Norðurljós í sögulegu samhengi

Talið er að sumar af teikningunum sem krómagnonmaðurinn gerði á hellisveggi í suðurhluta Frakklands sýni norðurljósin, sjá mynd hér fyrir neðan. Þetta eru að sjálfsögðu aðeins vangaveltur en ef þær eru sannar munu þær vera elstu vísanir nútímamannsins í norðurljósin en talið er að þessi veggjamálverk hafi verið gerð fyrir u.þ.b. 20 þúsund árum.

 

Mikið er til af asískum vísunum í norðurljósin og eru þær elstu u.þ.b. 2600 ára gamlar. Minnst er á norðurljós í rituðu máli í Gamla testamentinu, nánar tiltekið í Fyrstu Mósebók (15:17), sem talin er hafa verið færð í letur á 8. öld f.Kr. Bent hefur verið á, að í sumum öðrum bókum Gamla testamentisins gæti einnig verið um sama hlut að ræða. Frægasta dæmið er líklega í fyrsta kafla bókar Esekíels. Þar segir:

En uppi yfir hvelfingunni, sem var yfir höfðum þeirra, var að sjá sem safírsteinn væri, í lögun sem hásæti, og þar uppi á hásætinu, sem svo sýndist, var mynd nokkur í mannslíki. Sú mynd þótti mér því líkust sem glóandi lýsigull væri þar neðan frá, sem mér þótti mittið vera og upp eftir, en ofan frá því, sem mér þótti mittið vera, og niður eftir þótti mér hún álits sem eldur, og umhverfis hana var bjarmi. Bjarminn umhverfis var tilsýndar líkur boga þeim, sem í skýjum stendur, þegar rignir.

Þess má geta að enska þýðingin minnir meira á norðurljósin heldur en sú íslenska. Forngrikkir voru duglegir að fjalla um norðurljósin og elsta gríska vísunin í segulljósin má hugsanlega finna í ritinu Meteorologica eftir Aristóteles. Þar nefnir Aristóteles glóandi ský á himninum. Þótt ótrúlegt megi virðast geta segulljósin birst við Miðjarðarhafið þó að það sé afar sjaldgæft. Það verður jafnframt að hafa í huga að segulskautin eru hreyfanleg og staðsetning norðurljósaslæðunnar því líka. Eftirfarandi tilvitnun kemur úr Meterologicu:
Sometimes on a clear night a number of appearances can be seen taking shape in the sky, such as chasms, trenches and blood-red colors.

Í Kína er sömuleiðis margar gamlar heimildir um norðurljós að finna, og virðist sú elsta vera frá árinu 208 f.Kr., en sumir telja þó að um mun eldri heimildir sé þar að ræða, sem jafnvel nái allt aftur til u.þ.b. 2600 f.Kr.

Aðrir þekktir norðurljósaathugendur fortíðarinnar eru stóíski heimspekingurinn Lucius Annaeus Seneca (u.þ.b. 4 f.Kr.-65 e.Kr.) og rithöfundurinn og náttúrufræðingurinn Gaius Plinius Secundus (23-79 e.Kr).

Sögur herma að árið 37 e. Kr. hafi rómverski keisarinn Tíberíus sent hersveit að hafnarborg Rómar, Ostíu, þar sem hann hélt að hún stæði í ljósum logum. Þau norðurljós sem sjást á breiddargráðum nálægt Miðjarðarhafinu eru yfirleitt rauð og jafnframt lágt á norðurhimni þar sem líklegra er að þau eigi upptök sín. Þetta útskýrir líklega af hverju mörg dæmi eru um að menn hafi ruglast á norðurljósum og ófriðarlogum. Þess má þó geta að forna hafnarborgin Ostía er í vesturátt frá sjálfri Róm. Engilsaxneskar heimildir fjalla um gífurlega sterk norðurljós sem birtust á himninum árið 585 e. Kr. Umfjöllun um norðurljósin á tímabilinu milli 500 og 1100 má einnig finna í skoskum ritum.

