Von der Erde hinauf: Riesiger Strahlenblitz

Blick auf die nächtliche Erde aus Sicht der Internationalen Raumstation. Im Vordergrund der Roboterarm der Raumstation, auf der Erde das Leuchten von Städten und ein nach oben weisender Blitz in Rot, Blau und Weiß.

Bildcredit: NASA, Expedition 73, Nicole Ayers

Was steigt da von der Erde auf? Anfang Juli umrundete die Astronautin Nicole Ayers in der Internationalen Raumstation die Erde. Dabei sah sie einen ganz besonderen Blitz von der Erde aufsteigen: einen riesigen Strahlblitz. Der mächtige Strahlblitz erscheint in der Bildmitte in Rot, Weiß und Blau.

Riesige Strahlblitze sind erst seit 25 Jahren bekannt. Atmosphärische Strahlblitze hängen mit Gewittern zusammen. Sie erstrecken sich nach oben in Richtung der irdischen Ionosphäre.

Der untere Teil des Bildes zeigt die nächtliche Erde. Die dünne Atmosphäre ist durch das Nachthimmellicht grün gefärbt. Die Lichter der Städte sind teilweise klar zu sehen. Aber meist erzeugen sie ein diffuses weißes Leuchten in den dazwischenliegenden Wolken. Der obere Teil des Bildes zeigt ferne Sterne am dunklen Nachthimmel.

Die aktuelle Forschung beschäftigt sich mit der Entstehung von riesigen Strahlblitzen. Sie untersucht auch, wie sie mit anderen Arten von vorübergehenden Leuchtereignissen zusammenhängen. So gibt es beispielsweise auch blaue Strahlblitze und rote Kobolde.

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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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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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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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Rote Koboldblitze über Tschechien

Rote Kobolde blitzen über Hrubý Jeseník (Altvatergebirge) in Tschechien auf.

Bildcredit und Bildrechte: Daniel Ščerba

Was sind diese roten Fäden am Himmel? Es sind eine seltene Form von Blitzen, die vor erst etwa 35 Jahren bestätigt wurden: Rote Kobolde. Die Forschung zeigte, dass Rote Kobolde möglicherweise nach einem gewaltigen positiven Wolke-Boden-Blitzschlag als 100 Meter große Kugeln aus ionisierter Luft beginnen, die aus etwa 80 Kilometern Höhe mit 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit abwärts rasen. Kurz danach folgt eine Gruppe aufwärts rasender ionisierter Kugeln.

Dieses Bild wurde Ende des letzten Monats im nordmährischen Hrubý Jeseník in Tschechien fotografiert. Die Entfernung zu den Roten Kobolden beträgt etwa 200 Kilometer. Rote Kobolde treten nur den Bruchteil einer Sekunde auf. Am besten kann man sie beobachten, wenn mächtige Gewitter von der Seite zu sehen sind.

APOD in den Weltsprachen arabisch, bulgarisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, Farsi, französisch, französisch (Kanada), hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, taiwanesisch, tschechisch, türkisch und ukrainisch

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Riesiger Strahlenblitz über Puerto Rico


Videocredit und -rechte: Frankie Lucena

Beschreibung: Habt ihr schon einmal einen riesigen Strahlenblitz gesehen? Sie sind extrem selten, aber ungeheuer stark. Riesige Strahlenblitze sind eine Blitzentladung, die erst dieses Jahrhundert entdeckt wurde, sie tritt zwischen manchen Gewittern und der Ionosphäre der Erde hoch darüber auf.

Das Video zeigt so einen Strahl, der letzte Woche in Puerto Rico in den USA von einer Blitz- und Meteorkamera aufgezeichnet wurde. Der Strahl wurde in Schwarz-Weiß aufgezeichnet und hier in Falschfarben abgebildet. Er legte in etwa einer Sekunde 70 Kilometer zurück.

Riesige Strahlenblitze unterscheiden sich stark von gewöhnlichen Blitzen, die von Wolke zu Wolke oder von Wolke zu Boden verlaufen. Die Unterseiten von riesigen Strahlenblitzen haben eine ähnliche Erscheinung wie eine andere Art von Blitzen, die von Wolken aufwärts verlaufen und als Blaue Strahlen bezeichnet werden. Ihre Oberseiten sehen ähnlich aus wie Rote Kobolde in der oberen Atmosphäre.

Der Mechanismus und die Auslöser riesiger Strahlenblitze werden weiterhin erforscht, doch es ist bereits bekannt, dass die Strahlenblitze Ladungsunterschiede zwischen verschiedenen Teilen der Erdatmosphäre ausgleichen. Wenn man nach riesigen Strahlenblitzen sucht, empfiehlt es sich, ein mächtiges, aber weit entferntes Gewitter an einem Ort mit klarer Sicht zu beobachten.

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