Een tweetrapsraket vol meetapparatuur doorboorde het firmament afgelopen zaterdag. Ruimteonderzoekers onderzoeken daarmee het noorderlicht, en het gedrag van de elektrische en magnetische velden en geladen deeltjes daarin.
Als de zonnewind de aarde teistert, kunnen er rond de polen aurora’s optreden. In het ergste geval raakt elektronische apparatuur van slag of gaat die zelfs kapot. De precieze wisselwerking tussen zonnewind en het aardmagneetveld is nog niet opgehelderd. Marc Lessard en zijn team van de University of New Hampshire proberen met kleine raketten inzicht te krijgen in de processen. Dankzij de toenemende activiteit van de zon zullen er de komende jaren meer gelegenheden komen om dergelijke experimenten uit te voeren.
Vanuit Fairbanks in de staat Alaska vertrok een Terrier-Black Brant-raket naar een hoogte van 380 kilometer, en landde uiteindelijk bijna vierhonderd kilometer verderop. Onderweg verstuurde een zender aan boord de metingen van de instrumenten naar het grondstation, met een snelheid van acht megabit per seconde.
Met fisheye-objectief maakte een camera vanaf de grond een opname van de tweetrapsraket die het luchtruim doorklieft, op weg naar het noorderlicht.
Lessard vergelijkt veldlijnen van het aardmagneetveld met gitaarsnaren. Zo’n snaar is in het poolgebied dan gespannen tussen de ionosfeer, op 100 kilometer hoogte, en de buitenzijde van de magnetosfeer, op meer dan 2000 kilometer hoogte. De snaar heeft een doorsnede van slechts tien kilometer. Als hij wordt beroerd door de binnenkomende zonnewind – zeer snelle, geladen deeltjes uitgezonden door de zon – trilt hij in een grondtoon en diverse andere harmonische trillingen. Lessard bestudeert golven die zich verplaatsen langs deze buitenaardse gitaarsnaar en zo energie van de zonnewind richting ionosfeer brengen. Ze hebben een frequentie van enkele hertz, zodat hun golflengte in dezelfde orde van grootte is als de straal van de aarde.
Schouwspel
De hypothese van Lessard is dat in de gitaarsnaar versnelling van de golven met geladen deeltjes voorkomt. Vooral de kleine elektronen laten zich flink versnellen. Op enkele honderden kilometers hoogte treffen de versnelde deeltjes steeds meer luchtmoleculen en –atomen en bij die botsingen dragen ze energie over. De geïoniseerde atomen en moleculen staan opgenomen energie vervolgens af als licht, en creëren zo het schitterende kleurenschouwspel van de aurora.
Tijdens het gehele proces moet, volgens de hypothese, de elektrische geleiding langs de snaar flink toenemen. Lessard hoopt dat zijn metingen met de raket laten zien hoe de ionosfeer bijdraagt aan de elektrische stroom en daarmee de wisselwerking tussen de magnetosfeer en de ionosfeer duidelijker maken. Tot nog toe heeft nog niemand goede metingen tijdens het proces kunnen maken.