Fyrsta þekkta norræna vísunin er í Konungsskuggsjá sem á að hafa verið einhvers konar lærdómskver fyrir Magnús Lagabæti son Hákonar Hákonarsonar sem má segja að hafi verið fyrsti konungurinn yfir Íslandi. Kverið er í samræðustíl milli föður og sonar og segir þar frá lýsingum Grænlandsfara sem höfðu orðið vitni af norðurljósunum. Í kverinu eru reifaðar þrjár ólíkar hugmyndir eða tilgátur manna um uppruna norðurljósa:

“Menn segja sumir, að eldur kringi umhverfis höfin og öll vötn þau, sem hið ytra renna um böll jarðarinnar. En með því að Grænaland liggur á hinni yztu síðu heimsins til norðurs, þá kalla þeir það mega vera, að það ljós skíni af þeim eldi, er umhverfis er kringdur hin yztu höfin.

Þetta hafa og sumir í ræður fært, að í þann tíma, er rás sólarinnar verður undir belli jarðarinnar um nóttina, að nokkurir skimar megi af hennar geislum bera upp á himininn með því, að þeir kalla Grænaland svo utarlega liggja á þessi heimsins síðu að brekkuhvelið jarðarinnar má þar minnka, það er fyrir ber skin sólarinnar.

En þeir eru sumir, er þetta ætla, og það þyki og ei ólíkast vera, að ísarnir og frostið dragi svo mikið afl undir sig, að af þeim geisli þessi skimi.

Eigi veit ég þá hluti fleiri, er í getur sé fært um þetta mál, en þessa þrjá hluti, er nú ræddum vér um, og engan dæmum vér sannan af þeim, en þessi þyki mér ei ólíkastur, er síðast ræddum vér um.”

Hægt er að spyrja hvort að norðurljós yfir Íslandi séu algengari nú en á tímum víkinga og er þeirri spurningu hugsanlega hægt að svara. Nánar um það síðar.

 

Það má telja líklegt að víkingar hafi notað norðurljósin er þeir sigldu yfir höfin. Ef þeir voru búnir að gera sér grein fyrir því að norðurljósaslæðan teygist venjulega frá austri til vesturs gátu þeir staðfest að þeir væru á réttri leið. Það kemur talsvert á óvart að ekki er fjallað um norðurljósin í einhverri af hinum fjölmörgu Íslendingasögum. Höfundur leitar í dag að vísunum í norðurljósin í Íslendingasögunum en samtöl við nokkra fróða íslenskufræðinga hefur ekki leitt neitt í ljós.

Á 16. öld tekur að lifna yfir norðurljósarannsóknum og á næstu öldum þar á eftir finnast svör við ýmsum þeim gátum, sem fyrri tíðar menn höfðu verið að glíma við í þessu efni. Segja má, að þar hafi Englendingurinn William Gilbert (1544-1603) e.t.v. lagt grunninn, með þeirri uppgötvun sinni árið 1600, að jörðin væri einn allsherjar segull. Og ef hratt er farið yfir sögu uppgötvar t.d. Bandaríkjamaðurinn Elias Loomis (1811-1889) norðurljósabeltið og merkir það á landakort, 1860. Og árið 1868 kemst Svíinn Anders J. Ångström (1814-1874) að því með litrófsmælingum, að þessi ljósagangur á himni stafaði ekki frá endurskini ískristalla mjög hátt í lofti uppi, böðuðum í sólarljósi, eins og þó René Descartes (1596-1650) hafði látið sér detta í hug og var ríkjandi skoðun fram að þessu, heldur væri þar eitthvað annað á ferðinni; norðurljósin hefðu ekki að geyma allt litróf sólarljóssins, heldur einungis ákveðna tóna. Þess vegna gætu norðurljósin ekki verið tengd sólarljósinu.

Til eru ýmis gömul rit sem fjalla um þetta fyrirbæri en það var Frakkinn Gassendi sem gaf því heitið aurora borealis á fyrri hluta 17. aldar. Á endurreisnartímanum spruttu upp margar kenningar sem áttu að útskýra þetta merkilega fyrirbæri en það var maður að nafni de Mairan sem hélt því fram að fyrirbærið væri afleiðing víxlverkunar gass frá sólinni við gufuhvolfið. Sá hitti aldeilis naglann á höfuðið.

