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Kosmische Erleuchtung

Rätsel um Entstehung der Polarlichter jetzt auch wissenschaftlich entschlüsselt

Nordlicht über Süd-Island
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Physikern der „University of Iowa“ ist es erstmals gelungen die Entstehung von Polarlichtern in einem Laborversuch nachzuweisen.

So faszinierend schön wie Polarlichter sind, so mysteriös ist ihre Entstehung. Dazu kursierten bislang nur Theorien. Nun ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, eine davon im Laborversuch zu bestätigen.

Iowa – Sie leuchten in Grün und Rot, in Violett und Blau, mal in Bögen, mal in Bändern, sie sind ein Symbol des Übersinnlichen, dienen als Inspiration für Science-Fiction-Autoren und wirken wohl auf die meisten Menschen faszinierend. Die Rede ist von sogenannten Polarlichtern.

Die bunten Lichterscheinungen heißen so, weil sie primär in den Polargebieten zu sehen sind. Also jene Regionen der Erde, die sich zwischen den Polen und den zugehörigen Polarkreisen befinden. Die gibt es einmal im Norden, wo sie das Gebiet der Arktis umfassen, und im Süden, wo sie sich über die Antarktis erstrecken, weshalb man die Polarlichter auch in Nord- und Südlichter unterteilt.

Dass ihre Entstehung ein Zusammenspiel von Atomen und Teilchen, von Stickstoff und Sauerstoff ist und das Vorhandensein elektromagnetischer Wellen, Kälte und Dunkelheit voraussetzt, ist unter Wissenschaftlern schon lange bekannt: Die Polarlichter* bilden sich, wenn elektrisch geladene Teilchen von der Sonne auf Gasteilchen der Luft treffen.

Je nachdem, um welche Art von Gas es sich handelt, können dabei unterschiedliche Farben entstehen. Um sie sehen zu können, muss es dunkel sein und der Himmel klar. Denn die Reaktion findet in 100 Kilometern Höhe statt. Den Beweis dafür konnten die Wissenschaftler allerdings lange Zeit nicht liefern.

Polarlichter: Wissenschaftlern gelingt erstmals Simulation ihrer atmosphärischen Entstehung

Das lag vor allem daran, das die Entfernungen im Weltraum viel zu groß sind, um sie in einem Labor nachzustellen und elektromagnetische Wellen und Elektronen in verschiedenen Höhen aufgrund unzureichender Raumfahrttechnik* nur getrennt voneinander gemessen werden können. Doch nun ist es Physikern der „University of Iowa“ gelungen, die Entstehungsbedingungen in einer 30 Meter langen Vakuumkammer zu simulieren, wie Business Insider berichtet. In der dazu verfassten Studie schreiben die Wissenschaftler, dass die vorherrschende Theorie tatsächlich richtig ist.

Diese besagt, das elektromagnetische Wellen Energie an Elektronen übertragen, die auf ihnen surfen und vom Magnetfeld mit einer Geschwindigkeit von 45 Millionen Meilen pro Stunde in Richtung Erdoberfläche geschickt werden. Dabei kollidieren sie ab etwa 100 Kilometern oberhalb der Erde mit Atomen und (Stickstoff-)Molekülen und setzen Photonen (Lichtteilchen) frei, was zu einer brillanten Lichtshow führt – dem Polarlicht. Die Theorie währt seit vier Jahrzehnten, nun gilt sie als wissenschaftlich bewiesen. *Merkur.de ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA

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