Polarlicht und SAR-Bogen zu Neujahr

Über der Stadt schimmert nachts ein Sternenfeld. Links ist ein magentafarbenes flächiges Polarlicht. Rechts leuchtet ein gleichmäßigerer, dunklerer Schimmer. Es ist vielleicht ein SAR-Bogen.

Bildcredit und Bildrechte: Alessandra Masi

Ein neues Jahr hatte begonnen und der Himmel war gleich doppelt rot. Die Erde war im Orbit um die Sonne an ihren für den 1. Januar üblichen Platz zurückgekehrt. Nur wenige Tage später erreichte sie den Punkt der größten Annäherung an die Sonne.

Der rote Schimmer auf der linken Seite war rotes Polarlicht, sogar mit vertikalen Strahlen. Das Polarlicht wurde von einem Sonnenausbruch erzeugt, der geladene Teilchen in die Erdatmosphäre steuerte. Der rötliche Schein auf der rechten Seite war ein roter SAR-Bogen. Er entsteht durch einen Strom an geladenen Teilchen, der durch die Erdatmosphäre fließt.

Obwohl beide Phänomene rot erscheinen, ist doch ein kleiner Farbunterschied zu erkennen. Das Polarlicht wurde von Sauerstoff- und Stickstoffatomen ausgestrahlt, während der höhere SAR-Bogen ausschließlich von atmosphärischem Sauerstoff erzeugt wurde.

Das Bild wurde am 1. Januar nahe Pieve di Cadore in Italien aufgenommen.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator

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Christbaum-Polarlicht

Das grüne Polarlicht über einer verschneiten Bergkette reicht hoch in den Himmel hinauf. Seine Form erinnert an einen Christbaum.

Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang

Es war Dezember, und am Himmel erstrahlte ein Weihnachtsbaum. Leuchtend grüne, blaue und lila Farben des Polarlichts formten eine baumähnliche Erscheinung. Der Grund für dieses Leuchten lag in den hohen Schichten der Atmosphäre, wo Sauerstoff und Stickstoff mit einem Sturm aus Elektronen reagierten: Zusammenstöße, welche die Elektronen in Atomen und Molekülen auf ein höheres Energielevel anhoben. Sobald diese Elektronen in ihren ursprünglichen Zustand zurücksprangen, strahlten sie sichtbares Licht ab.

Das Bild wurde auf Djúpivogur (Island) während des letzten Monats von 2023 aufgenommen.

Unsere Sonne ist derzeit in der energiereichsten Phase ihres 11-jährigen Zyklus. Diese Phase – mit vielen Sonnenflecken und aktiven Regionen – wird voraussichtlich noch bis in das nächste Jahr hinein reichen. Unsere Sonne war das ganze Jahr hindurch nahe des Maximums mit Ausbrüchen welche manchmal in spektakulären Polarlichtern auf der Erde resultierten.

Bildbearbeitung: Astrofotografie-Wettbewerb der NASA

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Polarlicht um Saturns Nordpol

Wir sehen Saturn schräg von oben, die Ringe breiten sich übers ganze Bild aus, sie sind oben und unten breiter als der Planet. Am Pol des Planeten leuchten cyanfarbene Polarlichter in Form einer Spirale.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, OPAL-Programm, J. DePasquale (STScI), L. Lamy (Obs. Paris)

Sind die Polarlichter des Saturn wie die der Erde? Um diese Frage zu beantworten, beobachteten das Hubble-Weltraumteleskop und die Raumsonde Cassini den Nordpol des Saturns gleichzeitig. Das geschah im September 2007 während Cassinis letzten Umläufen um den Gasriesen. In dieser Zeit war der Nordpol des Saturn aufgrund seiner Neigung von der Erde aus deutlich sichtbar.

Dieses Bild ist eine Kombination aus ultravioletten Aurora-Bildern und optischen Bildern der Saturnwolken und -ringe, die alle von Hubble aufgenommen wurden. Wie auf der Erde können auch die nördlichen Polarlichter des Saturn ganze oder teilweise Ringe um den Pol bilden. Anders als auf der Erde sind die Polarlichter des Saturn jedoch häufig spiralförmig. Und sie erreichen ihren Helligkeitsgipfel eher kurz vor Mitternacht und der Morgendämmerung.

