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ERDE
Das Geheimnis der leuchtenden Nachtwolken
von Stefan Deiters
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19. Februar 2003

Den Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation ISS bietet sich zuweilen ein eindrucksvolles Schauspiel: In der oberen Erdatmosphäre leuchten bläuliche dünne Wolken. Was dieses erst vor rund 100 Jahren entdeckte Phänomen verursacht, ist nur ansatzweise bekannt. Manche geben dem Treibhauseffekt die Schuld, andere machen kosmischen Staub dafür verantwortlich.

NLC
 
Leuchtende Nachtwolken von der ISS aus gesehen.
Foto:  Don Pettit / NASA TV

"In den letzten Wochen haben wir viele Male diese Wolken über der südlichen Halbkugel der Erde gesehen", erzählte Don Pettit, derzeit Besatzungsmitglied der Internationalen Raumstation ISS, in einem Beitrag für NASA TV. "Wir sehen sie regelmäßig, wenn wir über Australien oder Südamerika fliegen." Und nicht nur die Astronauten an Bord der ISS können dieses faszinierende Himmelsschauspiel beobachten. Auch von der Erde aus sind die leuchtenden Nachtwolken (auch noctilucent clouds oder kurz NLC genannt) nach Sonnenuntergang zu sehen, doch ist der Blick aus dem All deutlich besser.

"Leuchtende Nachtwolken sind ein recht junges Phänomen", erläutert Gary Thomas, Professor an der Universität von Colorado in einem Beitrag für die Science@NASA-Webseite. "Zum ersten Mal wurden sie 1885 beobachtet - rund zwei Jahre nach einem gewaltigen Vulkanausbruch in Indonesien, bei dem Asche bis in eine Höhe von 80 Kilometern geschleudert wurde." Neben faszinierenden Sonnenuntergängen sorgte diese Asche offenbar auch für ein bislang unbekanntes Phänomen, das erstmals von einem deutschen Himmelsbeobachter aufgespürt wurde: bläulich leuchtende Wolken, die nach Sonnenuntergang am Himmel zu sehen waren. Die Wissenschaft damals erklärte sich diese durch den Eintrag von Asche in hohe Atmosphärenschichten.

Doch als die Asche des Vulkanausbruchs langsam wieder aus der Atmosphäre verschwand, blieben die leuchtenden Nachtwolken weiterhin sichtbar. "Es ist schon rätselhaft", so Thomas, "die Wolken war nicht nur weiter zu beobachten, sie haben sich auch immer weiter ausgebreitet." Die Wolken befinden sich in der so genannten Mesosphäre, einer extrem trockenen Atmosphärenschicht in einer Höhe zwischen 50 und 85 Kilometern. Hier herrschen Temperaturen von etwa minus 124 Grad Celsius. Trotz der extremen Trockenheit bestehen die Wolken aus winzigen Eiskristallen, die das Sonnenlicht streuen, was für die typische bläuliche Färbung sorgt.

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Wie diese Eiskristalle in dieser Höhe entstehen können, ist eines der großen Geheimnisse der leuchtenden Nachtwolken. Für die Bildung von Eiskristallen sind nämlich Wasser und Staub nötig. Der Vulkanausbruch Ende des 19. Jahrhunderts könnte also für einige Zeit den notwendigen Staub geliefert haben. Doch woher ist der Nachschub gekommen? Manche Forscher glauben, das der notwendige Staub nicht von der Erde, sondern aus dem All kam, nämlich von den vielen oft winzigen Meteoriten, von denen die Erde jeden Tag bombardiert wird.

Das Wasser selbst wird von Winden in diese Atmosphärenschichten getragen, die hauptsächlich im Sommer auftreten. Deswegen sind die Wolken auch nur in dieser Jahreszeit auszumachen. An der zunehmenden Verbreitung der Wolken könnte der Treibhauseffekt Schuld sein: Für die Entstehung der Eiskristalle an einem so trockenen Ort wird extreme Kälte benötigt. Die Treibhausgase sorgen für warme Temperaturen auf der Erdoberfläche und gleichzeitig für kältere Temperaturen in der höheren Atmosphäre. Das könnte auch erklären, warum die Wolken erstmals zu Beginn des Industriezeitalters beobachtet wurden.

Mehr Informationen über die leuchtenden Nachtwolken erhoffen sich die Wissenschaftler von einem kleinen Satelliten namens AIM - für Aeronomy of Ice in the Mesosphere. Nach dem geplanten Start im Jahr 2006 könnte er für die Entstehung der Wolken entscheidende Messwerte wie Temperatur, Meteoritenhäufigkeit und chemische Zusammensetzung in der fraglichen Atmosphärenschicht zur Erde funken.

Links im WWW
Science@NASA
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