Berichte über das so genannte Polarlicht – ein unheimliches, fahlrot und grün leuchtendes Flackern am Nachthimmel – gibt es schon seit 2000 Jahren. Die Wikinger interpretierten die Leuchterscheinung als das Schimmern des Mondlichtes auf den Rüstungen der geisterhaften Walküren, wenn sie über den Himmel ritten. Doch wie entstehen eigentlich Polarlichter?
Ein Polarlicht über Alaska. Bild: USAF
Die Astronomie hat die naturwissenschaftliche Erklärung des „Himmelsfeuers“: Polarlichter entstehen, wenn der Sonnenwind auf die Atmosphäre der Erde trifft. Sonnenwind nennt man den Strom elektrisch geladener Teilchen (beispielsweise Elektronen und Protonen), den die Sonne ins All strahlt. Die Erde ist diesem solaren Bombardement aber nicht schutzlos ausgeliefert – ihr Magnetfeld schirmt die Erdoberfläche vom größten Teil der hochenergetischen Teilchen ab.
Der Sonnenwind bringt den irdischen Himmel zum Leuchten.
Der Sonnenwind trifft auf das Magnetfeld der Erde. Bild: NASA/ESA
Ist der Sonnenwind aber besonders stark, dann können die Teilchen bis in die Erdatmosphäre vordringen, und das insbesondere in den Polarregionen, wo das Magnetfeld senkrecht auf die Erdoberfläche trifft. Dort regt der Teilchenschauer Luftmoleküle zum Leuchten an: Energetisch angeregte Sauerstoffatome in etwa 100 Kilometer Höhe strahlen grünes Licht ab; rotes Licht stammt von Sauerstoffatomen in etwa 200 Kilometern Höhe. Sehr große Energien sind notwendig, um Stickstoffatome anzuregen, die dann violettes bis blaues Licht aussenden.
In mittleren Breiten, also auch in Europa, sind Polarlichter außergewöhnliche Ereignisse. Hier haben sie meist eine rote Farbe, da der Sonnenwind nur selten tiefer in die Atmosphäre eindringen kann.