Die Nordlichter tanzen über den Himmel
Das Nordlicht tritt am häufigsten in einem Gürtel mit einem Radius von 2 500 Kilometern auf, der um den magnetischen Nordpol zentriert ist. Diese Polarlichtzone erstreckt sich über Nordskandinavien, Island, die Südspitze Grönlands und setzt sich über Nordkanada, Alaska und entlang der Nordküste Sibiriens fort.
Kollision von Teilchen am Himmel
Das Nordlicht entsteht durch den Zusammenstoß von gasförmigen Teilchen in der Erdatmosphäre mit geladenen Teilchen aus der Sonnenatmosphäre.
Die Temperatur über der Sonnenoberfläche liegt im Bereich von Millionen Grad Celsius, und bei dieser Temperatur sind Zusammenstöße zwischen Gasmolekülen häufig und explosiv. Freie Elektronen und Protonen werden durch die Rotation der Sonne aus der Sonnenatmosphäre geschleudert und entweichen durch Lücken im Magnetfeld der Sonne. Die geladenen Teilchen werden dann vom Sonnenwind in Richtung Erde geblasen (diese Winde brauchen etwa 40 Stunden, um die Erde zu erreichen). Wenn die geladenen Teilchen die Erde erreichen, werden sie größtenteils durch das Magnetfeld der Erde abgelenkt. Das Magnetfeld der Erde ist jedoch an den Polen am schwächsten, so dass ein Teil der Teilchen in die Atmosphäre eintritt und mit Gasteilchen zusammenstößt. Durch diese Kollision werden tanzende Lichter am Himmel erzeugt, die sich von 80 Kilometern Höhe bis zu 640 Kilometern über der Erdoberfläche erstrecken.
Sonnenflecken größer als die Erde
Die Intensität des "tanzenden" Nordlichts am Himmel hängt davon ab, wie groß die Sonneneruptionen sind. Dabei handelt es sich um gewaltige Explosionen auf der Sonnenoberfläche, die entstehen, wenn sich ein Stau magnetischer Energie in der Sonnenatmosphäre plötzlich entlädt. Diese Sonneneruptionen treten in der Nähe von Sonnenflecken auf, d. h. von Bereichen auf der Sonnenoberfläche, die dunkel erscheinen, weil sie kühler sind als die umliegenden Bereiche. Die Sonnenflecken können enorme Ausmaße annehmen, wobei ein bestimmter Fleck einen Durchmesser von 62.000 Kilometern hatte, was etwa der fünffachen Breite der Erde entspricht. Die Sonnenaktivität schwankt mit der Menge des magnetischen Flusses, der zur Sonnenoberfläche aufsteigt, wobei der durchschnittliche Zyklus etwa 11 Jahre dauert. Zu Zeiten hoher Sonnenaktivität kann es bis zu 100 oder mehr Sonnenflecken auf der Sonnenoberfläche geben, die Sonneneruptionen und Partikel in den Weltraum schleudern.
Sonneneruptionen, die magnetisiertes Gas ausstoßen
Wenn diese Sonneneruptionen explodieren, wird eine Energiemenge freigesetzt, die der von 1 Milliarde Wasserstoffbomben entspricht. Die Sonneneruptionen werden oft von einem koronalen Massenauswurf begleitet, einer riesigen Blase aus magnetisiertem Gas, die von der Sonne nach außen geschleudert wird. Die Blase bewegt sich mit etwa einer Million Meilen pro Stunde durch den Weltraum und benötigt zwischen 17 Stunden und 3 Tagen, um die Strecke von der Sonne bis zur Erdumlaufbahn zu überwinden. Wenn eine dieser extrem großen Explosionen auf die Erde trifft, würde sie eine Störung des Erdmagnetfeldes verursachen, die zu einem so genannten geomagnetischen Sturm führt, der elektrische Systeme beschädigen, Stromausfälle verursachen, den Funkverkehr unterbrechen und Satelliten in der Erdumlaufbahn stören kann.
Tanzende Lichter am Himmel
Die Farben, die man am Himmel sieht, sind auf die Art der Gaspartikel zurückzuführen, die aufeinandertreffen. Die häufigste Farbe - ein blasses Gelbgrün - wird beispielsweise von Sauerstoffmolekülen erzeugt, die sich etwa 60 Meilen über der Erde befinden, während ein komplett roter Himmel von Sauerstoff in großer Höhe, etwa 200 Meilen über der Erde, erzeugt wird, während die blauen und purpurroten Farben auf Stickstoff zurückzuführen sind. Die Farben hängen auch von der Höhe ab, wobei grüne Lichter bis zu 150 Meilen hoch am Himmel erscheinen, rote oberhalb von 150 Meilen, blaue normalerweise bis zu 60 Meilen und violette und violette oberhalb von 60 Meilen. Ein Diskussionsthema ist die Frage, ob Menschen die Nordlichter "gehört" haben. Viele Menschen berichten, dass sie ein "Zischen" hören, wenn sich die Lichter am Himmel bewegen und flackern. Andere schwören darauf, elektrische, knisternde Geräusche vom Himmel zu hören.