Es scheint auch einen Unterschied zu den Jupiter-Auroras zu geben. Die Saturn-Auroras hängen wohl stärker vom Zusammenwirken des inneren Magnetfelds des Saturn mit dem nahen, veränderlichen Sonnenwind ab. Die südlichen Polarlichter des Saturn wurden bereits 2004 auf ähnliche Weise aufgenommen. Damals war der Südpol des Planeten für die Erde deutlich sichtbar.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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Winter und Sommer auf einmal

Der kleine Planet im Bild ist von Sternen, Milchstraße und Polarlichtern umgeben. Oben steht ein Gebirge, unten ist Schnee.

Bildcredit und Bildrechte: Camille Neil

In diesem atemberaubenden Panorama scheinen Sommer und Winter in einer einzigen Nacht zusammenzukommen. Das Bild deckt den kompletten Winkelbereich von 360 mal 180° ab und wurde digital auf den Fußpunkt der Himmelskugel zentriert, den Nadir. Solche Panoramen, bei denen der Boden auf eine kleine Fläche reduziert wird, werden als Tiny Planet oder Little Planet bezeichnet. Gemeint ist natürlich der Planet Erde.

Dieses Tiny Planet besteht aus Aufnahmen, die im Januar und im Juli am Col du Galibier in den französischen Alpen gemacht wurden. Sterne und Nebel der nördlichen Wintermilchstraße (unten) und der Sommermilchstraße bilden zwei vollständige Bögen über dem schroffen, gebogenen Horizont.

Autos, die in einer Sommernacht auf der Straße fahren, erhellen den 2642 Meter hohen Gebirgspass. Im Winter ist der Zugang wegen des Schnees nur mit ausgiebigen Skitouren möglich. Radsportfans kennen den Col du Galibier als eine der berühmtesten Steigungen der Tour de France.

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STEVE: Leuchtender Fluss über Frankreich

Über dem Horizont wölbt sich ein kräftig rot leuchtender STEVE-Bogen. Darüber leuchtet der Himmel mattrot. Am Horizont verströmt ein Leuchtturm an der französischen Côte d'Opale sein Licht.

Bildcredit und Bildrechte: Louis LEROUX-GÉRÉ

Manchmal strömt ein Fluss aus heißem Gas über den Himmel. In diesem Fall entstand der Fluss durch Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (STEVE, Starke thermische Emissionsgeschwindigkeitserhöhung). Der STEVE leuchtete in hellem Rot, Weiß und Rosarot.

Wie ein STEVE im Detail entsteht, wird weiterhin erforscht. Es gibt aktuelle Hinweise, dass das Leuchten von einem schnell strömenden Fluss heißer Ionen stammt. Dieser Fluss befindet sich in einer Höhe von mehr als hundert Kilometern in der Erdatmosphäre, nämlich in der Ionosphäre.

Das ausgedehnte matte rote Leuchten hängt vielleicht mit dem fließenden STEVE zusammen. Vielleicht ist es aber auch ein Stable Auroral Red arc (SAR-Bogen, Stabiler roter Polarlicht-Bogen). Das ist ein häufigeres hitzebedingtes Leuchten.

Das Bild entstand zu Beginn des Monats an der französischen Côte d’Opale. Das digitale Weitwinkelkomposit wurde fotografiert, als der STEVE-Bogen fast überkopf stand. Die Erscheinung dauerte nur wenige Minuten. Doch das reichte dem geistesgegenwärtigen Astrofotografen, um das Bild zu schießen. Seht ihr ihn?

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Farbenprächtiges Polarlicht über Neuseeland

Der Nachthimmel schimmert wegen der flächendeckenden Polarlichter überwiegend rot. Im Vordergrund liegt wässriges Grasland. Über dem Horizont schweben einige Wolken. Am oberen Bildrand sind dünne grüne Polarlichter verteilt. Im Hintergrund sind der Mond, die GMW, die KMW, die Venus, ein Meteor und das Band unserer Milchstraße zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Tristian McDonald

Manchmal ist der Nachthimmel voller Überraschungen. So wie der Himmel über dem Lindis Pass auf der Südinsel Neuseelands in einer Nacht letzte Woche.

