Ich könnte stundenlang mich nachts in den gestirnten Himmel vertiefen,
weil mir diese Unendlichkeit fernher flammender Welten wie ein Band zwischen diesem und dem künftigen Dasein erscheint.
( Wilhelm von Humboldt )
Polarlichter, magisch und faszinierend:
Aurora - Louis Jean Francois Lagrenee
Die römische Göttin der Morgenröte, Schwester des Sonnengottes Sol und der Mondgöttin Luna ist Namensgeberin für das lateinische Wort der Polarlichter:
Aurora borealis im Norden und Aurora australis auf der südlichen Halbkugel der Erde.
Nach wie vor ranken sich viele Mythen und Legenden um diese Lichterscheinungen.
Und doch, zugegeben, die zarten Schleier aus grünlichem oder rötlichem Licht welche sich am Himmel bewegen, sind von einer einzigartigen und faszinierenden Schönheit und Faszination.
Mit der Morgenröte hat das Polarlicht in Wirklichkeit jedoch nichts zu tun sondern vielmehr mit dem Magnetfeld der Erde.
Doch alles schön der Reihe nach....
Von Mythen und Legenden
Nürnberg anno 1591
Weit weit vor unserer Zeit, noch bevor Wissenschaftler und Astronomen das Polarlicht erklärt konnten, hatten die Menschen ihre eigenen Deutungen,
was der Grund für die Lichterscheinungen am Nachthimmel sein könnte.
Schon seit der Antike ist das Polarlicht bekannt und es finden sich diverse geschichtliche Spuren in Erzählungen.
Es existieren unterschiedliche Mythen und Legenden über Polarlichter - meist jedoch aus nördlichen Ländern.
So vermutete man in Lappland zum Beispiel, dass das Nordlicht aus Funken bestehe, die aus dem Fell von Füchsen stammen.
Diese Legende geht auf die finnische Bezeichnung "revontulet" zurück, was so viel wie Fuchsfeuer bedeutet.
In der grönländischen Mythologie glaubte man, dass es sich um das Licht der Geister der Toten handelte,
die sich die Zeit mit Sport vertrieben und dabei einen Walrossschädeln hin und her werfen würden welcher das Leuchten verursache.
Die Südschweden glaubten, dass das Licht von dem indigenen Volk der Samit oder Samek stamme, wenn sie durch die Berge rannten, um nach ihren Rentieren zu suchen.
Oft wurden die sich bewegenden Lichtschleier der Aurora auch mit tanzenden Frauen verglichen.
Die Indianer in Nordamerika hielten Polarlichter für das Treffen von Medizinmännern, oder für ihre Ahnen, die versuchen Kontakt aufzunehmen.
Noch heute glauben die Cree-Indianer in Saskatchewan, dass das rote Polarlicht für Krankheit und Unheil steht.
Da heute wie damals Polarlichter in Mitteleuropa selten zu sehen waren, wurden sie im Mittelalter meist als Boten böser Kräfte als auch als Unheilsbringer angesehen.
Über das südliche Polarlicht gibt es nur sehr wenig Mythen zu berichten, da es mit Ausnahme Neuseelands sehr selten zu beobachten ist.
Die Maoris glauben, dass es die Ahnen einer Gruppe sind, die vor langer Zeit in die Antarktis ausgewandert sind.
Anders Jonas Angstrom (1814-1874)
Geschichtliches
In den frühgeschlichten Vorstellung des heutigen Zeitalters gab es schon recht plausible, wenn auch noch falsche Erklärungen zum Entstehen des Polarlichts.
Man ging davon aus, dass es sich bei der Lichterscheinung um Sonnenlicht handelt, welches in großen Höhen an Eiskristallen in der Atmosphäre reflektiert und ähnlich
wie bei einem Prisma in seine spektralen Bestandteile zerlegt wird.
Anders Jonas Ångström konnte diese Theorie aber bereits 1888 wiederlegen, da er wesentliche Unterschiede zwischen dem Polarlichts und dem Sonnenlicht nachwies.
Er verglich das Spektrum des Polarlichtes mit dem Spektrum der Sonne.
Dabei kam er zu dem Ergebnis, dass viele Wellenlängen, die im Sonnenspektrum vertreten sind, im Spektrum des Polarlichts völlig fehlen.
