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Aurora borealis Viele Polarlicht-Sichtungen in Deutschland

Im vergangenen Winter wurden in Deutschland ungewöhnlich viele Polarlichter gesichtet. Das Nordlicht ist der einzige sichtbare Teil der Forschung rund um das Weltraumwetter.

Faszinierendes Phänomen: Polarlichter sind meist grün, ihre Ursachen sind noch nicht vollständig erforscht. Foto: Alexander Biebricher/ESA

Einst war es Kindern verboten, zu den Nordlichtern zu sprechen oder mit einem weißen Tuch nach ihnen zu winken. Die Eltern glaubten in längst vergangenen Zeiten, dass die Nordlichter dadurch verärgert würden und die Kinder zu sich holten. Für Samen hingegen waren die Nordlichter die Stimme der Götter bei Konflikten. In der Finnmark sprach man Kindern, die unter den grünen Lichtern geboren wurden, Superkräfte zu und in Grönland sah man darin die Seelen von Sternenkindern, die mit Walen spielten.

All diese Mythen spielen im hohen Norden – unter dem Nordlicht-Oval, das sich über Kanada, Alaska, den nördlichsten Teil Sibiriens, Südgrönland, Island und Nordnorwegen, -schweden und -finnland zieht. An Nächten nach starken Explosionen und mit vielen Sonnenpartikeln, die sich zum Sonnensturm formen und nach rund 18 Stunden die Erdatmosphäre erreichen, dehnt sich das Oval aus, im vergangenen Winter zog es sich gar bis nach Bayern. Insgesamt 48 Sichtungen im vergangenen Winter deutschlandweit dokumentiert das Polarlicht-Archiv. Das ist ein neuer Rekord. Aus dem Jahr 1947 sind 41 Sichtungen bekannt.

Einen Einfluss von der Erde aus gibt es nicht. „Die Sonne kümmert sich nicht um Jahreszeiten und nicht um den Klimawandel“, sagt Alexander Biebricher, Atmosphärenphysiker im Andøya Space Center auf dem Archipel Vesterålen in Nordnorwegen. Mit dem Spaceship Aurora, das Schülern und Touristen das Phänomen Nordlicht vermittelt, hat er sich inzwischen der Vermittlung wissenschaftlicher Zusammenhänge verschrieben. Das Nordlicht ist dabei nur ein Teil der gesamten Space-Weather-Forschung – als einzig sichtbarer Teil.

„Die Sonne ist ein chaotischer Stern“

„Warum es in Deutschland zuletzt so viele Sichtungen gegeben habt, wissen wir nicht genau“, sagt Biebricher, der aus Baden-Württemberg stammt. Wie es zu Nordlichtern komme, sei gut erforscht, was genau passiere, auch, „aber es passieren so viele Dinge gleichzeitig. Wir wissen nicht, warum und wann Sonnenexplosionen mal stärker und mal schwächer sind“, sagt er, „die Sonne ist ein chaotischer Stern.“

Schon 1962 starteten auf der Insel Andøya erste Raketen in die Atmosphäre, um die meist grünen Lichter zu ergründen. So fanden die Forscher heraus, dass das Naturphänomen durch Explosionen auf der Sonne entsteht. Durch die Explosion werden Sonnenpartikel ins All geschleudert, die das Magnetfeld der Erde stören. Das Magnetfeld leitet die Partikel nach oben und unten ab, rund um Nord- und Südpol. Dort dringen die Sonnenpartikel ein und formen sich in rund 140 bis 160 Kilometer Höhe zum Polarlicht. Das wiederum lässt sich unterteilen in das Nordlicht, in den nördlichen Breitengraden, auch Aurora borealis genannt, und in das Südlicht, in den südlichen Breitengraden, auch Aurora australis genannt, unterteilen.

Inzwischen fokussiert sich die Forschung des Space Centers eher auf die Auswirkungen des Nordlichts als um das Phänomen an sich. So stellte man etwa fest, dass es Wechselwirkungen zwischen Aurora borealis und Satellitensignal gibt, die GPS-Satelliten auf die Erde senden. Damit werden die GPS-Daten ungenau, sie weichen bis zu 100 Meter ab. „Das klingt nicht viel, aber wenn ein Tankschiff im Meer nichts sieht, muss das Signal punktgenau sein“, sagt Biebricher.

Sonnenzyklus dauert etwa zehn Jahre

Wie häufig das Nordlicht zu sehen ist, dokumentiert das Space Center nicht. Allerdings gibt es globale Magnetfeldmessungen, wird das Magnetfeld gestört, ist es ein Zeichen für Polarlichter. Daraus lassen sich Rückschlüsse ziehen. Die Physiker fanden heraus, dass ein Sonnenzyklus circa zehn Jahre dauert mit einem Jahr als Maximum, das war im vorvergangenen Winter. Um das Licht in Deutschland zu sehen, ist allerdings nicht die Häufigkeit von Sonnenstürmen, sondern die Intensität relevant. Nur große und starke Explosionen sorgen für ein starkes Licht.

Das Polarlicht zeigt sich in vier Phasen. Durch die Bewegung in der Atmosphäre werden zunächst Atmosphärenpartikel aktiviert. Dabei zeigen sich leichte weiß-grau-grünliche Schleier am Himmel. Wenn die Sonnenpartikel die Erdatmosphäre erreichen und auf der Tagseite eindringen, wird die Farbe intensiver, die Lichter sind als Bänder zu sehen. Am stärksten sind die Nordlichter in der dritten Phase zu sehen, wenn die Sonnenpartikel auf der Nachtseite in die Erdatmosphäre hinein geschleudert werden. Für zehn bis 15 Minuten tanzen die Nordlichter dann am Himmel, ehe das Licht langsam über Schleier und Bänder verschwindet.

Rund zwei bis drei Stunden dauert ein Zyklus, die Stärke der Explosion ist dafür verantwortlich, wie lange das bloße Auge die Nordlichter sehen kann. Es können sich auch mehrere Events, wie Forscher einen Zyklus nehmen, überschneiden, sodass der Himmel stundenlang beleuchtet ist. „Einige Zyklen sind so schwach, dass die Nordlichter nur für zehn Minuten in der stärksten Phase, wenn das Licht tanzt, zu sehen sind“, sagt Biebricher.

„Die gleichen Dinge, die das Nordlicht strahlen lassen, sorgen für das Leben auf unserer Erde“, sagt der Physiker, der vor 15 Jahren nach Norwegen zog. „Es ist ein Phänomen, das nicht vergleichbar ist. Es ist sonst nichts grün am Himmel.“ Auch deshalb setzt der Wintertourismus in Norwegen stark auf das Naturphänomen: Die Lufthansa hat unlängst einen Direktflug nach Tromsø eingeführt, in der Region sind die Nordlichter statistisch gesehen am häufigsten zu sehen. Und die Schiffe der Hurtigruten fahren ab Herbst unter dem Titel „Hunting the Light“ – zu deutsch: Jage das Licht.

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