Noorderlicht

Aurora borealis (noorderlicht) ontstaat wanneer geladen deeltjes van de zon — de zonnewind — het aardmagnetisch veld binnendringen. Deze deeltjes worden via de magnetische veldlijnen naar de polen geleid, waar ze botsen met gasmoleculen in de atmosfeer op 100–300 km hoogte.

Bij deze botsingen geven de gasmoleculen licht af in kenmerkende kleuren:

• Groen (557,7 nm) — Zuurstof op ~100–200 km hoogte, meest voorkomende kleur
• Rood (630,0 nm) — Zuurstof op ~200–300 km hoogte, bij sterke stormen
• Paars/blauw (391,4 / 427,8 nm) — Stikstof op ~90–120 km hoogte

De intensiteit hangt af van de sterkte van de zonnewind, die wordt aangedreven door zonne-uitbarstingen (solar flares) en coronale massa-ejecties (CME’s). De Kp-index is de planetaire meetschaal die deze geomagnetische activiteit uitdrukt van 0 (zeer rustig) tot 9 (extreem).

Een CME doet er gemiddeld 1–3 dagen over om de aarde te bereiken. Zodra het aardmagnetisch veld wordt geraakt, kan het effect binnen minuten zichtbaar zijn als aurora.

Beste omstandigheden: donkere locatie (weinig lichtvervuiling), vrij uitzicht richting noorden, tussen 22:00 en 02:00 uur. Bij sterke stormen (Kp ≥ 7) is aurora ook vanuit stedelijk gebied waarneembaar.

Kp-index

De Kp-index (planetaire K-index) is een logaritmische schaal van 0 tot 9 die de geomagnetische activiteit wereldwijd meet. De waarde wordt elke 3 uur berekend op basis van magnetometerdata van een netwerk van ~13 stations verspreid over de aarde. Een hogere Kp-waarde betekent meer verstoring van het aardmagnetisch veld — en dus meer kans op aurora op lagere breedtegraden.

A-waarde (A-running)

De A-waarde is een lineaire maat voor geomagnetische activiteit, afgeleid uit de K-index via een standaard conversietabel. Waar de Kp-index logaritmisch is (elke stap is ~2x zo sterk), geeft de A-waarde een lineair voortschrijdend gemiddelde. Dit maakt hem geschikter voor het volgen van trends over langere periodes.

NOAA Geomagnetische Stormschaal

NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) classificeert geomagnetische stormen op een schaal van G1 tot G5, vergelijkbaar met de Saffir-Simpson schaal voor orkanen:

• G1 (Minor) — Kp 5. Zwakke netfluctuaties, aurora zichtbaar op hoge breedtegraden.
• G2 (Moderate) — Kp 6. Spanningsproblemen in hoogspanningsnetten mogelijk, aurora tot ~55° breedte.
• G3 (Strong) — Kp 7. Stroomnetcorrecties nodig, HF-radio intermittent, aurora tot ~50° breedte.
• G4 (Severe) — Kp 8. Wijdverspreide spanningsproblemen, satellietoriëntatie verstoord, aurora tot ~45° breedte (Nederland!).
• G5 (Extreme) — Kp 9. Grootschalige stroomuitval mogelijk, GPS-degradatie, aurora tot ~40° breedte.

De schaalwaarde wordt getoond in de grafiek-tooltip wanneer een datapunt de G1-drempel bereikt.

Wat zijn zonnevlekken?

Zonnevlekken zijn donkere gebieden op het zonsoppervlak waar het magnetisch veld extreem sterk is (duizenden keren sterker dan het aardmagneetveld). Ze verschijnen als “vlekken” omdat het magnetisch veld de convectie remt, waardoor het oppervlak daar koeler is (~3.000–4.200°C versus ~5.500°C). Ondanks dat ze donkerder lijken, zijn ze nog steeds verblindend helder.

Elke actieve regio krijgt een AR-nummer (Active Region) toegewezen door NOAA zodra deze wordt waargenomen. Regio's kunnen dagen tot weken actief blijven terwijl ze met de zon meedraaien.

