Internationale Raumstation zeigt riesigen Strahl

Links neben der Bildmitte leuchtet ein roter Strahlenblitz über dem Rand der Erde. Am dunklen Nachthimmel über der Erde leuchten weit entfernte Sterne. Der obere Rand der Erdatmosphäre schimmert grün, dieses Phänomen ist Nachthimmellicht.

Bildcredit: NASA, Besatzung Expedition 71, JSC, ERSE, Matthew Dominick; Bearbeitung: Simeon Schmauß

Was ist da am Horizont? Als der Astronaut Matthew Dominick Anfang des letzten Monats auf der Internationalen Raumstation ISS die Erde umkreiste, sah er eine ungewöhnliche Blitzart knapp über dem Erdrand: einen riesigen Strahlblitz. Der mächtige Strahl leuchtet links im Bild in Rot und Blau.

Riesige Strahlenblitze sind erst seit etwa 23 Jahren bekannt. Die atmosphärischen Strahlen entstehen in Verbindung mit Gewittern. Sie reichen bis zur Ionosphäre der Erde. Der untere Teil des Bildes zeigt die Erde bei Nacht. Die dünne Erdatmosphäre hat einen grünen Schimmer. Dieser Schimmer stammt von Nachthimmellicht. Man sieht Stadtlichter und gewöhnliche Blitze, die in manchen Wolken weißes Licht erzeugen. Oben leuchten am dunklen Nachthimmel ferne Sterne.

Die Natur der riesigen Strahlenblitze und ihr möglicher Zusammenhang mit anderen Arten flüchtiger Lichterscheinungen (englisch abgekürzt: TLE) wie blauen Strahlenblitzen und Roten Kobolden werden weiterhin erforscht.

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Sturmwolke über Texas

Über einer braunen Landschaft türmt sich eine malerische Gewitterwolke auf. Sie ist nicht nur sehr stark strukturiert, sondern auch unterschiedlich gefärbt. Unten hinter der Wolke ist der Himmel sehr dunkel, die Wolke ist unten flach und fächert sich nach oben hin in viele gelbe Fransen aus.

Bildcredit und Bildrechte: Laura Rowe (mit Erlaubnis verwendet)

Was macht diese Gewitterwolke so farbenfroh? Zunächst besteht die Wolke selbst aus Millionen winziger Wasser- und Eiströpfchen. Ihre Unterseite ist fast völlig flach – aber das ist nicht weiter ungewöhnlich.

Die flache Unterseite von Wolken wird in der Regel dadurch verursacht, dass die Lufttemperatur mit zunehmender Höhe sinkt und dass oberhalb einer bestimmten Höhe wassergesättigte Luft Wassertröpfchen kondensieren lässt. Die Form der Wolkenmitte entsteht durch eine mit Wassertröpfchen beladene Luftsäule, die nach oben geblasen wird.

Am ungewöhnlichsten sind jedoch die orangen und gelben Farben. Beide Farben entstehen dadurch, dass die Wassertropfen der Wolke das Sonnenlicht reflektieren. Die orangefarbenen Bereiche in der Mitte und am unteren Rand der Wolke sind Reflexionen eines fast roten Sonnenuntergangs. Im Gegensatz dazu resultiert die gelbe Farbe am oberen Rand der Wolke aus der Reflexion des Lichts einer noch nicht untergehenden Sonne, bei der etwas – aber weniger – blaues Licht gestreut wird.

Das beeindruckende Bild einer dynamischen Cumulonimbus, die über den Ebenen von Texas schwebt, wurde 2021 während der Forschung an einem Tornado aufgenommen.

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Riesige Strahlenblitze über dem Himalaja

Hinter einer Landschaft mit Bergen und Wasser leuchten vier gewaltige rote Strahlenblitze, sogenannte Red Sprites oder Rote Kobolde. Unten sind dichte helle Blitze, die sich nach oben hin in rote, stark verästelte Büschel auffächern.

Bildcredit und Bildrechte: Li Xuanhua

Kann ein Gewitter das überhaupt? Hier sind riesige Strahlenblitze abgebildet. Sie schießen von einem Gewitter aufwärts, das letzte Woche beim Himalaja in China und Bhutan beobachtet wurde.