Statt einem typischerweise ruhigen Nachthimmel mit konstanten Sternen war der Nachthimmel geschäftig und dynamisch. Plötzlich waren ein durchdringendes rotes Polarlicht, grüne zaunartige Aurora, ein roter SAR-Bogen, ein STEVE, ein Meteor und der Mond zu sehen. Diese überstrahlten das Zentrum unserer Milchstraße und ihre beiden Begleitgalaxien, die Große und die Kleine Magellansche Wolke.

All diese Objekte wurden in von fünf Minuten auf 28 Einzelbildern aufgenommen. Aus diesen wurde das Panorama zusammengesetzt. Letzte Woche erhellten Polarlichter den Himmel, nachdem ein koronaler Massenauswurf der Sonne einen Partikelstoß zur Erde schleuderte. Er ließ in geografischen Breiten, die normalerweise zu weit von den Polen entfernt sind, den Himmel farbenprächtig aufleuchten. Generell hält der Nachthimmel in diesem Monat weitere Überraschungen bereit. Er zeigt nicht nur Polarlichter, sondern auch Kometen.

Rätsel: Astronomie-Puzzle des Tages

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Polarlicht-Zeitraffer über den italienischen Alpen

Videocredit und -rechte: Cristian Bigontina

Habt ihr letzte Nacht das Polarlicht gesehen? Diese Frage beschäftigte vor ein paar Tagen viele Menschen weltweit. Denn ungewöhnlich weit von den Polen der Erde entfernt war ein mächtiger Polarlichtsturm zu sehen.

Der Auslöser dafür war eine riesige Sonnenfackel der X-Klasse. Diese schleuderte am Dienstag energiereiche Elektronen und Protonen ins Sonnensystem. Diese traten über das Magnetfeld der Erde mit dem Planeten in Verbindung. Die Teilchen trafen hoch in der Erdatmosphäre auf Sauerstoffatome. Das ganze Bild ist von ihrem roten Leuchten durchflutet. Dabei tanzten senkrechte Streifen.

Das Zeitraffervideo zeigt eine Stunde komprimiert. Die Aussicht reicht von Cortina d’Ampezzo über die Gipfel der Alpen in Norditalien. Die Sterne unserer Milchstraße sprenkeln den Hintergrund. Im Vordergrund ziehen Flugzeuge und Satelliten ihre Streifen. Die aktuelle hohe Aktivität unserer Sonne liefert wahrscheinlich noch etwa ein Jahr lang malerische Polarlichter auf der Erde.

Galerie: Weltweite Polarlichter vom 10. auf 11. Oktober 2024

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Nordlichter in West Viriginia

Über einer dämmrigen Landschaft leuchten Polarlichter am ganzen Himmel. Unten sind sie grün gefärbt, oben purpurfarben.

Bildcredit und Bildrechte: Jonathan Eggleston

Dieses Bild wurde am 10. Oktober in Monroe County im südlichen West Virginia aufgenommen. Darauf windet sich ein Schotterweg sanft durch die farbenfrohe Nachtansicht der ländlichen Landschaft. Der Sternhimmel ist bei Nacht ein vertrauter Anblick. Doch die schimmernden Schleier des Polarlichts – auch Nordlicht oder Aurora Borealis genannt – sind hier nicht häufig zu sehen.

In dieser Nacht waren auch auf sehr niedrigen Breitengraden rund um den Globus überraschend intensive Polarlichter zu sehen. Sie waren weit von den hohen nördlichen und südlichen Breiten entfernt, wo Polarlichter häufiger auftreten.

Die starke Polarlichtaktivität war das Resultat eines schweren geomagnetischen Sturms, der durch das Auftreffen eines koronalen Massenauswurfs (engl. coronal mass ejection, kurz CME) ausgelöst wurde, einer riesigen magnetisierten Wolke aus energiereichem Plasma. Der CME wurde nach einem starken Helligkeitsausbruch der X-Klasse auf der aktiven Sonne in Richtung Erde geschleudert.

Wachsende Galerie: Weltweite Polarlichter vom 10. auf den 11. Oktober 2024

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