Zeitraffer: Polarlicht, SAR und die Milchstraße

Videocredit und -rechte: Jeff Dai (TWAN); Musik: (Lizenz): Suite bergamasque von Claude Debussy

Was passiert in dieser ungewöhnlichen Nacht am Himmel? Am prominentesten in diesem 4,5 Stunden 360-Grad Panoramavideo sind vermutlich die pinken und violetten Polarlichter.

In der Nacht vom 11. auf den 12. Mai waren be­kann­ter­ma­ßen weltweit Polarlichter am Himmel zu sehen. Mit dem Voranschreiten der Nacht schimmern die Polarlichtbänder und das Zentralband der Milchstraße geht auf, während sich die Sterne um die unter ihnen rotierenden Erde bewegen.

Auf diesem Bild befindet sich ein seltenes rotes Band, das direkt über dem Polarlicht liegt: ein SAR-Bogen, der sich nur kaum verändert. Das Aufblitzen am Horizont wird durch vorbeifahrende Autos verursacht, während die sich bewegenden Lichtpunkte am Himmel Satelliten und Flugzeuge sind.

Das Bild wurde in Xinjiang, China mit vier separaten Kameras aufgenommen.

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Polarlicht über dem Riesengebirge

Der Himmel beim Tadeusz-Hołdys-Observatorium auf der Schneekoppe im Riesengebirge ist in purpurfarbene Polarlichter getaucht. Dahinter liegen die Lichter von Städten.

Bildcredit und Bildrechte: Daniel Koszela

Es war das erste Mal. Zumindest war es das erste Mal, dass dieser Fotograf die Polarlichter von seinen Heimatbergen aus gesehen hat. Und es waren spektakuläre Polarlichter!

Die Berge des Riesengebirges in Polen sind normalerweise zu weit südlich, um Polarlichter zu sehen, aber in der Nacht vom 10. auf den 11. Mai 2024 erhellten violette und grüne Farben große Teile des Nachthimmels. Das überraschende Spektakel erschien weltweit über vielen Orten auf mittleren Breiten.

Das Bild ist aus sechs vertikalen Aufnahmen zusammengesetzt, die während der stärksten Polarlichtaktivität aufgenommen wurden. Die futuristischen Gebäude rechts im Bild sind Teile des meteorologischen Tadeusz-Hołdys-Observatoriums, das sich auf der Schneekoppe, dem höchsten Gipfel im Riesengebirge, befindet.

Die violette Farbe entsteht durch hochenergetische Elektronen, die von der Sonne ausgesendet werden und in der Erdatmosphäre auf Stickstoffmoleküle treffen. Unsere Sonne wird in den nächsten zwei Jahren ihre stärkste Oberflächenaktivität erreichen und obwohl noch viele weitere Polarlichter vorhergesagt werden, werden die meisten über den Polargebieten der Erde zu sehen sein.

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Wie man ein Licht am Himmel bestimmt

Grafik zur Bestimmung von Lichtern am Himmel

Illustrationscredit und Bildrechte: HK (The League of Lost Causes)

Was ist dieses Licht am Himmel? Vielleicht ist das eine der häufigsten Fragen, die in der Menschheit gestellt werden. Die Antwort kann oft mit wenigen schnellen Beobachtungen gegeben werden, die typischerweise zuerst abgefragt werden, wenn sie in Planetarien und Sternwarten an Fachleute gerichtet werden, z.B.:

Blickt es und bewegt es sich? Falls ja – und insbesondere, wenn die Beobachtung nahe einer Großstadt gemacht wurde – dann war es wahrscheinlich ein Flugzeug. Flugzeuge sind zahlreich und nur wenige Sterne und Satelliten sind hell genug, um durch das Rauschen des künstlichen Lichts (Lichtverschmutzung) gesehen zu werden.

Falls nicht, beziehungsweise, falls Sie nicht in Großstadtnähe wohnen, kann das helle Lichtlein auch ein Planet sein, z.B. Venus oder Mars. Erstere ist an mehr oder weniger nahe an den Horizont gebunden: sie kann nur in der Abend- oder Morgendämmerung beobachtet werden.

