NLC's: een geheimzinnig verschijnsel.

Inleiding.
Het is een prachtige zomerse dag met veel zon. In de avond verschijnt wat cirrus bewolking laag in het noorden. Dit zijn de bekende dunne hooghangende wolken (~10 km) die er soms als windveren uitzien. Als de zon ondergaat is de noordwesten geeloranje gekleurd. Naarmate het donkerder wordt worden de eerste heldere sterren zichtbaar aan de nog donkerblauwe hemel. De cirrus bewolking laag aan de horizon tekent zich heel donker af want de zon zit inmiddels zover onder de horizon dat ze niet meer van onderaf verlicht worden.
Maar…hee, hoe kan dat? Iets boven de cirruslaag, ter hoogte van de ster Capella die op zo’n 10 graden hoogte in het noorden staat, verschijnen weer lichtblauw gekleurde wolken. Naarmate het donkerder wordt, worden deze wolken steeds beter zichtbaar. Ze zien er “elektrisch witblauw” uit, terwijl de cirrus die eronder hangt zwart is. Het vreemde is dat de wolken langzaam van oost naar west bewegen. Conclusie: er zijn lichtende nachtwolken zichtbaar!
Al sinds 1986 is ondergetekende al een aantal malen getuige geweest van dit fraaie verschijnsel. Lichtende nachtwolken, ook wel Noctilucent Clouds (afkorting NLC) genoemd, zijn gehuld in een waas van geheimzinnigheid. De weerkundigen en astronomen hebben nog geen goede verklaring voor het verschijnsel. Duidelijk is wel dat de wolken uit hele fijne bevroren waterdeeltjes bestaan (zo groot als de deeltjes in sigarettenrook) en op een hoogte van 80 km (!) hangen. Dit is nog binnen de aardatmosfeer die 100 km dik is. Daarmee is ook meteen duidelijk waarom deze wolken verlicht zijn, ondanks dat de zon al ver onder de horizon staat (zie ook het onderstaande plaatje).

(c) BBC

Er zijn verschillende hypothesen over het ontstaan van NLC's:
-Meteoroiden stof.
De meeste meteoroiden die de aardse dampkring binnendringen verdampen geheel bij dat proces. Micro meteoroïden, die veel kleiner zijn dan de “gewone” meteoroïden doen dat niet. Ze zijn zo klein dat ze in de dunste lagen van de atmosfeer al snel afremmen, te weinig warmte opslaan tijdens het wrijvingsproces om te verdampen en gewoon blijven zweven in de mesosfeer op 100 a 80 km hoogte. Uiteindelijk zweven ze langzaam naar beneden.
Door de extreme koude (op die hoogte is de temperatuur –125 graden Celcius) zet waterdamp zich af op het meteoroïdenstof. De bron van de waterdeeltjes is wel vrijwel zeker bekend: omhoog stijgende winden in de zomer blazen waterdeeltjes uit de onderste vochtige laag van onze atmosfeer naar de mesosfeer. Dat is ook meteen de reden waarom de NLC’s alleen zichtbaar zijn in de zomer.
-Global warming.
Extreme koude is nodig om ijs te laten ontstaan in een droge omgeving als de mesosfeer. Als door de broeikasgassen de laagste delen van de atmosfeer opwarmen, worden de buitenste lagen juist veel kouder. Dit zou ook een verklaring kunnen zijn waarom de NLC’s niet voor 1885 zijn gezien. Dat betekend natuurlijk niet dat ze er helemaal niet zijn geweest, maar simpelweg nooit opgemerkt zijn of nooit beschreven. Rond die tijd was de industruele revolutie in volle gang met alle bijbehorende broeikasgassen uitstoot. En het zou ook verklaren waarom de laatste decenia de NLC’s op steeds lagere breedtegraden zichtbaar worden, dit even opgemerkt met het feit dat de temperatuur in West Europa sinds 1987 een sprong naar boven heeft gemaakt..
-Vulkanisme.
Maar opgemerkt moet worden dat de uitbarsting van de vulkaan de Krakatau in 1883 ook de oorzaak geweest kan zijn van de eerste NLC waarnemingen. Bij die explosie, waarbij de hele berg instortte en een tsunamie veroorzaakte die ruim 30 000 mensen het leven kostte, werd een as pluim tot 80 km hoogte de atmosfeer ingeschoten.

Huidig onderzoek.
Zijn de NLC’s een graadmeter voor de global warming? Of zijn het producten van de micro meteoroiden? Of van vulkanische uitbarstingen zoals de Krakatau of Pinatubo in 1990? Er zijn nog veel onzekerheden. In 2006 werd de NASA satelliet Aeronomy of Ice in the Mesosphere (kortweg AIM) gelanceerd, waarmee alle gegevens verzameld kunnen worden die met NLC’s te maken hebben. Naast metingen in onze aardatmosfeer zullen er ook groothoek opnamen van NLC’s gemaakt worden.

Zelf NLC’s waarnemen is leuk!
Je hebt er alleen een paar ogen voor nodig. Een kleine verrekijker is leuk om de fijne details te bekijken. De NLC’s zijn in principe alleen in de periode half mei tot half juli waarneembaar, maar er zijn ook waarnemingen bekend uit eind april en augustus. De NLC’s zijn (nog) niet voorspelbaar. Het beste om naar NLC’s uit te kijken is als er een zeer heldere hemel is. Zorg voor een goed uitzicht tot op de horizon. Kijk ongeveer een 30 tot 60 minuten na zonsondergang OF voor zonsopkomst naar de noordelijke hemel. Als er niets te zien is, dan heeft langer doorkijken ook geen zin. Let op, als er aan de avond hemel niets te zien is, betekend dat niet dat er ook aan de ochtend hemel niets te zien is. NLC’s zijn zichtbaar als dunne cirrus achtige wolken met vaak zeer fijne structuren. De kleur is blauwwit. Vaak zijn er verhelderingen te zien.|
De lichtende nachtwolken geven de avond hemel een mysterieus tintje. Meestal komen ze niet hoger dan 10 a 20 graden hoogte, maar soms komen ze tot een hoogte van 55 graden in het noorden! En heel soms komen ze tot vioorbij hetz enit. Zijn ze te zien, ga dan niet meteen weer naar huis. Wacht rustig af en je zult zien dat er regelmatig ragfijne structuren te zien zijn, die ook weer snel kunnen verdwijnen. Ook zul je vaak een oost naar west of minder vaak een noord naar zuid beweging zien.
Kijk ook eens met je hoofd 90 graden gekanteld naar het verschijnsel. Je zult merken dat de kleuren nog mooier worden. Dit is een fysisch verschijnsel, beschreven door Prof Minnaert in het boek Natuurkunde in het vrije veld. Een digitale kamera waarmee je 10 seconden kan belichtend is zeer geschikt voor het nemen van foto’s. Zet de kamera op een statief of gewoon los op een plat vlak en maak om de 30 seconden een opname van een aantal seconden. Achteraf kun je zo een filmpje maken (animated gif). Hiervoor zijn programmaatjes op het internet beschikbaar.

19 juni 2005: heldere NLC display vanuit Nederland.
Kamera: Canon EOS 10D, lens Canon EF 2.0/100 mm. Animatie gemaakt met Paint shop Pro 9.0 en Unfreeze 2.0