Polarlichter – Geheimnisvolles Leuchten, nicht nur auf der Erde | Polarjournal
Polarlichter auf den Lofoten. Polarlichter fotografieren ist eine der schönsten Facetten der Landschaftsfotografie. Schließlich zählen die geheimnisvollen Leuchterscheinungen am nächtlichen Firmament zu den beeindrucktesten Naturschauspielen unserer Erde (Foto: Johannnes Groll / Unsplash)

Auf der Erde sind sie ein himmlisches Schauspiel in Grün, Rot oder Lila – doch Polarlichter gibt es auch außerhalb unseres Sonnensystems. In den Polargebieten der Erde gehört das Himmelsschauspiel beinahe zum Alltag. Farbenfrohe Streifen hoch in der Atmosphäre zappen durch klare Nächte. Touristen und Foto Fans machen sich deswegen zum Beispiel im Norden Skandinaviens gezielt auf Polarlichtjagd.

Auch in der Antarktis lassen sich die Aurora Australis beobachten, wie auf der amerikanischen McMurdo-Station. Zu den Polarlichtern ist auf diesem Bild noch die Milchstrasse zu sehen. (Foto: Joshua Swanson)

Die Sonne ist der eigentliche Auslöser der Lichterscheinung. Die geladenen Teilchen des Sonnenwinds treffen mit hoher Geschwindigkeit auf die Erdatmosphäre und stoßen dort mit Sauerstoff- und Stickstoffatomen zusammen, die sie ionisieren. In großen Höhen entsteht dadurch ein rötliches Licht, in geringeren Höhen ein grünliches. Auch auf anderen Himmelskörpern des Sonnensystems gibt es Polarlichter – auf Jupiter und seinen Monden wie Ganymed zu Beispiel, aber auch auf Saturn, Uranus und Neptun.

Polarlichter auf dem Mars

Einer internationalen Forschergruppe zufolge könnte die obere Atmosphäre auf dem Mars der Erdatmosphäre ähnlicher sein, als sie dachten. Die Wissenschaftler zeigten, dass die obere Marsatmosphäre je nach Sonnenaktivität blau leuchtet. Die Lichterscheinungen sind nach intensiven Sonneneruptionen mit bloßem Auge sichtbar. Das Ergebnis wurde durch numerische Simulationen bei einem Labortest eines Nordlichtsimulators erreicht. Die Studie zeigt, dass die stärkste Farbe des Nordlichts tiefblau ist. Wie auf der Erde treten auch grüne und rote Farben auf.

Animation – so könnten Polarlichter von Marsianern beobachtet werden.

Polarlichter auf dem Jupiter

Zehn Jahre nach dem Ende der NASA-Galileo-Mission im Jahr 2003 wollten die Wissenschaftler unbedingt mehr über das Magnetfeld von Jupiter erfahren. Glücklicherweise hatte die NASA die Juno-Mission zum Jupiter und mit seinen 79 Monden geplant. Am 5. August 2011 startete die NASA-Sonde zum Jupiter. Sie schwenkte am 4. Juli 2016 in einen elliptischen polaren Orbit um Jupiter ein, der sie bis 4100 km Kilometer an die Wolkenobergrenze führte. An Bord der Sonde befand sich unter anderem ein Ultraviolett-Spektrometer, mit dem die Polarlichter auf dem Planeten genauer erfasst und untersucht werden konnten.

Das Weltraumteleskop «Hubble» hat spektakuläre Bilder von Polarlichtern auf dem Planeten Jupiter geliefert. Sie entstehen grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip wie auf der Erde. Die Ausdehnung der Polarlichter ist immerhin größer als die ganze Erde. Und aus den Messungen konnten die Forscher auch erschließen, dass sie mehrere Hundert Mal energiereicher sind als irdische Polarlichter. (Foto: NASA/​ESA)

