Nordmannen som fanget nordlyset i et laboratorium

Kristian Birkeland sto i sitt laboratorium på Universitetet i Kristiania en kald vinterdag i 1903 og betraktet det merkeligste synet. Foran ham lyste en liten metallkule opp i grønne og blå farger, akkurat som nordlyset han hadde observert på ekspedisjoner til Finnmark. Men denne gangen var det han selv som hadde skapt lyset.

Birkeland hadde bygget det som i dag regnes som verdens første terrella – en magnetisk jordklode i miniatyr. Ved å skyte elektroner mot den magnetiske kulen i et vakuumrør, kunne han gjenskape nordlysets dans i sitt eget laboratorium. Eksperimentet var revolusjonerende. For første gang i historien hadde noen demonstrert at nordlyset skyldtes elektriske partikler som traff jordas magnetfelt.

Men veien dit hadde vært lang og farlig. Mellom 1899 og 1903 hadde Birkeland ledet flere ekspedisjoner til Nord-Norge og Svalbard for å studere nordlyset på nært hold. Han og hans team bygde observatorier på avsidesliggende fjelltopper, hvor de tilbrakte måneder i ekstrem kulde og mørke. Under en ekspedisjon til Haldde i Finnmark i 1899-1900 registrerte de temperaturer på minus 40 grader, mens de målte magnetiske forstyrrelser og fotograferte nordlyset med den nyeste teknologien.

Det Birkeland oppdaget, var at nordlyset alltid fulgte bestemte mønstre som korresponderte med jordas magnetfelt. Han utviklet en teori om at solen sendte ut strømmer av elektriske partikler – det han kalte 'katodestråler' – som ble fanget opp og styrt av jordas magnetiske linjer. Når disse partiklene kolliderte med gasser i atmosfæren, oppsto de spektakulære lysfenomenene vi ser som nordlys.

Teorien var så radikal at det internasjonale vitenskapelige etablissementet i stor grad avviste den. Mange forskere mente at nordlyset skyldtes lokale atmosfæriske fenomener eller refleksjoner fra is og snø. Birkeland måtte kjempe i årevis for å få anerkjennelse for sine oppdagelser. Det hjalp ikke at han var norsk og jobbet ved et relativt ukjent universitet langt fra Europas vitenskapelige sentre.

Ironisk nok døde Birkeland i 1917, lenge før satellittobservasjoner på 1960-tallet bekreftet at han hadde hatt rett hele tiden. I dag vet vi at solvinden – de samme elektriske partiklene Birkeland beskrev – konstant strømmer ut fra solen og interagerer med jordas magnetosfære akkurat slik han forutså. Partiklene som ikke deflekteres av magnetfeltet, følger magnetiske feltlinjer ned mot polene, hvor de skaper nordlys når de kolliderer med oksygen og nitrogen i atmosfæren.

Birkeland etterlot seg ikke bare en vitenskapelig revolusjon, men også praktiske oppfinnelser som elektromagnetiske kanoner og Birkeland-Eyde-prosessen for å produsere kunstgjødsel som reddet millioner fra sult. Men det var hans innsikt om nordlysets sanne natur – fanget i et lite laboratorium i Kristiania for over hundre år siden – som sikret ham en plass blant de store oppdagerne i vitenskapshistorien.