De tabel lezen

• Locatie — Positie op de zonneschijf in heliografische coördinaten. N14W84 betekent 14° noorderbreedte, 84° ten westen van het midden (Central Meridian Distance = 84°).
• Positie — Afgeleid uit de CMD (afstand tot het midden van de zonneschijf). Hoe centraler een regio, hoe groter de kans dat een eventuele CME richting aarde gaat:
  • Aardgericht (≤30°) — Flare/CME recht op de aarde gericht. Hoogste geo-effectiviteit.
  • Deels gericht (30–60°) — Schampende CME mogelijk, lagere maar reële kans op impact.
  • Flank (60–80°) — CME gaat grotendeels langs de aarde. Nauwelijks geo-effectief.
  • Rand (>80°) — Regio bijna achter de zonsrand verdwenen. Niet geo-effectief.
• Oppervlak — Gemeten in milloensten van de zichtbare zonneschijf (MSH). Ter vergelijking: de aarde-projectie beslaat ~170 MSH. Een regio van 800+ MSH is dus vele malen groter dan de aarde.
• Magnetische classificatie — Beschrijft de complexiteit van het magnetisch veld:

Flare-classificatie (C/M/X)

Zonnevlammen (flares) worden geclassificeerd naar hun röntgenintensiteit, gemeten door GOES-satellieten:

• C-class — Klein. Weinig directe impact op aarde. Kan bij frequente uitbarstingen wel de achtergrondactiviteit verhogen.
• M-class — Middelgroot (10x sterker dan C). Kan kortdurende HF-radio blackouts veroorzaken en bij een bijbehorende CME een geomagnetische storm (Kp 5–7) triggeren.
• X-class — Extreem krachtig (10x sterker dan M). Kan wijdverspreide radio-blackouts, stralingsgevaar voor astronauten, en bij een aardgerichte CME een zware geomagnetische storm (Kp 7–9) veroorzaken — met aurora zichtbaar in Nederland.

De percentages in de tabel geven de kans per 24 uur dat een regio een flare van die klasse produceert, zoals geschat door NOAA SWPC. Een X-flare kans van ≥10% is uitzonderlijk en reden om de komende dagen alert te zijn op aurora.

Van flare naar aurora

Een flare alleen veroorzaakt geen aurora. Het gaat om de CME (Coronal Mass Ejection) die er soms bij vrijkomt: een enorme wolk geladen deeltjes die door de ruimte reist. Als deze de aarde raakt (na 1–3 dagen), verstoort hij het aardmagnetisch veld en ontstaat aurora. Niet elke flare produceert een CME, en niet elke CME is op de aarde gericht — maar hoe groter de flare en hoe centraler de bronregio op de zon, hoe groter de kans op een geo-effectieve CME. Let op: die positie is maar een ruwe voorspeller. Of een CME de aarde echt raakt, blijkt pas uit de coronagraafbeelden (LASCO/STEREO): een CME kan onderweg afbuigen (deflectie), waardoor zelfs een flare op de flank tóch een aardgerichte component krijgt. Daarom tonen we de daadwerkelijke impactvoorspelling apart in Verwachte CME-impact.

Waarom positie alleen niet genoeg is

De zonnevlek-positietabel hierboven geeft een eerste indruk: een bronregio dicht bij het zonnecentrum is "aardgericht", een regio aan de rand staat op de "flank". Maar een CME volgt niet altijd een rechte lijn vanaf zijn bronregio. Door deflectie (afbuiging door omliggende magnetische velden en coronale gaten) kan een CME van de flank toch een component richting aarde krijgen. Positie is dus een indicatie, geen oordeel.

Hoe experts het echt bepalen: coronagrafen

De werkelijke richting, breedte en snelheid van een CME worden gemeten op coronagraafbeelden, waarbij een schijfje de felle zon afdekt zodat de zwakke corona zichtbaar wordt:

• SOHO/LASCO C2 & C3 — kijken vanaf de aarde–zonlijn. Een CME die als een ring rond de héle schijf expandeert (een halo) komt recht naar ons toe of recht van ons af.
• STEREO-A / COR2 — kijkt zijwaarts naar de zon. Juist hiermee zie je flank-CME's en kun je samen met SOHO de 3D-richting vastleggen.

Deze beelden staan live in het paneel Coronagrafen.

Van beeld naar voorspelling: WSA-ENLIL

WSA-ENLIL is een natuurkundig model dat de gemeten CME door de heliosfeer "vooruitspoelt" en zo de daadwerkelijke aarde-impact berekent. Via NASA DONKI halen we elke 30 minuten de meest recente modelruns op en leiden daaruit af:

• of er een schok richting aarde wordt voorspeld (en wanneer: de geschatte aankomsttijd);
• of het een directe of schampende (glancing blow) impact is;
• de verwachte Kp-waarde (en bijbehorende G-stormschaal) en de stormduur.

