Wissenschaft Kompakt

Polarlichter eine Nachlese



Viele haben in der Nacht zum Samstag die beeindruckenden Polarlichter
beobachten können. Dabei erreichten uns zahlreiche Bilder aus ganz
Deutschland. Wie kommt es zu Polarlichtern, wie entstehen die Farben
und wie häufig kommt ein derart ausgeprägtes Ereignis in Deutschland
vor?


Am Wochenende gab es Polarlichter bis in mittlere Breiten. Höhepunkt
war die Nacht zum Samstag. Dann konnte man sogar mit bloßem Auge
helle Polarlichter bis in den Zenit beobachten.
Die Ursache der Polarlichter war ein geomagnetischer Sturm. Gegen
Mitte und Ende der vergangenen Woche ereigneten sich mehrere heftige
Sonneneruptionen aus einer großen Sonnenfleckengruppe mit der Nummer
3664. Bei diesem Ausbruch wurden große Mengen Gas, das zu einem
Großteil aus geladenen Teilchen besteht, in den Weltraum
geschleudert. Man spricht dabei von einem koronalen Massenauswurf
(engl. Coronal Mass Ejection, CME). Sonnenflecken sind kühlere
Bereiche auf der Sonnenoberfläche, die durch Störungen im
Sonnenmagnetfeld entstehen und als dunkle Flecken in Erscheinung
treten.
Die Wolke aus geladenen Teilchen bewegte sich auf die Erde zu. Die
Teilchenwolken deformieren das interplanetarische Magnetfeld, sodass
es sich mit dem Erdmagnetfeld verbinden kann. In den oberen Schichten
der Atmosphäre treffen die geladenen Teilchen auf Luftmoleküle und
regen diese zum Leuchten an, wodurch die Polarlichter entstehen.
Je nachdem, in welcher Höhe welche Moleküle angeregt werden,
entstehen leuchtende Bögen, Vorhänge und Bänder in unterschiedlichen
Farben. So erzeugen Sauerstoffmoleküle in 200 km Höhe rotes und in
100 km Höhe grünes Licht. Stickstoff leuchtet violett oder blau in
tieferen Schichten der Atmosphäre. Deshalb leuchten Polarlichter in
mittleren Breiten eher rot, da das grüne und blaue Licht in
geringerer Höhe entstehen und nur dort, wo die Teilchen so tief in
die Atmosphäre eindringen können. Dies ist meistens in nördlichen
Breiten der Fall.
Der geomagnetische Sturm in der Nacht zum Samstag wurde von der NOAA
(National Oceanic and Atmospheric Administration) als G5-Sturm
klassifiziert. Es ist der erste G5-Sturm seit dem Herbst 2003. Der
erste Höhepunkt war gegen 23:00 Uhr lokaler Zeit. Ein weiterer, noch
stärkerer Substurm folgte von 01:00 - 03:00 Uhr, dann waren Beamer
und farbige Bögen sogar über den Zenit hinaus zusehen. Fotos gab es
sogar von Teneriffa und Puerto Rico.
Nach einer eher geringeren Aktivität in der Nacht zum Sonntag, wo das
Polarlicht meist nur auf Fotos zu sehen war, wurde ab
Sonntagnachmittag ein weiteres CME vorhergesagt, das auf das
Erdmagnetfeld treffen sollte und wieder für helle Polarlichter sorgen
sollte. Allerdings ging dieses nur knapp an der Erde vorbei, sodass
nur im äußersten Norden Polarlicht zu sehen war. Die für die
Polarlichter verantwortliche Fleckengruppe hat sich nun bereits auf
die Rückseite der Sonne verlagert. Die Erde ist deshalb erstmal aus
dem Schussfeld dieser Gruppe. Auch wenn heute Nacht noch ein
schwacher Streifschuss eines CMEs nachkommen und mit etwas Glück
Polarlichter auslösen könnte, so hell wie noch am Samstag werden
diese wohl nicht mal werden.
Doch wie häufig treten solche Ereignisse in mittleren Breiten auf?
Die Sonne durchläuft einen 11-jährlichen Zyklus, in dem es einmal zu
einem Sonnenfleckenmaximum kommt. Im Bereich des
Sonnenfleckenmaximums sind die Chancen wie derzeit am besten, um bei
uns Polarlichter sehen zu können. In der Regel kann man dann ein paar
Mal, zumeist schwaches Polarlicht in Deutschland sehen. Solche hellen
Polarlichter wie in der Nacht zum Samstag sind aber sehr selten und
traten zuletzt am 30. Oktober 2003 auf. Zudem muss auch das Wetter
passen und das CME muss die Erde in der Nacht treffen, um
Polarlichter überhaupt sehen zu können.


Dipl.-Met. Christian Herold

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.05.2024

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