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Neues zur Entstehung von roten Polarlichtern
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
astronews.com
3. November 2026
Der Sonnensturm vom Mai 2024 war so
heftig, dass selbst über Südniedersachsen Polarlichter zu sehen waren. Sie
zeigten Farben und Strukturen, die bisher kaum dokumentiert waren. Nun wurden
Fotos dieser Nacht ausgewertet, um mehr über die Entstehung insbesondere der
roten Polarlichter zu erfahren. Auch für Fotos von künftigen
Polarlichtereignissen ist das Forschungsteam dankbar.
Diese Aufnahme der Polarlichter über Göttingen
gelang Sami Solanki in der Nacht vom 10. auf den
11. Mai 2024. Über dem tieferen grünen Polarlicht
zeigt sich deutlich rotes Leuchten. Helle
Strahlen setzen sich vom Rot ins Grün fort.
Foto: Sami K. Solanki / B. Tsurutani et al., Annales
Geophysicae (2026) [Großansicht] |
Mit ihrem geheimnisvollen Leuchten und wabernden Farbschleiern bezaubern
Polarlichter selbst erfahrene Forscher. Als in der Nacht des 10. Mai 2024 ein
besonders heftiger Sonnensturm die Erde erreichte und einschlägige Webseiten
sogar für Südniedersachsen Polarlichter vorhersagten, zog es gleich mehrere
Forschende der Technischen Universität (TU) Braunschweig, des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und
Oberflächentechnik IST, der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts
für Sonnensystemforschung (MPS) ins Freie. "Ich habe schon viele Polarlichter in
höheren Breiten gesehen. Über Göttingen sind sie eine Seltenheit. Das wollte ich
unbedingt fotografieren. Um eine wissenschaftliche Nutzung der Aufnahmen ging es
mir zunächst nicht", erinnert sich MPS-Direktor und leidenschaftlicher Fotograf
Sami K. Solanki an seinen nächtlichen Ausflug.
Wie dem Göttinger
Sonnenforscher ging es auch Philipp Schulz vom Fraunhofer-Institut für Schicht-
und Oberflächentechnik IST, Ingo von Borstel vom Institut für Geophysik und
Extraterrestrische Physik der TU Braunschweig und Klaus Reinsch vom Institut für
Astrophysik und Geophysik der Universität Göttingen. Doch ihre Aufnahmen
erwiesen sich als ebenso malerisch wie ungewöhnlich: Über dem erdnahen, grünen
Leuchten zeigt sich ein rötlicher Schimmer; nach unten weisende, helle Strahlen
setzen sich vom Rot ins Grün fort. "Strahlen, die sich kontinuierlich von der
roten Aurora bis zur grünen Aurora erstrecken, wurden bisher in keiner
wissenschaftlichen Veröffentlichung beschrieben", erklärt Bruce T. Tsuritani,
ehemals Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen
Weltraumbehörde NASA. "Sie haben uns
geholfen zu verstehen, wie das rote Leuchten entsteht." Yasuhito
Narita von der TU Braunschweig koordinierte das internationale Team aus
Forschenden, das die Aufnahmen mit Daten zum Sonnenwind und zu Störungen des
Erdmagnetfeldes verglich.
Der Sonnensturm vom 10.
Mai 2024 war der zweitstärkste des Weltraumzeitalters (seit 1958). Zu roten
Polarlichtern kommt es bei intensiven Sonnenstürmen in mittleren Breiten,
typischerweise in Höhen zwischen 800 und 200 Kilometern. Der Mechanismus, der
das rote Leuchten auslöst, ist seit Jahren Gegenstand umfangreicher
theoretischer Forschung. Da jedoch in der Regel keine Satelliten die Erde im
Bereich der roten Polarlichter umkreisen, konnten die verschiedenen Theorien
bisher nicht überprüft werden. Grüne Auroren treten in Polarregionen häufig auf.
Schnelle Elektronen aus der Magnetosphäre der Erde rasen wie auf einer
Rutschbahn entlang den Linien des Erdmagnetfeldes und dringen in die Atmosphäre
bis in eine Höhe von 130 bis 85 Kilometern über der Erdoberfläche vor. Dort
setzen sie eine Kaskade von Zusammenstößen in Gang, die zuletzt Sauerstoff-Ionen
grün aufleuchten lassen.
Die am 10. Mai 2024 aufgenommenen Fotos helfen nun, den
Entstehungsmechanismus der roten Polarlichter besser zu verstehen. "Dass sich
die hellen Strahlen vom roten bis zum grünen Polarlicht fortsetzen, spricht
dafür, dass in beiden Fällen derselbe physikalische Prozess am Werk ist",
erklärt Narita. Die aktuellen Auswertungen zeigen, dass rote Polarlichter ebenso
wie grüne durch herabrasende Elektronen von der Sonne entstehen können.
Einem elfjährigen Rhythmus folgend durchläuft die Sonne ruhigere und
wildere Phasen. Auf dem Höhepunkt ihrer Aktivität kommt es zu gewaltigen
Ausbrüchen: Unser Stern schleudert dann besonders schnelles Sonnenwindplasma und
darin eingebettete Magnetfelder in den Weltraum. Treffen diese auf die
Magnetosphäre der Erde, kommt es zu magnetischer Rekonnexion, bei der
Sonnenwindenergie auf die Magnetosphäre der Erde übertragen wird. Dies löst eine
Kette von Ereignissen aus, die zu Polarlichtern führen, manchmal sogar in
mittleren Breiten. Seit 2024 waren über dem südlichen Niedersachsen bereits
mehrfach Polarlichter zu beobachten. Derzeit nimmt die Sonnenaktivität wieder
ab. Doch auch in dieser Phase kann es noch zu ungewöhnlich heftigen Ausbrüchen
kommen.
Die Forschenden der TU Braunschweig setzen
deshalb auf Mithilfe aus der Bevölkerung und bitten darum, ihnen Fotografien
künftiger Polarlichter zur Verfügung zu stellen. Wichtig ist vor allem eine
vergleichsweise kurze Belichtungszeit von nicht mehr als 6 Sekunden. Nur so
lassen sich die verräterischen Strahlen erkennen. Zudem können die Aufnahmen
helfen, weitere Aspekte roter Polarlichter zu verstehen. Wer passende Aufnahme
gemacht hat, kann diese direkt per E-Mail an Yasuhito Narita an der Technischen Universität Braunschweig unter
theoretische-physik(at)tu-braunschweig.de oder an Bruce Tsurutani unter Bruce.Tsurutani(at)gmail.com
senden.
Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in den
Annales Geophysicae erschienen ist.
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