Norðmennirnir Kristian Birkeland (1867-1917), Carl Størmer (1874-1957) og Lars Vegard (1880-1963) koma einnig mjög við sögu norðurljósaathugana, og eru þekkt nöfn á alþjóðavísu. Af þeim er Størmer e.t.v. kunnastur nú á tímum, en hann reiknaði fyrstur manna nákvæmlega út hæð norðurljósanna, með þríhyrningsmælingu (árið 1910), og greindi að auki birtingarform þeirra (árið 1930), en fram að þeim tíma var gjarnan álitið að um 50-100 formgerðir væri að ræða. Er þessi flokkun hans að hluta til enn við lýði nú á dögum. Birkeland gerði hins vegar tilraunir með segulljós í rannsóknarstofu, og Vegard uppgötvaði m.a. þátt köfnunarefnis í norðurljósunum (á árunum 1912-1913) og kortlagði liti norðurljósanna. Kanadamennirnir John C. McLennan (1867-1935) og Gordon M. Shrum (1896-1985) komust árið 1925 að því, að súrefnisfrumeindir væru ástæðan fyrir græna litnum.

Hjátrú er óhjákvæmilegur fylgifiskur náttúrufyrirbæris eins og norðurljósanna og er sum hjátrúin skemmtilegri en önnur. Á annarri síðu er farið yfir ýmsa hjátrú þjóða og menningarheima sem hafa með norðurljósin að gera.

 

Á árunum milli 1645 og 1715 var virkni sólarinnar óvenjulega lítil og voru þá sólblettir sjaldséðir. Þetta tímabil hefur verið kallað á ensku Maunder minimum eftir stjörnufræðingnum Edward Maunder (1851-1928) sem bar fyrstur manna kennsl á það með því að rýna í gamlar heimildir. Virkni norðurljósanna er háð virkni sólarinnar og því sáust sjaldan norðurljós sunnan við heimskautsbaug á þessum tíma. Mynd 3 sýnir þetta greinilega. Þetta lágildi í virkni sólarinnar gerðist á sama tíma og mikið kuldaskeið sem hefur verið nefnt Litla ísöldin reið yfir Evrópu, Norður-Ameríku og líklega alla jörðina. Það er gaman að velta fyrir sér tengslum á milli virkni sólarinnar og hitastigs á jörðinni en út í þá sálma verður ekki farið hér.

Bandaríkjamaðurinn Merle A. Tuve (1901-1982) er líka stórt nafn í þessari sögu, vegna uppgötvunar fareindahvolfsins, árið 1925, og eins er með landa hans, James Van Allen (1914-), sem fann geislabelti, sem eftir honum eru nefnd, og tengjast myndun segulljósa. Og þeir eru raunar mun fleiri sem hægt væri að nefna, en plássins vegna skal þetta látið nægja, enda hitt allt of langt mál upp að telja. Hins vegar má nefna, að árið 1981 náðist í fyrsta sinn gervitunglamynd af segulljósakraga.

 

Sumir hafa haldið því fram að norðuljósin gefi frá sér hljóð og því sterkara sem ljósin eru meira áberandi. Slíkar tilgátur hafa verið afsannaðar að fullu en það tæki hljóð frá norðurljósunum alla vega 5 mínútur að berast niður að yfirborði jarðar. Líklegra er hins vegar að mikil breyting á raf- og segulsviði nálægt yfirborði jarðarinnar valdi því að neistar streymi á milli hluta og sendi jafnframt frá sér hljóð.

Margir leikmenn halda því fram að norðurljósin birtist frekar á köldum og stilltum kvöldum. Raunin er sú að virkni norðurljósanna sveiflast ekki mikið með árstíðum, hvað þá með veðráttu en hins vegar sjáum við norðurljósin ekki á sumrin vegna þess hve sólin er lengi á lofti. Ástæðan fyrir því að fólk tengir norðurljósin við kulda er líklega sú að það eru meiri líkur að við sjáum norðurljósin þegar það er heiðskírt en þá eru góðar líkur á að hæð sé yfir landinu og kalt eftir því. Sömu rök geta hugsanlega útskýrt af hverju fólk tengir norðurljósin við stillur

Áhugaverðar upplýsingar um norðurljósin

 

Heimildir:
http://www.mbl.is/greinasafn/grein/581934/
http://halo.internet.is/nordurljos/handbok.pdf
http://www.vedur.is/vedur/frodleikur/greinar/nr/2545
http://agbjarn.blog.is/blog/agbjarn/entry/1311804/
https://en.wikipedia.org/wiki/Aurora
https://www.nasa.gov/mission_pages/themis/auroras/aurora_history.html