Polarlichter auf dem Jupitermond Ganymed

Verursacht wird das bunte Spektakel durch kosmische Teilchen, die auf dem Jupitermond Ganymeds Magnetfeld treffen und in der dünnen Atmosphäre des Mondes Bänder aus heißem, leuchtendem Gas erzeugen. Diese werden vom Magnetfeld des benachbarten Jupiters beeinflusst. Verändert sich Jupiters Magnetfeld, bewegen sich die Polarlichter auf Ganymed. Nach Angaben der NASA wollen die Wissenschaftler mehr darüber erfahren, warum diese leuchtenden Lichter auf Ganymed so hell leuchten. Die Magnetosphären Forschung könnte uns auch helfen, besser zu verstehen, wie das Leben um Monde im Sonnensystem oder auf Exoplaneten existieren könnte, so die Weltraumbehörde.

Das Magnetfeld des größten Jupiter-Mondes Ganymed erzeugt tanzende Polarlichter. In dieser Abbildung umkreist der Mond Ganymed den Riesenplaneten Jupiter. Ganymed ist mit Auroren abgebildet, die vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA beobachtet wurden. Die Aufnahmen wurden am 30. April 2018 veröffentlicht. (Foto: NASA/ESA)

Polarlichter auf dem Saturn

In der Morgendämmerung und kurz vor Mitternacht leuchten die Polarlichter am Nordpol des Saturn besonders hell. Das zeigen Aufnahmen des Weltraumteleskops «Hubble», das über sieben Monate hinweg die Ausserirdischen Auroras abgelichtet hat, wie die Europäische Weltraumorganisation (ESA) berichtet.

Das von der US-amerikanischen Weltraumbehörde Nasa und der Esa gemeinsam betriebene Weltraumteleskop «Hubble» zeichnete die Polarlichter größtenteils bereits im Jahr 2017 auf, jeweils vor und nach der Sommersonnenwende auf der Nordhalbkugel. Die Polarlichter entstehen, wenn die elektrisch geladenen und energiereichen Teilchen des Sonnenwindes auf Atome in der Atmosphäre des Planeten treffen.

Das Weltraumteleskop „Hubble“ hat Polarlichter über dem Saturn aufgezeichnet. Die spektakuläre Lichtshow entsteht, wenn der Wasserstoff auf elektrisch geladenen Teilchen des Sonnenwindes trifft. (Foto: NASA/​ESA)

Polarlichter auf dem Uranus

Einem internationalen Forscherteam ist es erstmals gelungen, Polarlichter über dem Planeten Uranus zu beobachten. Aufnahmen des Weltraumteleskops «Hubble» zeigen zwei helle Leuchterscheinungen in der Atmosphäre des etwa vier Milliarden Kilometer entfernten Himmelskörpers. Im Gegensatz zu irdischen Polarlichtern dauern die Aurora-Erscheinungen beim Uranus nur wenige Minuten an, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt «Geophysical Research Letters». Das Team hofft, aus Beobachtungen der Polarlichter neue Erkenntnisse über das Magnetfeld von Uranus zu gewinnen.

Diese zusammengesetzten Bilder zeigen Uranus Auroras, die Wissenschaftler 2011 durch das Hubble-Weltraumteleskop erhaschten. Das Bild wurde am 13. April 2012 veröffentlicht. (Foto: NASA/​ESA)

Polarlichter auf dem «Braunen Zwerg»

Leuchtende Schleier: Zum ersten Mal haben Astromomen ein Polarlicht auf einem Himmelskörper jenseits unseres Sonnensystems entdeckt. Der über 18 Lichtjahre entfernte LSR J1835+3259 ist vermutlich ein sogenannter Brauner Zwerg. Erzeugt werden diese Auroren wahrscheinlich ähnlich wie auf dem Gasriesen Jupiter. Das wiederum bestätigt, das Braune Zwerge in mancher Hinsicht eher großen Planeten ähneln als kleinen Sternen. Dies schreiben Forscher um Gregg Hallinan vom California Institute of Technology im Fachjournal «Nature».

So könnte das Polarlicht des Braunen Zwergs LSR J1835+3259 von Nahem aussehen. (Grafik: Chuck Carter and Gregg Hallinan/Caltech)

Quelle: Heiner Kubny – PolarJournal, NASA /​ ESA  

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