Mythologie der Nordlichter
Seit Tausenden von Jahren sind die Nordlichter die Quelle von Spekulationen, Aberglauben und schlichter Ehrfurcht. Höhlenmalereien in Frankreich, die 30.000 Jahre alt sind, haben das erstaunliche Phänomen aufgezeichnet. In abergläubischen Zeiten galten die Lichter als Vorboten von Konflikten oder Katastrophen. Erst 1616 benutzte der Astronom Galileo Galilei den Namen Aurora Borealis, um die Lichter zu beschreiben. Der Name wurde von der mythischen römischen Göttin der Morgenröte Aurora und dem griechischen Namen für den Nordwind Boreas inspiriert.
Das Nordlicht sehen
Das Nordlicht kann in Alaska, Nordkanada, Norwegen, Svalbard, Grönland, Island, Schweden und Finnland beobachtet werden. In Zeiten aktiver Sonneneruptionen können die Lichter sogar bis in den Süden Schottlands und sogar in den Norden Englands gesehen werden. Bei besonders hoher Sonnenaktivität können mehrere Sonneneruptionen zu verstärkten Nordlichtern führen, die bis in die nördlichen Teile der Vereinigten Staaten zu sehen sind. In einem äußerst seltenen Fall wurden die Lichter sogar noch weiter südlich gesehen, als europäische Siedler in Neuengland im Jahr 1791 die Lichter sahen.
Die besten Zeiten für die Beobachtung des Nordlichts
In Teilen Norwegens und Finnlands können die Menschen das Nordlicht in jeder zweiten klaren Nacht sehen. Entgegen der landläufigen Meinung, dass das Nordlicht nur im Winter zu sehen ist, sind die Lichter das ganze Jahr über zu sehen. Wir können es nur nicht sehen, wenn die Nächte hell sind, da der Hintergrundhimmel ziemlich dunkel sein muss, damit das Licht beobachtet werden kann. Praktisch bedeutet das, dass man das Nordlicht nur von Anfang September bis Mitte April sehen kann.
Das Nordlicht wird gemeinhin als "Nachturora" bezeichnet, weil es auf der Nachtseite der Erde auftritt und häufig am frühen Abend erscheint und bis in die Nacht hinein andauert. An einigen Orten, an denen es zur Mittagszeit völlig dunkel ist, kann man das Nordlicht jedoch sehen. Eines der Hauptprobleme bei der Beobachtung des Nordlichts ist das Wetter. Da das Polarlicht weit über den höchsten Wolken liegt, muss der Himmel klar sein, um das Spektakel beobachten zu können. Daher sind wolkenverhangene Himmel das größte Hindernis für Polarlichtbeobachtungen und daher sind Regionen im Landesinneren besser geeignet als Orte in Küstennähe.
Auch die Zeit des Vollmonds ist für die Beobachtung der Lichter nicht förderlich, da der Hintergrundhimmel dann zu hell ist. Ein offensichtliches Problem sind die Lichter in den Städten, so dass man weit von den Ballungszentren entfernt sein muss, um den hellen Himmel mit seinen tanzenden Farben zu sehen. Unsere Nordlicht-Reisen bieten großartige Möglichkeiten, die Lichter in Grönland, Spitzbergen und Nordnorwegen zu sehen.
Das Nordlicht nachbilden
Um mehr über das Nordlicht zu erfahren, haben Wissenschaftler das Lichtspiel im Langley Research Center der NASA in Virginia nachgestellt. Ermöglicht wird die Simulation durch ein Gerät namens Planterella, das alle für die Nachbildung des Lichts erforderlichen Komponenten kombiniert, darunter ein Magnetfeld, geladene Teilchen und eine Kugel, die das Nordlicht auf der Erde farbenfroh nachbildet.
Der Simulator kann die Atmosphäre der Erde in 80 Kilometern Höhe nachbilden, in der sich ein Polarlicht ereignet. Die Maschine des Labors ist ein Ableger eines früheren Experiments aus dem19. Jahrhundert, mit dem erstmals das Leuchten von elektrisch geladenen Teilchen, die sich mit einem Magnetfeld vermischen, nachgewiesen wurde. Das Experiment wurde jedoch für das21. Jahrhundert optimiert, indem die NASA-Wissenschaftler mehrere Kugeln hinzufügten, mit denen sie die Polarlicht-Ovale nachbilden können, die auf der Erde und einigen anderen Planeten auftreten.
Expertentipps zum Fotografieren von Polarlichtern
Kein Foto kann den Anblick des Nordlichts ersetzen, daher empfehlen wir Ihnen, Ihre Kamera zu zücken und den Anblick aus erster Hand zu genießen. Es ist jedoch nur natürlich, dass Sie auch etwas von diesem Moment in Bildern festhalten möchten. Um sicherzustellen, dass Sie alle Möglichkeiten nutzen, die Ihnen zur Verfügung stehen, sehen Sie sich das folgende Video an, in dem unsere Expeditionsleiterin und professionelle Naturfotografin Sara Jenner ihre Expertentipps zum Fotografieren der magischen Nordlichter gibt.
