Schlagwort: SAR-Bogen

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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.

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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.

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Zeitraffer: Polarlicht, SAR und die Milchstraße

Videocredit und -rechte: Jeff Dai (TWAN); Musik: (Lizenz): Suite bergamasque von Claude Debussy

Was passiert in dieser ungewöhnlichen Nacht am Himmel? Am prominentesten in diesem 4,5 Stunden 360-Grad Panoramavideo sind vermutlich die pinken und violetten Polarlichter.

In der Nacht vom 11. auf den 12. Mai waren be­kann­ter­ma­ßen weltweit Polarlichter am Himmel zu sehen. Mit dem Voranschreiten der Nacht schimmern die Polarlichtbänder und das Zentralband der Milchstraße geht auf, während sich die Sterne um die unter ihnen rotierenden Erde bewegen.

Auf diesem Bild befindet sich ein seltenes rotes Band, das direkt über dem Polarlicht liegt: ein SAR-Bogen, der sich nur kaum verändert. Das Aufblitzen am Horizont wird durch vorbeifahrende Autos verursacht, während die sich bewegenden Lichtpunkte am Himmel Satelliten und Flugzeuge sind.

Das Bild wurde in Xinjiang, China mit vier separaten Kameras aufgenommen.

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Ein SAR-Bogen über Neuseeland

Über einer Landschaft mit einem Gewässer leuchtet ein Polarlicht. Über dem Horizont ist ein intensives, helles grünes Licht, darüber ein viel dunkleres purpurnes Leuchten.

Bildcredit und Bildrechte: Tristian McDonald; Text: Tiffany Lewis (Techn. Univ. Michigan)

Was ist dieser ungewöhnliche rote Halo, der die Aurora umgibt? Es handelt sich dabei um einen stabilen roten Polarlichtbogen (engl. Stable Auroral Red – SAR) Bogen. SAR-Bögen sind selten und werden erst seit 1954 als Phänomen anerkannt und erforscht.

Die Weitwinkelaufnahme zeigt einen fast kompletten SAR-Bogen, der eine weniger seltene grüne und rote Aurora umgibt. Das Bild wurde in Poolburn, Neuseeland, während eines besonders energiereichen geomagnetischen Sturms aufgenommen.

Die Entstehung von SAR-Bögen ist derzeit Gegenstand der Forschung. Wahrscheinlich gibt es einen Zusammenhang mit dem schützenden Magnetfeld der Erde, das durch geschmolzenes Eisen tief im Erdinneren erzeugt wird. Dieses Magnetfeld leitet normalerweise einströmende geladene Teilchen aus dem Sonnenwind zu den Erdpolen um. Allerdings fängt es auch einen Ring aus Ionen näher zum Äquator ein. Diese Ionen können dort in Zeiten hoher Sonnenaktivität Energie aus der Magnetosphäre gewinnen. Die energiereichen Elektronen im Ionenring kollidieren mit Sauerstoffatomen und regen sie an, wodurch der Sauerstoff rot leuchtet. Das findet in höheren Schichten der Erdionosphäre statt als typische Polarlichter. Aktuelle Forschung zeigt, dass sich ein roter SAR-Bogen möglicherweise sogar in einen violetten und grünen STEVE umwandeln kann.

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Der SAR und die Milchstraße

Am Horizont zeichnet sich vor einem hellen Licht die Silhouette eines Baums ab, links steht ein Wald, dazwischen führt ein Weg zum Horizont. Am Himmel wölbt sich die Milchstraße und ein intensiv rotes Licht.

Bildcredit und Bildrechte: Julien Looten

Dieser breite, rot leuchtende Bogen überraschte am teilweise bewölkten Abendhimmel über Nordfrankreich. Das zarte atmosphärische Lichtband reicht zum Zenit hinauf. Es ist ein Beispiel für einen stabilen roten Polarlichtbogen (Stable Auroral Red oder SAR). Das oben gezeigte Mosaik verläuft Westen nach Osten und entstand aus Bildern vom 5. November.

Das seltene nächtliche Phänomen am Himmel wurde weltweit auch in ungewöhnlich niedrigen Breitengraden beobachtet. Es ging mit dynamischeren Polarlichtern einher, die ein starker geomagnetischer Sturm hervorrief. SAR-Bögen und ihre Beziehung zu Polarlichtern wurden sowohl durch Bürgerwissenschaft als auch Satellitendaten erforscht.

Die tiefroten SAR-Emissionen stammen aus deutlich höheren Lagen als normale Polarlichter. Sie werden vermutlich durch eine starke Erwärmung aufgrund von Strömungen in der inneren Magnetosphäre der Erde verursacht. Hinter dem SAR wölbt sich die Milchstraße über den Wolkenbänken am Horizont, sie ist ein regelmäßiger Besucher am Nachthimmel über Nordfrankreich.

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