Polarlichter: Licht durch Weltraumwetter — Astronomie, 11–13
Nord- und Südlichter beginnen mit Teilchen von der Sonne. Das Magnetfeld der Erde lenkt sie zu den Polargebieten, wo sie dünne Gase zum Leuchten bringen.
Was ein Polarlicht ist
Ein Polarlicht ist ein bewegliches Leuchten hoch über der Erde, oft grün, manchmal aber auch rot, rosa oder violett. Schnelle geladene Teilchen von der Sonne erreichen die Umgebung der Erde, und unser Magnetfeld lenkt einige zu den Polen. Dort stossen sie mit Sauerstoff- und Stickstoffatomen in der Atmosphäre zusammen. Diese Atome geben die Energie als farbiges Licht ab.
Warum Polarlichter nahe den Polen entstehen
Man musste die seltsamen Lichter erklären, die am kalten Nord- und Südhimmel erschienen. Die Erklärung verband zwei Hinweise: Die Sonne schickt einen Strom geladener Teilchen aus, und die Erde wirkt wie ein riesiger Magnet. Magnetfeldlinien treten nahe den Polen ein und aus, sodass Teilchen dort an ihnen entlang nach unten gelangen. Starke Sonnenstürme können das Leuchten weiter von den Polen wegschieben.
Warum ein Polarlicht grün sein kann
Betrachten wir ein grünes Polarlicht Schritt für Schritt. Erstens erreicht ein Sonnenteilchen ein Sauerstoffatom etwa 100 bis 300 Kilometer über der Erde. Zweitens gibt der Zusammenstoss dem Atom zusätzliche Energie. Drittens verliert das Atom diese Energie und sendet grünes Licht mit ungefähr 557 Nanometern aus. Stickstoff und Sauerstoff in anderen Höhen können stattdessen rote, blaue oder violette Farben erzeugen.
Der verständliche Irrtum
Man kann leicht denken, ein Polarlicht sei eine Wolke, die farbiges Sonnenlicht spiegelt. Die Farben sehen wirklich wie ein Vorhang aus, und Sonnenlicht beleuchtet die obere Atmosphäre tagsüber. Doch ein Polarlicht erzeugt sein eigenes Licht: Energiereiche Teilchen regen Atome an, die bestimmte Farben aussenden. Es kann nachts leuchten, obwohl die Sonne unter dem Horizont steht.
Polarlichter und Weltraumwetter
Polarlichter sind schöne Zeichen des Weltraumwetters, doch dieselben Sonnenstürme können Satelliten, Funkverbindungen und Stromnetze stören. Vorhersagen nutzen Sonnenbeobachtungen und Messungen von Raumfahrzeugen nahe der Erde. Auch Astronauten beobachten diese Aktivität, weil zusätzliche Teilchen das Strahlungsrisiko erhöhen können. Das Leuchten selbst ist am Boden nicht gefährlich; es zeigt, was über uns geschieht.
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