Was ist das? Wissenschaftler erklären weißen Fleck nahe Polarlichtern
Wissenschaftler haben ein bisher rätselhaftes weißes Leuchten entschlüsselt, das manchmal neben den farbenprächtigen Nordlichtern am Nachthimmel erscheint. Die Entdeckung zeigt auch, wie moderne Kameratechnik die Himmelsbeobachtung revolutioniert.
Wie das Team jetzt mitteilt, spielt sich das seltene Spektakel nach ihren Erkenntnissen in einer Höhe von 150 bis 250 Kilometern über der Erdoberfläche ab - also in der Ionosphäre, einer Schicht der oberen Atmosphäre, in der auch Teile der Nordlichter entstehen. Die Forscher vermuten, dass das optische Phänomen des weißen Bandes am Himmel durch elektrische Ströme in dieser Region verursacht wird, die das umgebende Gas auf etwa 3700 bis 5800 Grad Celsius erhitzen.
Die Entdeckung wurde durch bedeutende Fortschritte in der Bilderfassungstechnologie ermöglicht. Dr. Spanswick erklärt: "Jeder hat den Fortschritt in der Digitalfotografie bemerkt. Ihr Handy kann jetzt Bilder der Aurora aufnehmen. Das hat sich auf den kommerziellen Sensormarkt übertragen." Diese technologischen Fortschritte ermöglichten es dem Team, das schwache weiße Leuchten genauer zu untersuchen als je zuvor. Für ihre in Nature Communications veröffentlichte Studie nutzten die Wissenschaftler unter anderem spezielle Kameras, sogenannte All-Sky-Imagers (ASIs), die den gesamten sichtbaren Himmel erfassen können.
Zuletzt wichtig zu erwähnen: die Beteiligung von Nachwuchswissenschaftlern. Der Undergraduate-Student Josh Houghton führte mit zwei Kommilitonen einen Großteil der Datenanalyse durch. "Ich hatte gerade mein Praktikum begonnen und wurde sehr schnell einbezogen. Das ist einfach sehr, sehr cool", so Houghton laut Phys.
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Himmlisches Rätsel: Weißer Fleck bei Nordlichtern
Das Team der Universität Calgary, Kanada, um Dr. Emma Spanswick untersuchte eine "strukturierte kontinuierliche Emission", die sich als weißlich-grauer Fleck neben den bekannten grünen und roten Nordlichtern zeigt. Diese Erscheinung wurde zwar schon früher beobachtet, konnte aber bislang nicht erklärt werden. "Die erste Reaktion eines jeden Wissenschaftlers ist also: 'Was ist das?'", so Spanswick.Wie das Team jetzt mitteilt, spielt sich das seltene Spektakel nach ihren Erkenntnissen in einer Höhe von 150 bis 250 Kilometern über der Erdoberfläche ab - also in der Ionosphäre, einer Schicht der oberen Atmosphäre, in der auch Teile der Nordlichter entstehen. Die Forscher vermuten, dass das optische Phänomen des weißen Bandes am Himmel durch elektrische Ströme in dieser Region verursacht wird, die das umgebende Gas auf etwa 3700 bis 5800 Grad Celsius erhitzen.
Die Entdeckung wurde durch bedeutende Fortschritte in der Bilderfassungstechnologie ermöglicht. Dr. Spanswick erklärt: "Jeder hat den Fortschritt in der Digitalfotografie bemerkt. Ihr Handy kann jetzt Bilder der Aurora aufnehmen. Das hat sich auf den kommerziellen Sensormarkt übertragen." Diese technologischen Fortschritte ermöglichten es dem Team, das schwache weiße Leuchten genauer zu untersuchen als je zuvor. Für ihre in Nature Communications veröffentlichte Studie nutzten die Wissenschaftler unter anderem spezielle Kameras, sogenannte All-Sky-Imagers (ASIs), die den gesamten sichtbaren Himmel erfassen können.
Neue Tech, neue Studenten
Die Entdeckung weist Ähnlichkeiten mit einem anderen atmosphärischen Phänomen namens STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) auf, einem purpurfarbenen Lichtband am Himmel. Im Gegensatz zu STEVE ist die neue Emission jedoch direkt in die Nordlichter eingebettet und daher schwieriger zu erkennen.Zuletzt wichtig zu erwähnen: die Beteiligung von Nachwuchswissenschaftlern. Der Undergraduate-Student Josh Houghton führte mit zwei Kommilitonen einen Großteil der Datenanalyse durch. "Ich hatte gerade mein Praktikum begonnen und wurde sehr schnell einbezogen. Das ist einfach sehr, sehr cool", so Houghton laut Phys.
