Noorderlicht vanuit de ruimte: zo ziet het eruit vanaf de ISS

Vanuit de ruimte ziet noorderlicht er fundamenteel anders uit dan vanaf de grond. Waar je op aarde omhoog kijkt naar lichtende gordijnen aan de hemel, kijk je vanuit de ruimte van bovenaf of opzij op de lichtende lagen van de atmosfeer. Het resultaat is een van de meest bijzondere beelden die astronauten vanuit de ruimtestation ISS vastleggen.

Wat je ziet als je noorderlicht vanuit de ruimte bekijkt

Astronauten op het International Space Station (ISS) bevinden zich op ongeveer 400 kilometer hoogte. Het noorderlicht ontstaat op een hoogte van ruwweg 100 tot 300 kilometer. Dat betekent dat astronauten op het niveau van het noorderlicht vliegen, of er net boven zitten. Ze zien het niet als een gordijn boven zich, maar als een glanzende, golvende laag die langs de randen van de aarde loopt. Op beelden van de ISS zie je het noorderlicht als een smalle, felgekleurde band die zich om de poolgebieden wikkelt, met de donkere aarde eronder en de sterren erboven.

De beweging is ook anders zichtbaar. Vanuit de ruimte zijn de structuren in het licht scherper te zien: stralen, bogen en rimpelingen in de atmosfeer die vanaf de grond vaak als één wazig gordijn lijken. Omdat de ISS de aarde in ongeveer 90 minuten omcirkelt, kunnen astronauten bij een actieve periode meerdere keren per dag over de poollichten vliegen.

Het zeldzame rode noorderlicht, vastgelegd door een astronaut

NASA-astronaut Don Pettit filmde tijdens zijn verblijf van zes maanden op de ISS een zeldzame rode variant van het noorderlicht. Rood noorderlicht komt minder vaak voor dan het bekende groene of paarse licht. Het ontstaat hoger in de atmosfeer, op zo’n 200 tot 300 kilometer hoogte, waar stikstof- en zuurstofatomen op grotere hoogte worden aangeslagen door deeltjes van de zon. Juist omdat deze rode gloed zo hoog in de atmosfeer zit, is het vanuit de ruimte soms beter zichtbaar dan vanaf de grond.

De beelden van Pettit laten zien hoe het rode licht zich als een brede, zachte gloed over de atmosfeer verspreidt, heel anders van karakter dan de scherpe groene banden die je vaker ziet. Vanuit zijn positie op de ISS kon hij de volledige boog van de lichtlaag overzien, iets wat voor een waarnemer op aarde onmogelijk is.

Groen, rood of blauw: kleur bepaalt de hoogte

De kleur van het noorderlicht hangt af van welk gas op welke hoogte wordt aangeslagen door geladen deeltjes uit de zon. Vanuit de ruimte is dat goed te onderscheiden:

• Groen ontstaat tussen ongeveer 100 en 150 kilometer hoogte, door zuurstofatomen. Dit is de meest voorkomende kleur.
• Rood ontstaat boven de 200 kilometer, ook door zuurstof, maar onder andere omstandigheden. Zeldzamer en vaker zichtbaar vanuit de ruimte dan vanaf de grond.
• Blauw en paars ontstaan lager in de atmosfeer, bij stikstofmoleculen. Deze zijn vanaf de grond moeilijker te zien, maar op beelden van de ISS soms goed zichtbaar.

Vanuit de ruimte zijn al deze lagen soms tegelijk zichtbaar als gelaagde, gekleurde stroken boven de aarde. Dat geeft een ander begrip van hoe het noorderlicht is opgebouwd: niet als één plat scherm, maar als een driedimensionale structuur in de atmosfeer.

Waarom beelden vanuit de ruimte zo bijzonder zijn

Astronauten gebruiken vaak langbelichtingsfotografie om het noorderlicht vast te leggen. Door de snelheid van de ISS (ruim 27.000 kilometer per uur) en de lange sluitertijden smelt de beweging samen tot vloeiende lichtbanen op de foto. De aarde hieronder is dan donker, met alleen de lichtjes van steden zichtbaar. Het resultaat zijn beelden waarop het noorderlicht lijkt te ademen langs de rand van de planeet.

Dergelijke opnames geven wetenschappers ook nuttige informatie. Door de structuur van het noorderlicht van bovenaf in beeld te brengen, kunnen onderzoekers de vorm en intensiteit van de poolovalen (de ringvormige zones waar het licht het vaakst verschijnt) beter in kaart brengen dan met metingen op de grond alleen.

Wie beelden van noorderlicht vanuit de ruimte wil zien, kan terecht bij de NASA-fotogalerij of de sociale mediakanalen van astronauten die actief zijn op de ISS. Don Pettit staat bekend als een van de meest actieve fotografen die ooit op het station werkte, en zijn beelden van het rode noorderlicht laten zien wat er te zien is als je de atmosfeer niet van onderen, maar van opzij bekijkt.