Omdat dit op de gemeten geometrie is gebaseerd, telt deflectie automatisch mee — een flank-CME die toch de aarde raakt verschijnt hier wél. De aankomsttijd kent een typische onzekerheid van ±6–12 uur en wordt nauwkeuriger naarmate meer metingen binnenkomen (de nieuwste modelrun wint). Het resultaat staat in het paneel Verwachte CME-impact.

Kp-index

Wat wordt gemeten: De planetaire K-index (Kp) meet de geomagnetische activiteit wereldwijd op een schaal van 0-9.

Hoe wordt het gemeten: Berekend elke 3 uur uit magnetometerdata van 13 stations verspreid over de aarde (Noord-Canada tot Australië). Het is een logaritmische schaal waar elke stap ongeveer 2x meer activiteit betekent.

Waarom interessant: De Kp-index is de belangrijkste indicator voor aurora-kansen. Waarden ≥5 betekenen aurora in Scandinavië, ≥7 in Nederland. Het geeft ook aan wanneer ruimteweer storingen kan veroorzaken aan satellieten, elektriciteitsnetten en GPS-systemen.

Flare Kans

Wat wordt gemeten: De kans (in procenten) dat er binnen 24 uur een zonneflare van klasse C, M of X plaatsvindt.

Hoe wordt het gemeten: NOAA SWPC berekent dit statistisch op basis van historische data van vergelijkbare zonnevlekregio's. Het combineert alle actieve regio's met behulp van kansberekening (1 - product van (1 - individuele_kans)).

Waarom interessant: Flares veroorzaken radiostoringen en kunnen gepaard gaan met CME's die geomagnetische stormen triggeren. Een X-flare kans van ≥10% is uitzonderlijk en betekent verhoogde aurora-alert.

Laatste meting

Wat wordt gemeten: Het tijdstip van de meest recente Kp-index meting.

Hoe wordt het gemeten: Automatisch gegenereerd door NOAA SWPC elke 3 uur.

Waarom interessant: Laat zien hoe actueel de data is. De Kp-index loopt altijd 1.5-3 uur achter op de werkelijkheid vanwege de berekeningstijd.

Actiefste regio

Wat wordt gemeten: De zonnevlekregio met de hoogste flare-kans, inclusief positie en magnetische complexiteit.

Hoe wordt het gemeten: Uit de dagelijkse NOAA solar region summary, gesorteerd op flare-kans. Toont AR-nummer, positie en magnetische classificatie.

Waarom interessant: Geeft inzicht in welke regio momenteel het grootste gevaar vormt voor ruimteweer. Aardgerichte regio's hebben meer impact op aarde.

IMF Bz

Wat wordt gemeten: De noord-zuid component van het interplanetaire magnetische veld (IMF) in nanotesla (nT).

Hoe wordt het gemeten: Realtime door de DSCOVR-satelliet op het L1-punt, 1.5 miljoen km voor de aarde. Negatieve waarden = zuidgericht veld.

Waarom interessant: Dit is de belangrijkste aurora-trigger! Negatieve Bz opent het aardmagnetisch veld, waardoor zonnewinddeeltjes naar de polen stromen. Bz < -10 nT = sterke aurora-kans in Nederland.

Zonnewind

Wat wordt gemeten: Snelheid van de zonnewind in km/s en deeltjesdichtheid in protonen/cm³.

Hoe wordt het gemeten: DSCOVR-satelliet meet plasma-parameters realtime. Normaal: 300-450 km/s, dichtheid 5-10 p/cm³.

Waarom interessant: Snelle zonnewind (>500 km/s) drukt harder op het aardmagnetisch veld. In combinatie met negatieve Bz veroorzaakt dit aurora. Stormachtige snelheden (>700 km/s) duiden op CME-impact.

Aurora Intensiteit

Wat wordt gemeten: De huidige aurora-activiteit boven Dordrecht volgens het OVATION-model (unitless intensity waarde).

Hoe wordt het gemeten: NOAA OVATION-model berekent realtime aurora-intensiteit op basis van DSCOVR zonnewinddata. We nemen het maximum uit een grid rond Dordrecht.

Waarom interessant: Dit is de meest directe aurora-indicator voor onze regio. Het model geeft realtime inzicht waar aurora actief is, in tegenstelling tot de Kp-index die achterloopt.

Wat is OVATION?

OVATION (Oval Variation, Assessment, Tracking, Intensity, and Online Nowcasting) is een wetenschappelijk model van NOAA dat de huidige aurora-intensiteit berekent op basis van realtime zonnewindmetingen van DSCOVR. In tegenstelling tot de Kp-index (die elke 3 uur wordt bijgewerkt), geeft OVATION een real-time beeld van waar en hoe sterk de aurora op dit moment is.