Damit war die Annahme, es handle sich um reflektiertes Sonnenlicht widerlegt.
Erst 1716 stellte E. Halley den Zusammenhang zwischen Aurora und Magnetfeld fest.
Diese Annahme wurde später von A. Celsius und O.P. Hjorter bestätigt.
Die Sonne und der Sonnenwind
Heute wissen wir, dass Polarlichter durch den Sonnenwind entstehen.
Der Sonnenwind besteht zum größten Teil aus geladenen Teilchen.
Teilchenstrahlung also, die hauptsächliche aus Elektronen und Protonen besteht welche von der Sonne verursacht in den Weltraum geschleudert wird.
Die Sonne erfüllt das gesamte Sonnensystem mit einem ständigen Fluss elektrisch geladener Materie.
Weißglühende Wolken heißen Plasma's jagen ständig von der Sonne weg und umgeben Planeten, Monde, Asteroiden und Kometen.
Durch das ständige Abströmen von Gas dehnt sich die Sonnenatmosphäre für uns unsichbar weit in den interstellaren Raum hinaus aus.
Der Sonnenwind - der Strom geladener Partikel - welcher beständig von der Sonne ausgeht und das gesamte Sonnensystem erfüllt trifft so auch auf das Magnetfeld der Erde.
Damit ist der wichtigste Grundstein für die Entstehung von Polarlichtern gelegt. Je mehr Strahlung desto besser.
Das Magnetfeld der Erde
Die Erde wird durch ihr Magnetfeld gegen den energiereiche Sonnenwind abgeschirmt.
Der Sonnenwind bläst mit ca. 400 km pro Sekunde an den Magnetfeldlinien der Erde entlang, ohne das Magnetfeld selber zu durchdringen.
Auf der Sonnenzugewandten Seite der Erde prallt der Partikelstrom auf die Magnetosphäre und drückt diese förmlich ein.
Auf der Nachtseite unseres Planeten wird das Magnetfeld zu einem tropfenförmigen Schweif auseinandergezogen,
der viele Millionen Kilometer, weit über die Mondbahn hinausreicht.
Das Magnetfeld hält den für das Leben auf der Erde gefährlichen Sonnenwind aus Elektronen, Protonen und Alphastrahlen von der Erdoberfläche fern.
Im Bereich der magnetischen Pole welche nicht identische mit den Rotationspolen der Erde sind,
wird ein Teil der Elektronen jedoch vom magnetischen Erdfeld tiefer in die Atmosphäre gezogen.
Einigen Teilchen gelingt es die magnetische Abschirmung zu durchdringen.
Die elektrisch geladenen Teilchen welche die magnetische Abschirmung durchbrechen konnten rasen an den Magnetfeldlinien des Erdmagnetfelds entlang zu den Polen der Erde.
Dort kollidieren sie mit den Sauerstoff- und Stickstoffatomen der Atmosphäre und regen die Gasteilchen wie ein kosmisches Neonlicht zum leuchten an:
Polarlichter flammen auf!
Damit wäre auch bereits erklärt, warum das Polarlicht in den polaren Regionen besonders häufig zu sehen ist.
Nur in den Polarregionen können Sonnenwindpartikel tiefer in die Atmosphäre eindringen und Polarlichter auslösen.
Nur dann, wenn der Sonnenwind besonders viele elektrisch geladene Teilchen - zum Beispiel bei koronalen Massenauswürfen - zur Erde schleudert
und besonders viele Teilchen das Erdmagnetfeld durchdringen, kann sich das Auroraoval auch über südlichere Breiten ausdehnen.
Nur dann können auch wir in Mitteleuropa Polarlichter sehen.
Nach heftigen Sonnenwindstürmen wurden Polarlichter schon bis Florida oder Rom gesehen.
Alle 11 Jahre - wie zum Beispiel 2002 - gibt es ein Maximum des Polarlichtes, das im Zusammenhang mit vermehrter Sonnenaktivität, dem Sonnenaktivitätsmaximum steht.
Die Teilchen brauchen ca. 80 Stunden von der Sonne zur Erde.
Polarlichter
Ab einer Höhe von 100 bis 500 km stoßen die elektrisch geladenen Teilchen auf Bestandteile der zunehmen dichter werdenden, aber noch immer sehr dünnen Atmosphäre.
Die bis zu 2000 Kilometer pro Sekunde schnellen Elektronen prallen mit Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen der Luft zusammen.
