Treffen in der Mesosphäre

Videobilder vom 26. Juni aus den Vogesen in Frankreich zeigen ein Gewitter, Rote Kobolde und polare Mesosphärenwolken.

Bildcredit und Bildrechte: Stephane Vetter (TWAN, Nuits sacrees)

Beschreibung: Eine empfindliche Videokamera auf einem Gipfel der Vogesen in Frankreich dokumentierte am 26. Juni dieses überraschende Feuerwerk über dem fernen Horizont. Die kurzen, rätselhaften Blitze, die über heftigen Gewittern entstehen – in diesem Fall etwa 260 Kilometer entfernt – bezeichnet man inzwischen als Rote Kobolde.

Die flüchtigen Lichterscheinungen entstehen bei einem Stromschlag in einer Höhe von 50 bis 100 Kilometern. Damit liegen sie in der Mesosphäre, der kältesten Schicht in der Atmosphäre des Planeten Erde. Die Lichter unter den Kobolden stammen jedoch von vertrauteren Blitzen hinter den Sturmwolken.

Rechts zeigen die Videobilder jedoch eine weitere sommerliche Erscheinung in der Mesosphäre. Die silbrigen Lichtadern sind polare Mesosphärenwolken. Die eisigen Wolken sind auch als leuchtende Nachtwolken bekannt. Sie reflektieren das Sonnenlicht auch noch dann, wenn die Sonne bereits unter dem Horizont steht.

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Elektrische Nacht

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Bildcredit und Bildrechte: Ivan Pedretti

Beschreibung: Es sieht fast so aus, als würde die Galaxis die Blitze werfen, doch eigentlich tut das die Erde. Diese Nachtlandschaft wurde Anfang Juni auf der südlichen Spitze der italienischen Insel Sardinien aufgenommen.

Die Felsen und Sträucher im Vordergrund befinden sich in der Nähe des berühmten Leuchtturms Capo Spartivento, die Kamera blickt Richtung Süden nach Algerien und Afrika. In der Ferne über dem Mittelmeer ist ein Gewitter zu beobachten. Auf dieser 25 Sekunden belichteten Weitwinkelaufnahme wurden mehrere elektrische Blitzschläge zusammen fotografiert.

In viel weiterer Ferne sind Hunderte Sterne der Milchstraße in der Nachbarschaft unserer Sonne über den Himmel verstreut. Am weitesten entfernt sind die Milliarden Sterne, die gemeinsam das zentrale Band unserer Milchstraße bilden, die von links oben schräg nach unten verläuft.

Öffentlicher Vortrag: APOD-Herausgeber spricht am 3. Januar in NYC

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Kobold-Blitze in hoher Auflösung

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Bildcredit und Bildrechte: Stephane Vetter (TWAN)

Beschreibung: Was verursacht Koboldblitze? Obwohl sie seit mehr als 30 Jahren dokumentiert werden, bleibt ihre eigentliche Ursache unbekannt. Bei manchen Gewittern treten sie auf, bei den meisten jedoch nicht. Diese rätselhaften Lichtausbrüche in der oberen Atmosphäre ähneln für einen Augenblick riesigen Quallen. Vor wenigen Jahren wurden Hochgeschwindigkeitsvideos aufgenommen, die genau zeigen, wie sich Rote Kobolde entwickeln.

Dieses Bild wurde letzten Monat in hoher Auflösung in Italien fotografiert. Es ist eines der am höchsten aufgelösten Bilder von Kobolden, die je aufgenommen wurden. Ein ungewöhnliches Merkmal von Kobolden ist, dass sie relativ kalt sind – sie verhalten sich eher wie lange fluoreszierende Leuchtröhren als heiße kompakte Glühbirnen. Rote Kobolde treten im Allgemeinen nur einen Sekundenbruchteil auf und sind am besten zu beobachten, wenn ein mächtiges Gewitter von der Seite sichtbar ist.

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Riesiger Strahlenblitz über Indien

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Bildcredit und Bildrechte: Hung-Hsi Chang

Beschreibung: Ja, kann denn ein Blitzschlag das tun? Zu Beginn dieses Monats fotografierte ein fleißiger Passagier auf einem Flug von München nach Singapur Bilder eines vorbeiziehenden Gewitters und erwischte etwas Unerwartetes: einen riesigen Strahlblitz. Der Strahl wurde auf einer einzelnen 3,2-Sekunden-Belichtung über Bhadrak in Indien fotografiert. Obwohl der riesige Strahl scheinbar mit der Tragfläche des Flugzeugs verbunden ist, entspringt er wahrscheinlich einer fernen Gewitterwolke und erstreckt sich, wie man sieht, aufwärts zur Ionosphäre der Erde.