Die vier langen Strahlenblitze im Kompositbild traten wenige Minuten nacheinander auf. Riesige Strahlenblitze wurden erst in diesem Jahrhundert dokumentiert. Sie sind eine Blitzentladungsart, die zwischen manchen Gewittern und der Ionosphäre der Erde hoch oben auftritt.

Rote Kobolde sind eine ungewöhnliche Blitzart, die sich stark von gewöhnlichen Wolke-zu-Wolke-Blitzen und Wolke-zu-Boden-Blitzen unterscheidet. Die Unterseiten riesiger Strahlblitze sehen ähnlich aus wie Wolke-zu-Oberseite-Blitze. Sie werden als blaue Strahlenblitze bezeichnet. Oben sehen sie ähnlich aus wie rote Kobolde in der oberen Atmosphäre.

Der Mechanismus und Auslöser gewaltiger Strahlenblitze wird weiterhin erforscht. Doch schon jetzt ist klar, dass Strahlenblitze unterschiedliche Ladungen zwischen verschiedenen Teilen der Erdatmosphäre reduzieren. Wenn ihr nach riesigen Strahlenblitzen sucht, beobachtet am besten ein mächtiges Gewitter aus großer Ferne an einem klaren Ort.

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Koboldblitze in hoher Auflösung

Vor einem dunklen Hintergrund sind Rote Kobolde zu sehen. Aus rötlich leuchtenden trichterförmigen Formen schießen wurzelartige Blitze herab, darüber sind rötlich leuchtende Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Nicolas Escurat

Manchmal gibt es Blitze in der Nähe des Weltraums. Eine solche Blitzart sind Rote Kobolde, die auf der Erde erst seit 25 Jahren fotografiert und erforscht werden. Am Ursprung aller Arten von Blitzen wird immer noch geforscht. Die Wissenschaft versucht immer noch herauszufinden, warum es überhaupt Rote Kobolde gibt.

Die Forschung zeigt, dass nach einem starken positiven Wolken-Boden-Blitzschlag Rote Kobolde entstehen können. Sie beginnen als 100 Meter große Kugeln aus ionisierter Luft, die aus einer Höhe von etwa 80 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit abwärts schießen. Sofort folgt ihnen eine Gruppe aus aufwärts rasenden ionisierten Kugeln.

Dieses Bild zeigt eine außergewöhnlich hoch aufgelöste Gruppe Roter Kobolde. Das Einzelbild mit einer Belichtung von nur 1/25 Sekunde stammt aus einem Video, das vor etwa drei Wochen über der Burg Castelnaud im französischen Dordogne aufgenommen wurde. Die Kobolde verschwanden rasch – auf dem nächsten Videobild ist nur noch ein schwaches Leuchten zu sehen.

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Der rote Kobold und der Baum

Über einer Landschaft mit Baum leuchtet links oben ein Blitzgeflecht, das von einer roten Wolke umgeben ist - ein roter Kobold.

Bildcredit und Bildrechte: Maxime Villaeys

Der Kobold und der Baum könnten kaum unterschiedlicher sein. Zunächst zählt der Rote Kobold zu einer ungewöhnlichen Form von Blitzen, während der Baum eine alltägliche Pflanze ist.

Der Kobold ist weit entfernt, er ist hoch oben in der Erdatmosphäre, während der Baum in der Nähe ist, nur etwa ein Fußballfeld entfernt. Der Kobold ist schnell, seine Elektronen strömen fast mit Lichtgeschwindigkeit auf und ab, während der Baum langsam ist, er besteht aus Holz, das im Boden verankert ist.

Der Kobold strahlt hell, er leuchtet an Himmel, während der Baum dunkel ist, er reflektiert Licht. Der Kobold war flüchtig, er blieb nur einen winzigen Bruchteil einer Sekunde bestehen, während der Baum beständig ist, er lebt nun schon seit vielen Jahren.

