Am 24. April 2023 explodierten Berichte über ein ungewöhnliches Wetterereignis in den sozialen Medien. Insbesondere sahen Menschen Nordlichter an Orten, an denen dieses atmosphärische Phänomen normalerweise nicht auftritt. Der Himmel war in Arizona, Zentral-Kalifornien und Südengland in Lila, Grün und Gelb getaucht. Laut Wissenschaftlern verursachte ein geomagnetischer Sturm diese spektakuläre Lichtshow an diesen Orten. Aber wie entstehen Nordlichter normalerweise und was macht sie so farbenfroh? Finden wir es in diesem Artikel heraus.
Bildquelle: The New York Times, von Ted Warren/Associated Press
Wie entstehen die Nordlichter?
Die Nordlichter oder Aurora Borealis sind natürliche Lichtphänomene, die typischerweise in der Nähe des Nordpols auftreten. Auroras werden von der Sonne verursacht, jedoch nicht durch ihr Licht. Es ist der Sonnenwind, der diese mehrfarbigen Lichter in unsere Atmosphäre malt. Jenseits des Polarkreises kann man die Aurora Borealis fast jeden Tag sehen, auch am Südpol, wo sie Aurora Australis genannt wird.
Das Leuchten der Aurora Borealis entsteht, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds, die vom Magnetfeld des Planeten eingefangen werden, mit Gasen in der Atmosphäre interagieren. Daher ist es möglich, dieses Phänomen nicht nur auf der Erde zu sehen, sondern auch beispielsweise auf Jupiter. So funktioniert es:
- Unser Planet trifft auf Ströme geladener Teilchen von der Sonne.
- Das Magnetfeld zieht die Teilchen ab und wirkt wie ein Schild.
- Der Druck der Sonne “entleert” einen Teil der Magnetfeldlinien.
- Im Bereich der magnetischen Pole dringen geladene Teilchen von der Sonne unter die Schutzschicht des Planeten ein.
- Die geladenen Teilchen beginnen sich mit enormer Geschwindigkeit zu bewegen. So entsteht Strahlung in der Erdatmosphäre.
- Die geladenen Teilchen reagieren mit Gasen in der Atmosphäre und erzeugen angeregte und ionisierte Gase. Dadurch erscheint das Leuchten.
Auf Jupiter werden Wasserstoffatome durch denselben Prozess angeregt, aber sie leuchten im ultravioletten Bereich.
Jede Aurora Borealis ist einzigartig. Sie hat eine unterschiedliche Leuchtkraft, Form und Dauer. Dies liegt an der ungleichmäßigen Zusammensetzung der Atmosphäre und Wetterphänomenen.
Wovon hängen die Farben der Aurora ab?
Wenn die geladenen Teilchen auf verschiedene Elemente treffen, erzeugen sie unterschiedliche Farben der Aurora. Die häufigste Farbe der Nordlichter ist blasses Grün. Sie entsteht durch die Kollision von Elektronen mit Sauerstoffatomen. Die Kollision dieser Teilchen kann auch ein scharlachrotes Leuchten erzeugen. Gleichzeitig führen Elektronen, die auf Stickstoffatome treffen, zu violetten Auroras.
Die Intensität und Häufigkeit des Sonnenwinds spielen ebenfalls eine Rolle bei den Farben und Mustern der Aurora Borealis. Starke Sonnenwinde können intensivere und weit verbreitete Darstellungen mit helleren und lebendigeren Farben erzeugen.
Die folgende Tabelle fasst die Aurorafarben und ihre Eigenschaften zusammen:
| Aurora-Farbe | Art des Gases | Höhe |
|---|---|---|
| Rot | Sauerstoff in großen Höhen | Über 150 Meilen oder 241 km |
| Grün | Sauerstoff in niedrigeren Höhen | Bis zu 150 Meilen oder 241 km |
| Lila | Stickstoff | Über 60 Meilen oder 96 km |
| Blau | Stickstoff | Bis zu 60 Meilen oder 96 km |
Arten von Nordlichtern
Der Himmel kann auf unterschiedliche Weise und mit unterschiedlicher Intensität leuchten. Je nach Ursache der Polarlichter werden sie in folgende Kategorien unterteilt:
- Elektron. Diese Art von Nordlichtern tritt auf, wenn geladene Elektronen mit Partikeln in der Luft kollidieren, was zu allen hellen Auroras führt, die Menschen bewundern.
- Proton. Ein wenig erforschtes Phänomen. Meistens kollidieren Protonen während magnetischer Stürme mit der Luft. Das Leuchten kann für das menschliche Auge unsichtbar sein, aber durch die Linse einer Kamera sichtbar werden.
- STEVE. Im Jahr 2015 erschien ein heller lila Streifen am kanadischen Himmel. Er trat auf, als ein heißer Gasstrom von etwa 5432°F (3.000°F) auf die Luft traf. Dr. Elizabeth McDonald, eine Weltraumphysikerin bei der NASA, fand einen passenden Namen für dieses einzigartige Phänomen - Strong Thermal Emission Velocity Enhancement. Das ursprüngliche Akronym für den Ausdruck sieht aus wie STEVE.
