Was ist Polarlicht?

Das Polarlicht ist eine Lichterscheinung innerhalb der Erdatmosphäre.
Diese Erscheinung ist normalerweise, wie der Name Polarlicht schon sagt, fast ausschließlich nördlich
des nördlichen bzw. südlich des südlichen Polarkreises zu sehen.
Die Erscheinung des Polarlichtes ist auf der Nordhalbkugel der Erde auch als “Nordlicht” oder “Aurora Borealis” bekannt.
Für die Südhalbkugel gilt die Benennung “Südlicht” oder “Aurora Australis”.
Die Aurora ensteht in 70 - 80 km Höhe durch Anregung von Sauerstoffatomen und Stickstoffmole-
külen. Als anregende Teilchen fungieren hauptsächlich Elektronen , die durch den Sonnenwind zur
Erde gelangen. Außerdem tragen auch Protonen des Sonnenwindes zu einem Teil der Anregung bei.
Die angeregten Teilchen emittieren je nach ihrer Höhe in der Atmosphäre und natürlich je nach
Atom-/Molekülart Licht verschiedener Wellenlängen.
Der Hauptteil der Emmision wird von Sauerstoffatomen in etwa 120 km Höhe verursacht.
Hierbei handelt es sich um grüne Lichtquanten mit einer Wellenlänge von 557.7nm.
Weiterhin werden auch rote Quanten emittiert, die eine Wellenlänge von 630nm haben.
Letztere Emission hat ihren Ursprung bei Sauerstoffatomen in etwa 200 km Höhe. Neben dem Licht
der Sauerstoffatome gibt es noch einen Beitrag von Stickstoffmolekülen, die meist ein violettes Licht
aussenden, das über einen relativ großen Wellenlängenbereich reicht.
Das Licht des Stickstoffs trifft aber nicht immer auf, sondern nur während besonders großer und
heller Polarlicht-Ereignisse, den so genannten geomagnetischen Stürmen. Stürme dieser Art treten
fast immer nach starken Ausbrüchen auf der Sonne auf, bei denen große Mengen an Materie in
Richtung Erde geschleudert werden.
Solche Ausbrüche finden meist alle 11 Jahre während der Phase maximaler Aktivität auf der Sonne
statt. In diesem Zeitraum sind auf der Sonne besonders viele und auch besonders komplexe Sonnen- flecken zu sehen, die den Ausgangspunkt der Ausbrüche darstellen.
Erreichen die geomagnetischen Stürme eine extrem große Stärke, so ist es auch möglich Polarlichter
außerhalb der polaren Zonen zu beobachten. Teilweise können dann auch in Mitteleuropa farbenp-
prächtige Nordlichter am Himmel bewundert werden.
Das “mitteleuropäische Polarlicht” unterscheidet sich jedoch deutlich vom “normalen Polarlicht”.
Dies ist im speziellen auf das irdische Magnetfeld zurückzuführen, das sehr stark im die Entstehung der Aurora involviert ist. Die Anregung der Atome bzw. Moleküle kann nämlich nur dann erfolgen wenn die benötigten Teilchen tief genug in die Erdatmosphäre vordringen können. Hierzu folgen die
Elektronen und Protonen den Feldlinien des Erdmagnetfelds. Da diese Feldlinien aber nur im Bereich
der Pole fast senkrecht in der Atmosphäre verlaufen, ist es den anregenden Teilchen auch nur dort
möglich, sehr tief ind die Atmosphäre einzudringen und das “typische grüne Polarlicht” zu erzeugen.
Über Europa verlaufen die Feldlinien dagegen in in einem relativ flachen Winkel zur Erdoberfläche
und relativ hoch in der Atmosphäre. Deshalb herrscht in den sogenannten “mittleren Breiten” auch das rote Polarlicht vor, dass in größerer Höhe entsteht.
Nur bei extremen geonmagnetischen Stürmen (wie z.B.am 29.-/30.10.2003) ist es auch möglich das
grüne Polarlicht als schönen Bogen über dem Nordhorizont zu sehen. Bei solchen Ereignissen ist dann
das rote Polarlicht sogar bis hinunter in den südlichen Bereich des Himmels zu sehen.