstammar från Boreas, den grekiska guden för nordvinden. Termen aurora australis för sydsken följer samma mönster, där australis refererar till sydvinden. Dessa namn etablerades i den vetenskapliga litteraturen under 1600-talet.

Kan man se polarsken i Sverige?

Ja, norrsken är ett vanligt fenomen i norra Sverige. Den så kallade norrskensovalen, det område där norrsken normalt uppträder, ligger ofta över Kirunas latitud. Pajala är den ort i Sverige som statistiskt sett oftast har norrsken inom synhåll. Under perioder med hög solaktivitet, när geomagnetiska stormar inträffar, kan norrskensovalen expandera kraftigt. Då blir norrsken synligt på betydligt sydligare latituder och kan i undantagsfall ses även i mellersta och södra Sverige.

Vad har solen med polarsken att göra?

Solen är den ursprungliga källan till polarsken. Solvinden, en ständig ström av laddade partiklar från solen, bär med sig solens magnetfält ut i rymden. När solvinden når jorden interagerar den med jordens magnetfält. Särskilt kraftiga utbrott på solen, som koronamassutkastningar, kan skicka ut större mängder partiklar och orsaka störningar i jordens magnetosfär. Dessa störningar accelererar partiklar, främst elektroner, som sedan färdas ned längs magnetfältlinjerna mot polerna och kolliderar med atmosfären, vilket skapar polarsken. Solens aktivitetscykel på ungefär 11 år påverkar därför frekvensen och styrkan av polarsken.

När började man forska på norrsken?

Systematiska vetenskapliga studier av polarsken började på 1700-talet. En tidig pionjär var de Mairan, som publicerade ett omfattande fysiskt och historiskt arbete om norrsken 1754. I Sverige gjorde Anders Celsius och Olof Hiorter en viktig upptäckt omkring 1740 när de noterade att norrsken påverkade kompassnålen, vilket var det första beviset för ett samband mellan norrsken och jordens magnetfält. Under 1800-talet fortsatte forskningen, men det stora genombrottet kom med rymdfysikens framväxt på 1900-talet, då satelliter kunde mäta processerna direkt i rymden.

Källor: Wikipedia (sv), Wikipedia (en). Senast uppdaterad 2026-10-17.