Nordlichter: “Magnetische Ungewitter” und “Erd-Lichter”

Alexander von Humboldt

“Magnetische Ungewitter” und “Erd-Lichter” nannte der berühmte Naturforscher Alexander von Humboldt die Nordlichter. Er war vermutlich einer der ersten Forscher, der überhaupt dieses Licht wissenschaftlich beobachtete. Überliefert sind seine Beobachtungen in Briefen an seine wissenschaftlichen Kollegen. So beobachte er in der Nacht vom 19. auf den 20. Dezember 1806 einen “Lichtbogen, der 2° 38’ Breite, und eine gelbliche-rohte Farbe hatte”.

Seither wird das Nordlicht wissenschaftlich untersucht. Aber es gibt Berichte, die noch viel weiter zurückgehen. Verschiedene Kulturen haben die nächtlichen Lichterscheinungen mit mythischen Erzählungen verknüpft und so überliefert. Vor allem in den weit nördlich gelegenen Regionen Europas, Asiens und Amerikas, wo man die Polarlichter im Winter regelmässig sieht, gibt es diese Erzählungen. Häufig geht es dabei um Verstorbene, Ahnen, Geister, verlorene Seelen.

Forschung heute

Selbst heute noch forscht die Wissenschaft rund um das Nordlicht und findet immer wieder neue Aspekte, um das Lichtphänomen mit dem wissenschaftlichen Namen Aurora borealis (Norden) und Aurora australis (Süden) zu erklären.

Bekannt ist, dass das Lichtspektakel am Nachthimmel seinen Ursprung auf der Sonne hat. Der Sonnenwind entsteht, in dem die Sonne ständig geladene Partikel wie Elektronen und Protonen ins All schleudert. Dieser Sonnenwind ist nicht immer gleich heftig, sondern durchläuft Zyklen stärkerer und schwächerer Aktivität. Weht er stark, sind die Polarlichter häufiger zu sehen.

Ein Magnetfeld umspannt die Erde, dessen Magnetfeldlinien am Nord- und Südpol zusammenlaufen. Die Teilchen des Sonnenwinds werden vom irdischen Magnetfeld eingefangen und in Richtung der magnetischen Pole abgeleitet. Irgendwo in einer Höhe von 80 bis 600 Kilometer Höhe treffen sie dort auf Atome und Moleküle und können diese anregen. Die Atome und Moleküle geben dabei die so entstehende Energie in Form von fluoreszierendem Licht ab: Die Nordlichter leuchten am Himmel. Sie haben unterschiedliche Farben, je nachdem in welcher Höhe die Teilchen zusammenstossen.

Kann man Nordlichter hören?

Soweit ist alles klar und doch werden immer wieder Studien zu diesem Phänomen veröffentlicht. In Finnland forscht ein wissenschaftliches Team beispielsweise, ob die Nordlichter auch Geräusche abgeben. (siehe Post: Sounds of Northern Lights – kann man Nordlichter hören?)

Alfvén-Wellen

In Illinois zeigte ein US-Physiker kürzlich in einem neuen Bericht auf, dass weitere, kraftvolle elektromagnetische Wellen an der Bildung der Polarlichter beteiligt sind. Einige Aspekte des Leuchtens sind wohl noch nicht abschliessend geklärt. Dr. Jim Schroeder, Physikprofessor an der Wheaton University in Illinois, hat herausgefunden, dass Elektronen, die auf elektromagnetischen “Alfvén-Wellen” (eine Art magnetohydrodynamische Welle) surfen, die Treiber hinter den beeindruckenden Polarlichtern sind.

In einem Experiment konnte er nachweisen, dass ein Teil der sichtbaren Lichter von diesen “Alfvén waves” verursacht werden.

Nordlichter sind faszinierend – auch immer noch für die Wissenschaft!

Quellen: Wheaton College, Illinois, Wikipedia, Internet, Dr. Jim Schroeder, Physics professor: Professor finds force behind the northern lights

Bilder: by Michael’s Beers & Beans – Nordlichter in der blauen Stunde (Lofoten)