Doch zusammen fotografiert wirken die beiden eigenartig ähnlich. Dieses Kompositbild wurde zu Beginn des Monats in Frankreich fotografiert, als ein Gewitter über den Atlantischen Pyrenäen vorbeizog.

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Blitze auf Jupiter

Mitten im Bild ist eine runde Wolkenstruktur erkennbar, auf 12 Uhr leuchtet ein kleines Licht.

Bildcredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; Bearbeitung und Lizenz: Kevin M. Gill

Kommen Blitze nur auf der Erde vor? Nein. Raumsonden in unserem Sonnensystem entdeckten Blitze auf den Planeten Mars, Jupiter und Saturn. Wahrscheinlich gibt es auch auf der Venus, Uranus und Neptun Blitze.

Blitze sind ein plötzlicher Schub elektrisch geladener Teilchen von einem Ort zu einem anderen. Auf der Erde führen Ströme kollidierender Eis- und Wassertröpfchen zu einer Ladungstrennung, die Blitze hervorruft. Doch was passiert auf Jupiter? Bilder und Daten der NASA-Raumsonde Juno im Jupiter-Orbit untermauern frühere Vermutungen, dass auch auf Jupiter Blitze in Wolken entstehen, die Wasser und Eis enthalten.

Dieses Bild von Juno zeigt einen optischen Blitz in einem großen Wolkenwirbel in der Nähe von Jupiters Nordpol. In den nächsten Monaten fliegt Juno mehrmals dicht an Jupiters Nachtseite vorbei. Dabei erhält die Robotersonde wahrscheinlich weitere Daten und Bilder von Blitzen auf Jupiter.

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Planet Erde bei Nacht II

Bildcredit: NASA, Portal für Astronautenfotografie, ISS-Expedition 53; Musik: The Low Seas (Die 126er)

Aus Zeitrafferabläufen, die 2017 auf der Internationalen Raumstation gefilmt wurden, entstand dieses ruhige Video des Planeten Erde bei Nacht. Genießen wir zu Beginn die Aussicht aus der niedrigen Erdumlaufbahn auf grüne und rote Polarlichter, die den Himmel einhüllen. Der nächtliche Filmausschnitt wandert von Nordwest nach Südost über Nordamerika zum Golf von Mexiko und zur Küste von Florida. Der zweiter Teil zeigt europäische Stadtlichter, kreuzt das Mittelmeer und wandert über den hellen Nil nach Nordafrika.

Vom Außenposten im Orbit gesehen leuchten unten unregelmäßige Blitze in Gewittern auf, und über dem gekrümmten Horizont des Planeten gehen hinter dem zarten Nachthimmellicht in der Atmosphäre Sterne auf. Ihr könnt jederzeit zu Hause die Lebenszeichen des Planeten Erde beobachten.

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Elfenblitz über Italien

Über einer Landschaft leuchtet am Himmel ein dunkelroter Kreis. Dieser war ein Blitz, und zwar eine so genannte Elfe.

Bildcredit und Bildrechte: Valter Binotto

Was ist dieser rote Ring am Himmel? Ein Blitz. Die häufigste Art von Blitzen sind solche aus gleißend weißem Licht zwischen Wolken. In den letzten 50 Jahren wurden jedoch auch andere Arten von Blitzen in der oberen Atmosphäre bestätigt, zum Beispiel Rote Kobolde und blaue Strahlen.

Es gibt eine wenig bekannte Art von Blitzen in der oberen Atmosphäre, die schwierig zu fotografieren ist. Sie werden als Elfen bezeichnet. Elfen entstehen vermutlich, wenn ein elektromagnetischer Impuls von geladenen Wolken nach oben schießt und auf die Ionosphäre trifft, sodass Stickstoffmoleküle zu leuchten beginnen.

Dieser rote Elfenring wurde Ende März etwa 100 Kilometer über Ancona in Italien fotografiert. Er hatte einen Radius von etwa 350 Kilometern. Jahrelange Erfahrung und ultraschnelle Fotografie wurden eingesetzt, um diese Elfe zu fotografieren – sie dauerte nur etwa 0,001 Sekunde.

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