Hoe werkt het?

Het model neemt de gemeten zonnewindparameters (snelheid, dichtheid, IMF Bz) en berekent via statistische relaties de verwachte aurora-intensiteit voor elk punt op aarde. De output is een grid van waarden (0–100+) per breedtegraad/lengtegraad. Een hogere waarde betekent meer aurora-activiteit.

Aurora-kans voor Dordrecht

We berekenen de OVATION-waarde specifiek voor de regio rond Dordrecht (51.8°N, 4.7°E). De getoonde waarde is het maximum uit een grid van ~40 punten rond onze locatie:

• 0 — Geen aurora-activiteit (normaal bij Kp < 5)
• 1–5 — Zeer zwakke activiteit, mogelijk met camera zichtbaar
• 5–15 — Matige activiteit, kans op visuele aurora bij donkere locatie
• >20 — Sterke aurora, mogelijk met het blote oog zichtbaar

Het model heeft een vertraging van ~30 minuten op de werkelijkheid door de vaste transit-time die het gebruikt voor de afstand L1 tot aarde.

Aurora is met het blote oog vaak minder kleurrijk dan op foto’s. Een camera met lange sluitertijd vangt meer licht en kleur op dan je ogen.

Camera-instellingen (DSLR/mirrorless)

• ISO: 1600–6400 (hoger bij zwakke aurora)
• Sluitertijd: 5–15 seconden (korter bij sterke, snel bewegende aurora)
• Diafragma: Zo groot mogelijk (f/1.4 – f/2.8)
• Focus: Handmatig op oneindig — controleer scherpte op een heldere ster
• Witbalans: ~3500K voor natuurlijke kleuren, of auto

Smartphone

Moderne smartphones (iPhone 14+, Samsung S23+, Pixel 7+) hebben een nachtmodus die aurora kan vastleggen. Zet de telefoon op een statief of stabiel oppervlak en gebruik een timer van 3 seconden om trillingen te vermijden.

Extra tip

Maak RAW-foto’s als je camera dat ondersteunt. In de nabewerking kun je dan meer detail en kleur uit de aurora halen.

Wat is de zonnewind?

De zon blaast continu een stroom geladen deeltjes (protonen en elektronen) de ruimte in: de zonnewind. Normaal stroomt deze met ~400 km/s langs de aarde, maar na een CME of vanuit een coronaal gat kan de snelheid oplopen tot 800+ km/s. Hoe sneller en dichter de zonnewind, hoe meer energie er op het aardmagnetisch veld drukt.

IMF Bz — de sleutel tot aurora

De zonnewind draagt een magnetisch veld mee: het Interplanetair Magnetisch Veld (IMF). De Bz-component is de verticale richting van dit veld:

• Bz noord (positief) — Het IMF is gericht als het aardmagnetisch veld. Ze “botsen” niet: het magnetisch schild blijft gesloten. Weinig aurora.
• Bz zuid (negatief) — Het IMF staat tégengesteld aan het aardmagneetveld. Via magnetische reconnectie wordt het schild geopend en stromen zonnewinddeeltjes naar de polen. Dit is de directe trigger voor aurora!

Vuistregels:

• Bz > 0: Geen aurora-trigger (magnetisch schild gesloten)
• Bz −5 tot −10 nT: Gematigde activiteit, aurora op hoge breedtegraden
• Bz < −10 nT: Sterke trigger, aurora mogelijk op lagere breedtegraden
• Bz < −20 nT: Extreme storm, aurora mogelijk in Nederland

DSCOVR — de wachtpost

De DSCOVR-satelliet (Deep Space Climate Observatory) zweeft op het L1 Lagrangepunt, ~1,5 miljoen km vóór de aarde richting de zon. Hier meet hij de zonnewind 15–60 minuten voordat die de aarde bereikt — een cruciaal early warning systeem.

De grafiek toont drie lijnen:

• Bz (rood) — Magnetische noord-zuid component. Onder nul = aurora-trigger.
• Snelheid (blauw) — Zonnewindsnelheid. >500 km/s is verhoogd, >700 km/s is stormachtig.
• Dichtheid (groen) — Deeltjesdichtheid. Hogere waarden versterken het effect van de snelheid.

De combinatie van sterk negatieve Bz + hoge snelheid + hoge dichtheid is de perfecte storm voor aurora op onze breedtegraad.