Die Natur solcher riesigen Strahlen und ihre mögliche Verwandtschaft mit anderen Arten transienter Leuchterscheinungen (TLEs) wie blauen Strahlen und roten Kobolden werden weiterhin erforscht.

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Blitze über dem Wasservulkan

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Bildcredit und Bildrechte: Sergio Montúfar (Pinceladas Nocturnas)

Beschreibung: Haben Sie schon einmal ehrfürchtig ein Blitzgewitter beobachtet? Willkommen im Klub. Die Details der Ursache von Blitzen werden noch erforscht, doch es ist bekannt, dass im Inneren mancher Wolken interne Aufwinde Kollisionen zwischen Eis und Schnee verursachen, dadurch werden die Ladungen zwischen Wolkenober- und -unterseite langsam getrennt. Bald entstehen dann die schnellen elektrischen Entladungen in Form von Blitzen.

Ein Blitz nimmt in der Regel einen gezackten Verlauf und erhitzt in kürzester Zeit eine dünne Luftsäule auf etwa das Dreifache der Oberflächentemperatur der Sonne. Dabei entsteht eine Stoßwelle, die mit Überschall beginnt und zu dem lauten Geräusch, das als Donner bezeichnet wird, abklingt.

Im Schnitt zucken weltweit etwa 6000 Blitze pro Minute zwischen Wolken und der Erde. Diese Blitzäste, die zu Beginn dieses Monats als Komposit aus zwei Bildern fotografiert wurden, entspringen Kommunikationsantennen nahe dem Gipfel des Volcán de Agua (Wasservulkan) in Guatemala.

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Asche und Blitze über einem isländischen Vulkan

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Bildcredit und Bildrechte: Sigurður Stefnisson

Beschreibung: Warum warf ein malerischer Vulkanausbruch auf Island so viel Ache aus? Die Menge in der großen Aschewolke war zwar nicht einzigartig, doch ihre Position war auffallend, weil sie über sehr dicht bevölkerte Gebiete geweht wurde.

Der Vulkan Eyjafjallajökull im Süden von Island begann am 20. März 2010 auszubrechen, eine zweite Eruption folgte am 14. April 2010 unter der Mitte eines kleinen Gletschers. Keiner der Ausbrüche war ungewöhnlich heftig. Doch die zweite Eruption schmolz einen großen Teil des Gletschereises, das die Lava kühlte und zu grobkörnigen Glasteilchen zersplitterte, die mit der aufsteigenden Vulkanasche hinaufgetragen wurden. Hier ist zu sehen, wie Blitze bei der zweiten Eruption die Asche beleuchten, die aus dem Vulkan Eyjafjallajökull quoll.

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Rote Koboldblitze über Kununurra

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Bildcredit und Bildrechte: Ben Broady

Beschreibung: Was sind diese roten Streifen am Himmel? Sie sind eine selten beobachtbare Blitzart, die erst vor etwa 30 Jahren bestätigt wurde: Rote Kobolde. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass auf einen mächtigen positiven Wolke-Boden-Blitz Rote Kobolde folgen können, die als 100-Meter-Kugeln aus ionisierter Luft beginnen und aus einer Höhe von etwa 80 km mit 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit hinabschießen, danach folgt rasch eine Gruppe aufwärts zuckender ionisierter Kugeln.

Dieses Bild, das gerade vor einer Woche in Kununurra (Westaustralien) aufgenommen wurde, dokumentierte beim Fotografieren einer Zeitrafferserie eines fernen Gewittersturms mehrere Rote Kobolde. Im Bild bedecken grüne Bäume den Vordergrund, am Horizont sind dunkle Berge zu sehen, über dem fernen Land schweben bedrohliche Sturmwolken, und die Roten Kobolde leuchten vor weit entfernten Sternen. Rote Kobolde dauern nur Sekundenbruchteile und sind am besten zu sehen, wenn mächtige Gewitter von der Seite sichtbar sind.

