Stormchase USA 2011

Na een week met teleurstellingen door uitblijvende zonnestormen, of zonnestormen die overdag plaatsvonden, is er wat goed nieuws: de laaste grote deeltjes wolk die van de beruchte zonnevlekkengroep kwam zou ons bijna helemaal missen. Vanmiddag kwam hij echter toch bij de aarde terecht en de impact is sterker dan verwacht.

Zelfs zoveel sterker dat ik denk dat we vanavond de beste kans hebben op poollicht van de hele afgelopen periode.

Hoe groot is die kans dan? En hoe fel gaat het worden?

Ondanks dat het de grootste kans is denk ik dat het nogsteeds op het randje zal zijn. Als ik 21 januari 2005 vergelijk dan zijn de indicatoren nu allemaal een stuk slechter. Het poollicht in 2005 was mooi, niet spectaculair, duurde niet lang maar was wel goed te zien en te fotograferen.

Toch heb ik voor het eerst mijn camera en statief klaar liggen. Het is behoorlijk helder, er is een kans en ik heb het deze cyclus nog niet gezien. Vandaar mijn enthousiasme. Ik heb echter ook zeker niet de indruk dat het vanavond iets wordt waar heel Nederland het morgen over heeft.

Ik hoop op een paar 'substormen' en perioden waarin het magneetveld van de zonnewind gunstig gericht is, wie weet zijn er dan een paar kwartiertjes waarin het poollicht te zien zal zijn.

Aangezien de sterkte van de storm al afneemt lijkt mij het begin van de avond en nacht het beste qua kans. De heiige en melkachtige lucht momenteel zal waarschijnlijk een voorteken zijn voor mist als het in de loop van de nacht afkoelt.

We gaan het (hopelijk) zien...

Even leek het mee te vallen... na de uitbarsting op de zon woensdag net na middernacht bleef het stil in de pers. Op allerlei internet fora en twitter waren de poollicht liefhebbers wel weer ontwaakt, maar het leek er op dat rustig konden wachten of er poollicht zou komen of niet. 24 uur later zijn de rampscenario's en spookverhalen echter weer uit de kast gehaald. De stroom kan uitvallen, satellieten raken verstoord en GPS stuurt je het bos als de storm vandaag aankomt (06.00 volgens sommige berichten). Wat niet vermeld wordt is dat een van de gevaarlijkste fases van de zonnestorm al in volle heftigheid bezig, van woensdagochtend. Iemand de weg kwijt geraakt gisteren?

Dit is de derde of vierde keer dat deze berichten verschijnen na een uitbarsting tijdens het huidige maximum van de zonnecyclus. En we hebben allemaal natuurlijk nog vers in gedachten wat er de vorige keren gebeurde, zo indrukwekkend was het... Als ik het mij goed herinner is er een keer zwak poollicht te zien geweest in Nederland.

Bij een zonneuitbarstuing zijn er drie fasen te onderscheiden waar we aarde wat van kunnen merken:

1) De uitbarsting zelf. Deze gaat gepaard met sterke rontgen straling. Deze gaat met de snelheid van het licht en dis daardoor vrijwel driect na de uitbarsting te meten. Het is deze straling die voor een verstoring van het radio verkeer en satelliet navigatie kan zorgen. Zo'n uitbarsting duurt hooguit een paar uur en tegen de tijd dat je hier over leest of hoort in de media is deze fase al lang en breed voorbij.

2) De stralingsstorm. Deze wordt veroorzaakt door relativistische protonen. Dat zijn deeltjes die zich met zo'n 80-90% van de lichtsnelheid voortbewegen. Ze komen een paar uur na het begin van een uitbarsting bij de aarde aan. Dit verschijnsel treedt niet altijd op, alleen bij de zwaardere uitbarstingen. Satellieten kunnen hier zeker last van hebben en bij vrijwel elke uitbarsting raken bijvoorbeeld twee satellieten die zonnestormen volgen ontregeld. (De foto's van SOHO zitten vol 'krassen' en ruis, de ACE zonnewinddata klopt niet meer). Deze storm kan dagen duren en kan ook gevaar opleveren voor astronauten die ruimte wandelingen maken, maar ook voor passagiers in vliegtuigen die rond de polen vliegen. Tegen de tijd dat de media bericht over een zonnestorm is deze stralingsstorm vaak al lang bezig en alle nare gevolgen die volgens de media mogelijk zijn hadden dus ook al lang merkbaar moeten zijn.