Der Aufprall eines elektrisch geladenen Teilchens bewirkt bei den Molekülen/Atomen eine Änderung in der Elektronenkonfiguration welche als "Anregung" bezeichnet wird.
Schon nach kurzer Zeit fallen die Elektronen wieder in ihren Urzustand zurück, es erfolgenden eine "Abregung" in dessen Folge Licht ausgesendet wird.
Dies bezeichnet man auch als Fluoreszenz.
Die verschiedenen Farben des Polarlichtes ergeben sich durch die verschiedenen Elemente, welcher an der Reaktion mit geladenen Teilchen beteiligt sind.
Stoßen die solaren Elektronen auf Sauerstoff, so ensteht in Höhen bis 100 km grünes und in Höhen bis 200 km rotes Licht.
Angeregte Stickstoffatome senden violettes bis blaues Licht aus.
Zur Anregung von Stickstoffatomen sind sehr hohe Energien notwendig und so lassen sich diese Farben nur bei starken Sonnenwinden beobachten.
Da der Sonnenwind außerhalb der Polarregionen nur selten tief in die Atmosphäre eindringen kann,
sind Polarlichter in der gemäßigten Zone, also auch in Europa, meistens rot.
Der eigene Standort
Um Polarlicht zu beobachten braucht man nicht zum magnetischen Pol zu reisen, im Gegenteil!
Direkt an den Polen ist die Wahrscheinlichkeit gering und das hat auch einen physikalischen Grund.
Der geomagnetische Pol ist das "Zentrum" des Auroraovals, dem gebiet also, in dem Polarlichter erscheinen können.
Im Zentrum des Ovals und an seinen Rändern sind die Lichterscheinungen eher selten.
Durch Veränderungen im Sonnenwind (Geschwindigkeit, Intensit&auuml;t, Energiedichte, ...) und im Magnetfeld wandert das Auroraoval.
Polarlichter treten sowohl auf der Tagseite als auch auf der Nachtseite der Erde auf.
Am Tag werden sie jedoch durch die starke Sonneneinstrahlung überstrahlt so dass sie nur bei Dunkelheit zu sehen sind.
Der skandinavische Winter eignet sich demnach hervorragend für die Beobachtung von Polarlichtern.
Einerseits liegen Norwegen und Schweden innerhalb des Auroraovals, andererseits sind die Nächste sehr lang und somit erhöht sich die Chance, ein Polarlicht zu sehen.
Die andere Seite
Jenseits von Unheilversprechen und böser Ohmen erscheint uns das Polarlicht heute nur noch als ein besonders faszinierendes Naturschauspiel und Himmelsereignis.
Gleichzeitig sind Polarlichter aber auch ein Zeichen dafür, dass die Erde einem gewaltigen Teilchengewitter durch den Sonnenwind ausgesetzt ist.
Somit hat zwar das Polarlicht keine Nebenwirkungen, wohl aber die Ursache.
Die elektrischen Ladungen während eines magnetischen Sturmes können bei entsprechender Intensität zum Ausfall ganzer Stromnetze führen.
Radio- und Funkverbindungen können gestört werden, was sich nicht nur durch Störgeräusche bemerkbar machen kann.
Bei einem dieser Stürme soll es sogar möglich gewesen sein, den Taxifunk aus New-York in Deutschland zu hören.
Auswirkungen auf das Wetter und die Gesundheit werden zwar vermutet, konnten aber bisher noch nicht nachgewiesen werden.
Faszination Polarlicht
Wer sie schon einmal gesehen hat, den ziehen sie in ihren Bann.
Eine einzigartige Farbpracht von violetten, roten, grünen, gelben und weißen Lichtern, Vorhängen gleich, die sich am dunklen Himmel präsentiert.
Dem Naturfotografen Terje Sørgjerd ist es Mitte März 2011 gelungen, das Naturschauspiel mit seiner Kamera einzufangen.
Bei -25°C Celsius harrte er eine Woche in der Wildnis aus.
Herausgekommen sind Zeitrafferaufnahmen von Polarlichtern welche Terje selbst als die Größten seit Jahren bezeichnet.
Doch seht selbst und taucht ein, in die faszinierende Welt der Polarlichter ..... Danke Terje!
Polarlichter über Norwegen
Der Himmel pulsiert