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Der Vulkan Sakurajima mit Blitz

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Bildcredit: Martin Rietze (Fremde Landschaften auf dem Planeten Erde)

Beschreibung: Warum entstehen bei einem Vulkanausbruch manchmal Blitze? Oben wurde der Vulkan Sakurajima im Süden Japans bei einem Ausbruch im Januar 2013 fotografiert. Glühend heiße Magmablasen schossen weg, als flüssiges Gestein von unten die Erdoberfläche durchbrach.

Wegen der Blitze in der Nähe des Vulkangipfelist dieses Bild besonders bemerkenswert. Warum Blitze auftreten – auch bei gewöhnlichen Gewittern -, bleibt ein Thema der Forschung, die Ursache für vulkanische Blitze ist sogar noch rätselhafter. Natürlich gleichen Blitze Bereiche mit entgegengesetzter getrennter elektrischer Ladung aus. Vulkanische Blitze können durch ladungsinduzierende Kollisionen in vulkanischem Staub begünstigt werden.

Blitze treten auf der ganzen Erde häufig auf, meist mehr als 40 Mal pro Sekunde.

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Flug über die Erde bei Nacht II


Videocredit: NASA, Gateway to Astronaut Photography; Musik: The Low Seas (The 126ers)

Beschreibung: Wie wäre es, wenn man die Erde zu umkreisen könnte? Die Internationale Raumstation (ISS) tut das alle 90 Minuten, und die Astronauten an Bord fotografieren manchmal Bildfolgen, aus denen Videos erstellt werden.

Dieses Zeitraffervideo zeigt viele visuelle Naturschauspiele der dunklen Erde. Zu Beginn des Videos sind links oben grüne und rote Polarlichter über weißen Wolken zu sehen. Bald kommen Stadtlichter in Sicht, damit zeigt sich, dass die Raumstation über Nordamerika und schließlich über Florida fliegt. In der zweiten Abfolge fliegt sie über Europa und Afrika und zieht am Ende über den Nil. Kurze Lichtblitze beleuchten die Gewitter. Man sieht, wie weit entfernte Sterne hinter dem grünlich-goldenen Leuchten der Erdatmosphäre aufgehen.

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Blitzfinsternis vom Planeten der Ziegen

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Bildcredit und Bildrechte: Chris Kotsiopoulos (GreekSky)

Beschreibung: Gewitter verdarben beinahe diesen Anblick der spektakulären totalen Mondfinsternis am 15. Juni 2011. Doch die Sturmwolken teilten sich während der Totalitätsphase der Finsternis für 10 Minuten, und die Blitze ließen den Himmel dramatisch wirken.

Die Szene wurde auf einer 30-Sekunden-Aufnahme festgehalten und inspirierte auch einen der unvergesslicheren Titel (Dank an den Astrofotografen) in der 22-jährigen Geschichte von APOD. Der Bezug zum Gewitter ist sinnvoll. Das Schattenspiel der dunklen Mondfinsternis wurde auf dem Planeten Erde in Europa, Afrika, Asien und Australien beobachtet. Das Bild wurde auf der griechischen Insel Ikaria bei Pezi fotografiert. Diese Region ist wegen des rauen Geländes und der seltsam geformten Felsen als „Planet der Ziegen“ bekannt.

Details: Totale Sonnenfinsternis am 21. August 2017
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Blitze über Colorado

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Bildcredit und Bildrechte: Joe Randall

Beschreibung: Haben Sie je ein Gewitter bewundert? Willkommen im Klub. Seltsamerweise weiß niemand genau, wie ein Blitz entsteht. Wir wissen, dass Ladungen in manchen Wolken langsam getrennt werden, was schnelle elektrische Entladungen (Blitze) verursacht, doch wie elektrische Ladungen in den Wolken getrennt werden, wird weiterhin intensiv beforscht. Blitze nehmen normalerweise einen gezackten Verlauf und erhitzen sehr schnell eine dünne Luftsäule bis zur etwa dreifachen Oberflächentemperatur der Sonne. Die so entstehende Stoßwelle beginnt überschallschnell und verebbt zum lauten Geräusch, das wir als Donner kennen.

Blitze kommen häufig während Regenschauern in Wolken vor. Im Durchschnitt treten auf der Erde pro Sekunde 44 Blitze auf. Für dieses Bild vom Juli über Colorado Springs (Colorado, USA) wurden mehr als 60 Bilder kombiniert, um den Fluss von Sturmwolken abzubilden, in denen Blitze entstehen.

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