3) De geomagnetische storm. Deze wordt veroorzaakt door, kort door de bocht, stukjes zon die bij de uitbarsting de ruimte ingeslingerd zijn. Het is deze storm die voor poollicht zorgt, maar ook problemen met het elektriciteitsnet kan veroorzaken. Deze storm treedt een tot drie dagen na de uitbarsting op.

Fase 1 ligt dus al lang achter ons, fase 2 is volop bezig en neemt nog in sterkte toe. Fase 3... dat is het spannedste.. afwachten hoe laat de materie aankomt. Laat in de middag tot vroeg in de nacht? Dan zouden we hier wel eens poollicht te zien kunnen krijgen. Vroeg op de dag? Dan is het sterkste geweest als het bij ons donker wordt.

Stroomuitval? Ja het kan, zeker, maar waarschijnlijk is het niet. Bij de meeste vergelijkbare zonnestormen is er ook niks gebeurd.

Edit: Dit had mij wat type werk gescheeld...

Update 7 [22:20]

De rust lijkt zelfs in het hoge noorden terug te keren, veel sneller dan ik verwacht had. Door de verstoorde data van de ACE satelliet is het ook niet te achterhalen wat er precies ontbrak, maar het lijkt er op dat het dikste gedeelte van de wolk ons gemist heeft, in combinatie met een fout magneetveld.

Update 6 [20:45]

Het lijkt erop dat er maar een stukje van de puzzel ontbreekt... de orientatie van het magneetveld in de zonnewind is verkeerd. Het is van zuid naar noord gericht, net als het veld van de aarde waardoor de deeltjes afgeketst worden. Het is niet te voorspellen wat dit veld de rest van de nacht gaat doen, afwachten.

Inmiddels ontstaat er links en rechts wat mist, hoop dat dat niet doorzet.

Update 5 [17:27]

Ah, just like the old days... Overbelaste sites met magnetometer data en onbetrouwbare data van de ACE satelliet. Het is moeilijk om op dit moment de impact van het schokfront te bepalen. De magnetometers op aarde zijn in beweging gekomen, maar nog niet genoeg om het voor Nederland interessant te maken.

Voor zover betrouwbaar... de magnetometer op de ACE satelliet laat zien dat het veld tot nu toe noordelijk gericht was, maar nu lijkt het te draaien naar het zuiden. Dat zorgt ervoor dat de deeltjes uit de wolk dieper onze atmosfeer in kunnen dringen. Het effect zou over goed 30 minuten op de magnetometers op aarde terug te zien moeten zijn.

Update 4 [15:37]

Schokfront is bij de ACE sateliet. Over een minuut of 40 bij de aarde. Nu wachten tot het donker is...

Update 3 [15.26]

Data van de ACE satelliet laat het laatste uur een stijging zien van het aantal protonen en elektronen dat daar voorbij komt. Dit is mogelijk een van de voortekenen van het echte schokfront. De laatste update is de stijging verder toegenomen...

Update 2 [12.08]

Nog steeds rustig. Hoe eerder het front aankomt, hoe sneller het dus bewogen heeft en hoe groter de impact zal zijn. Maar overdag heb je daar niks aan, dus laat het nog maar even wachten. En nogmaals... het kan ook wel eens pas tegen middernacht komen.

Update 1 [10.00]

Het is nu wachten op de aankomst van het schokfront, volgens de schatting 'rond 15.15 plus of min zeven uur' zou het dus vanaf nu kunnen. Voor ons is het het beste als het nog even duurt, zo rond zonsondergang zou mooi zijn.

Uit het KNMI weerbericht: "In de nacht van dinsdag naar woensdag trekt de bewolking met regen vanuit het zuidwesten langzaam verder het land in. In het noordoosten blijft het echter nog lang opgeklaard"

Bij een van de sterkere uitbarstingen op de zon van deze cyclus is een grote hoeveelheid materie de ruimte ingeslingerd. Als deze materie de aarde bereikt zal dat onder andere tot poollicht leiden. Gezien de hoge snelheid en de sterkte van de uitbarsting zou het ook wel eens in Nederland te zien kunnen zijn.

Een belangrijke voorwaarde is dat het helder en donker moet zijn. Dat laatste is gelukkig goed te voorspellen, dus laten we daar maar eens mee beginnen.

Het volgende geldt voor Utrecht, maar voor de rest van de Benelux zal het maar enkele minuten schelen:

16:11 Zon onder
16:49 Einde Burgerlijke Schemering (zon 6 graden onder horizon)
17:31 Einde Nautische Schemering (zon 12 graden onder)
18:04 Maan onder
18:11 Einde Astronomische Schemering (zon 18 graden onder)
05:31 Begin Astronomische Schemering

Van kwart over zes tot half zes is het dus wat men noemt Astronomisch donker, de beste omstandigheden voor het zien van poollicht.