Bildquelle: Elfiehall, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Nach ihrer Form werden Auroradarstellungen in folgende Typen klassifiziert:
- Bögen. Bögen sind eine der häufigsten Arten von Aurora Borealis und zeichnen sich durch helle, leuchtende Bänder aus, die sich über den Himmel erstrecken. Sie werden normalerweise als einzelner Bogen oder mehrere Bögen gesehen, die sich kreuzen und in Größe und Form variieren können.
- Bänder. Dies ist eine weitere häufige Art von Aurora Borealis, die Bögen ähnelt, aber breiter und weniger strukturiert erscheint.
- Strahlen. Dies ist eine Art von Polarlicht, das wie schmale Strahlen aussieht, die von einem zentralen Punkt ausgehen. Sie können mehrere Minuten oder sogar Stunden dauern, und ihre Bewegungen können unvorhersehbar sein. Einige Strahlen können im Himmel zu tanzen oder zu flackern scheinen, was zur Schönheit und Magie der Nordlichter beiträgt.
- Diffus. Diffuse Auroras sind verschwommene, gleichmäßige Flecken am Himmel. Diese Art von Leuchten ist ruhig, nicht hell. Es kann lange genug am Himmel bleiben, bis zu mehreren Stunden, aber es ist nicht immer sichtbar, selbst bei Nacht. Manchmal kann nur eine Kamera mit hoher Lichtempfindlichkeit helfen.
- Diskret. Diese Kategorie von Nordlichtern ist eine helle, strahlende Struktur, die typischerweise entlang magnetischer Linien verläuft. Diskrete Auroras sind kurzlebig - manchmal existieren sie nicht länger als ein paar Sekunden.
- Corona. Die Aurora-Corona, auch als Polarkrone bekannt, erscheint als heller kreisförmiger oder ovaler Ring um die magnetischen Pole. Diese Art von Aurora ist relativ selten und zeichnet sich durch ihre beeindruckende Größe und einzigartige Form aus. Andere Arten von Aurora, wie Bögen oder Strahlen, können die Corona begleiten und den Ring kreuzen.
Bildquelle: Aurora Live
Wie oft treten die Nordlichter auf?
Ein Polarlicht am Himmel im Norden zu sehen, ist für einen Reisenden keine Selbstverständlichkeit. In einigen Regionen erscheint es bis zu 200 Mal im Jahr, während es in anderen nur ein paar Mal vorkommt. Es gibt jedoch einige Faktoren, die es wahrscheinlicher machen können, dass Reisende dieses einzigartige Schauspiel sehen.
Das Auftreten der Aurora Borealis hängt von geomagnetischer und solarer Aktivität ab. Die sogenannten magnetischen Stürme erhöhen die Wahrscheinlichkeit, sie zu sehen. Es gibt sogar spezialisierte Websites und Apps, die die Aurora-Vorhersage anzeigen können. Gleichzeitig können starke Störungen Auroras sogar in niedrigeren Breiten als gewöhnlich hervorrufen, wie es im April 2023 der Fall war.
Was sind die besten Orte, um Nordlichter zu sehen?
Bildquelle: Visit Finland, von Hannes Becker
Die Aurora Borealis wird typischerweise in einem weiten unregelmäßigen Ring um den magnetischen Gürtel des Planeten gesehen. Er befindet sich um die 77-79 Breitengrade und ist etwa 19 Grad breit. Direkt in der Nähe des Pols kann man Auroras viel seltener beobachten, hauptsächlich während auroraler Substürme.
Für neue Erlebnisse bei der Jagd nach den Nordlichtern sollten Sie besser nach:
- Schweden, Island, Finnland;
- England oder Schottland;
- Kanada oder Alaska reisen.
Südlichter treten hauptsächlich in der Antarktis und im Indischen Ozean auf. Aber sie erscheinen auch am Kap Willson in Australien, in Tasmanien, Neuseeland und im Süden Argentiniens.
Aurora-Saison: Was ist die beste Zeit, um Polarlichter zu beobachten?
Manchmal kann man mehrere Tage oder sogar Wochen auf eine Aurora warten, je nach Region. Aber um die Chancen zu erhöhen, kann man sich auf die zyklische Natur der Prozesse konzentrieren:
- Täglich. Am häufigsten beobachten Zuschauer Auroras zwischen 21 Uhr und 2 Uhr Ortszeit.
- Saisonal. Auroras erscheinen häufiger zwischen der Frühlings- (20. März) und Herbst- (22.-23. September) Tagundnachtgleiche. Daher ist es besser, im Frühling oder Herbst auf “Aurora-Jagd” zu gehen.
- Solar. Die Sonne hat einen 11-jährigen Aktivitätshöhepunkt. In den Jahren 2019-2020 durchlief die Sonne ein Minimum an Aktivität und trat in eine neue Phase ein. Ihr Höhepunkt und damit die hellsten Arten von Auroras werden für Sommer und Herbst 2025 vorhergesagt.
Stadtlichter und dicke Wolken können die Polarlichter vor dem Blick verbergen. Daher ist es besser, sie im Freien und nur bei klarem Wetter zu beobachten. ```