Wie entstehen Polarlichter?
Polarlichter entstehen durch die Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen des Sonnenwinds und der Erdatmosphäre. Diese Teilchen werden vom Magnetfeld der Erde zu den Polen gelenkt.
Wenn die Partikel auf Sauerstoff- und Stickstoffatome in der oberen Atmosphäre treffen, werden diese angeregt und geben ihre Energie in Form von Licht ab. Die verschiedenen Farben entstehen durch unterschiedliche Atmosphärengase.
Wenn die Partikel auf Sauerstoff- und Stickstoffatome in der oberen Atmosphäre treffen, werden diese angeregt und geben ihre Energie in Form von Licht ab. Die verschiedenen Farben entstehen durch unterschiedliche Atmosphärengase.
Wo sieht man Polarlichter?
Polarlichter sind hauptsächlich in den sogenannten Polarlicht-Zonen sichtbar, die sich etwa zwischen dem 60. und 70. Breitengrad befinden. Die bekanntesten Regionen sind Norwegen, Island, Alaska und Teile Kanadas.
Bei starker Sonnenaktivität können die Lichter auch weiter südlich beobachtet werden, in seltenen Fällen sogar in Mitteleuropa. Die beste Beobachtungszeit liegt zwischen September und März.
Bei starker Sonnenaktivität können die Lichter auch weiter südlich beobachtet werden, in seltenen Fällen sogar in Mitteleuropa. Die beste Beobachtungszeit liegt zwischen September und März.
Welche Farben gibt es?
Die häufigste Farbe bei Polarlichtern ist ein leuchtendes Grün, das durch angeregte Sauerstoffatome in etwa 100 km Höhe entsteht. In größeren Höhen erscheint auch rotes Licht.
Seltenere Farben sind Violett und Blau, die durch ionisierte Stickstoffmoleküle entstehen. Die Farbintensität hängt von der Stärke der Sonnenaktivität und der Höhe der Teilchenkollisionen ab.
Seltenere Farben sind Violett und Blau, die durch ionisierte Stickstoffmoleküle entstehen. Die Farbintensität hängt von der Stärke der Sonnenaktivität und der Höhe der Teilchenkollisionen ab.
Wann ist die beste Sichtzeit?
Die optimale Beobachtungszeit liegt zwischen 22 Uhr und 2 Uhr morgens, wenn der Himmel besonders dunkel ist. Die Wintermonate bieten aufgrund der längeren Dunkelheit bessere Chancen.
Wichtig sind auch klarer Himmel und möglichst wenig Lichtverschmutzung. Die Aktivität der Polarlichter folgt einem etwa elfjährigen Zyklus, der mit der Sonnenaktivität zusammenhängt.
Wichtig sind auch klarer Himmel und möglichst wenig Lichtverschmutzung. Die Aktivität der Polarlichter folgt einem etwa elfjährigen Zyklus, der mit der Sonnenaktivität zusammenhängt.
Kann man sie fotografieren?
Polarlichter lassen sich mit modernen Kameras gut fotografieren. Wichtig sind ein Stativ, eine hohe ISO-Einstellung und lange Belichtungszeiten von 5-30 Sekunden.
Smartphones der neuesten Generation verfügen bereits über spezielle Nachtmodi, die Polarlichter einfangen können. Die Qualität hängt stark von der Lichtstärke des Objektivs und den Wetterbedingungen ab.
Smartphones der neuesten Generation verfügen bereits über spezielle Nachtmodi, die Polarlichter einfangen können. Die Qualität hängt stark von der Lichtstärke des Objektivs und den Wetterbedingungen ab.
Zusammenfassung
- Wissenschaftler entschlüsseln rätselhaftes weißes Leuchten neben Nordlichtern
- Phänomen tritt in 150 bis 250 Kilometern Höhe in der Ionosphäre auf
- Elektrische Ströme erhitzen Gas auf 3700 bis 5800 Grad Celsius
- Fortschritte in der Digitalfotografie ermöglichen genauere Untersuchungen
- All-Sky-Imagers erfassen den gesamten sichtbaren Himmel für die Forschung
- Nachwuchswissenschaftler führten großen Teil der Datenanalyse durch
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