De huidige schatting is dat de materie rond 15.15 aankomt. Helemaal niet ongunstig, want dat zou in houden dat het grootste gedeelte van de storm in onze nacht plaats zal vinden. De schatting is echter wel: plus of min zeven uur. Mijn ervaring is dat het meestal wel een paar uur later wordt dan eerste schatting, maar.. het is ook wel eens een paar uur eerder geweest. Toch, alles na de middag en voor een uur of 4 's nachts is erg gunstig voor ons, gezien de lange donkere nacht die volgt.

Dan het weer... er nadert morgen een warmte front vanuit het westen en dat is zo'n beetje het slechtste wat je kunt hebben omdat dit gepaard gaat met veel en aaneengesloten bewolking. Vaak al ver voor het front uit hoge bewolking. Dit wordt afwachten en voor de die-hards alvast rekening houden met een tripje in Duitsland.

En als de zonnematerie er is? Ik zal in elk geval op mijn twitter account @LukeSkywarner laten weten dat het zover is (en kijk gerust bij wie ik volg, daar staan meerdere poollicht accounts tussen). Als @HeliosWatch over Kp=8 of Kp=9 begint te twitteren is het ook zover.

Als er dan bevestiging is dat het poollicht te zien is, zul naar buiten moeten, naar een plek waar je goed zicht hebt op de noordelijk horizon, zonder lichtvervuiling! Ik herhaal... zonder lichtvervuiling En dan is het zoeken naar groene of rode vlakken, witte stralen, ...

Ik ben bang dat dit soort berichten binnenkort in de media verschijnen. Dus bij deze maar eens de feiten op een rij.

Is er wat bijzonders aan de hand?

Ja. Zaterdagavond 8 oktober rond 21u gaat de aarde door een oud stofspoor van de komeet Giacobini-Zinner. Dit zelfde stofspoor zorgde er in 1933 voor dat er inderdaad duizenden vallende sterren te zien waren. Er is zelfs een melding van 100 in 5 seconden en een van 22500 in een paar uur. (http://meteorshowersonline.com/showers/draconids.html)

Wat zijn de voorspellingen voor dit jaar?

Op basis van verschillende modellen zijn er verschillende voorspellingen, uiteenlopend van een ZHR van 50 tot 750 (http://draconids.seti.org/). De ZHR (Zenital Hourly Rate) is echter niet het zichtbare aantal, maar meer een soort theoretische activiteit van de stroom. Je kunt het ook zien als het zichtbare aantal onder ideale omstandigheden. Ideaal houdt in dat het punt waar de meteoren vandaan lijken te komen recht boven je hoofd staat. Dat is nu zeker niet het geval. Verder moet de hemel helemaal donker zijn. Gezien de volle maan is dat ook zeker niet het geval.

Wat is er dan wel te zien?

Als we uitgaan van de ZHR 750 voorspelling om 21 uur 's avonds dan is de eerste correctie dus die voor de radiant hoogte. Rond 21u staat het radiant op zo'n 65 graden. De correctie wordt dan 750 * sin(65) = 680.

Dan... de volle maan. Het is erg moeilijk om daar een goede inschatting voor te maken. De ZHR waarde geldt voor een grenshelderheid van magnitude 6.5, voor elke magnitude dat het lichter is moet je de ZHR delen door 2.6. Ik schat zo in dat door de volle maan de grenshelderheid zo'n 5 zal zijn en dus wordt de correctie 2.6^(6.5-5.0) = 4.2. En het zichtbare aantal wordt dan 680/4.2 = 162 per uur.

De piek zal echter niet heel lang duren, er is sprake van een zogenaamde Full Width Half Max waarde van 70 minuten. Dit komt er op neer dat de verwachte ZHR 375 is om 20.25, 750 om 21.00 en weer 375 om 21.35. Zonder rekening te houden met het dalen van het radiant en het veranderen van de invloed van de maan (het is inmiddels toch al erg natte vingerwerk geworden) kom ik hiermee tot het volgende:

Op basis van de gunstigste voorspelling zijn er in Nederland op 8 oktober tussen 20.30 en 21.30 zo'n 120 vallende sterren te zien.

Op basis van de laagste voorspelling zullen het er slechts enkelen zijn. Als de voorspellingen helemaal fout zijn... is er niks te zien. Of miscchien toch duizenden