Manchmal fällt es auf den ersten Blick schwer, ein tieffliegendes entferntes Flugzeug in Horizontnähe von eine hellen Planeten zu unterscheiden. Das wird jedoch durch die Beobachtung innerhalb weniger Minuten klar, weil sich das Flugzeug bewegt.

Sind Sie immer noch unsicher?

Dann ermöglicht das heutige Diagramm eine mitunter humorvolle, aber weitgehend zutreffende Einschätzung. Enthusiastische Himmelsbeobachter werden höchstwahrscheinlich Ergänzungen oder Korrekturen haben: Sie sind aufgefordert und ermutigt, diese in höflicher Form beizutragen.

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Polarlicht über Schweden

Ein großer grüner Bogen wölbt sich über den Nachthimmel. Über dem Bogen verschwindet er in einem grünen Dunst, unter dem Bogen ist kein grünes Leuchten zu sehen. Ein dunkler Himmel mit Sternen und Sternbildern füllt den Hintergrund. Schnee und ferne Bäume säumen den Vordergrund.

Bildcredit und Bildrechte: Göran Strand

Es war hell und grün und erstreckte sich über den ganzen Himmel. Dieses beeindruckende Polarlicht wurde 2016 in der Nähe von Östersund, Schweden aufgenommen. Dafür wurden sechs Fotos zu einem Panorama verbunden, das fast 180 Grad überspannt.

Das Besondere an diesem Nordlicht ist der klar definierte, scharf abgesetzte Bogen.

Im Vordergrund sieht man den fünftgrößten See Schwedens, den Storsjön. Im Hintergrund des Polarlichtvorhangs kann man einige bekannte Sternbilder und den Polarstern (Polaris) erkennen. Es ist Zufall, aber es sieht so aus, als würde das Polarlicht den Mond umspielen, ihn absichtlich ausweichend: Er ist unten links zu sehen.

Dieses Nordlicht erschien einen Tag, nachdem sich ein großes Loch in der äußeren Atmosphäre der Sonne (der Sonnenkorona) aufgetan hatte. Das führte dazu, dass energiereiche Teilchen ausströmten und als Sonnenwind ins Sonnensystem strömten. Die grüne Farbe des Polarlichts wird durch Sauerstoffatome verursacht, die nach einem Treffer durch solche Sonnenteilchen (Ionisierung) wieder mit Elektronen aus der Umgebung in der Hochatmosphäre der Erde rekombinieren.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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Lichtsäulen über der Inneren Mongolei

Viele dünne Lichtsäulen verbinden eine verschneite Landschaft mit einem sternenklaren Himmel. Der Große Wagen und weitere Sternbilder sind hinter den bunten Säulen zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: N. D. Liao

Was passiert über diesem Feld? Hier wurden keine Polarlichter fotografiert, sondern Lichtsäulen, die typischerweise ein viel näheres Phänomen sind.

An den meisten Orten auf der Welt kann man mit etwas Glück eine Sonnensäule sehen, also eine Säule aus Licht, die scheinbar von der Sonne aufsteigt. Die Ursache für Lichtsäulen sind flache, flatternde Eiskristalle, die das Sonnenlicht in der oberen Atmosphäre reflektieren. Normalerweise verdunsten diese Eiskristalle, ehe sie den Boden erreichen.

Doch bei frostigen Temperaturen können flache, flimmernde Eiskristalle in Bodennähe in Form von leichtem Schnee entstehen, der manchmal als Eisnebel bezeichnet wird. Solche Eiskristalle können Lichter am Boden als Säulen reflektieren, die Sonnensäulen nicht unähnlich sind. Dieses Bild entstand letzten Monat im Wulan-Butong-Grasland in der Inneren Mongolei, die zu China gehört.

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Odysseus und die Schüssel

Mitten im Bild steht eine riesige Radioantenne, die in der Mitte beleuchtet ist. Darübr steht der Vollmond. Im Hintergrund am Horizont stehen Bäume.

Bildcredit und Bildrechte: John Sarkissian (ATNF Radioteleskop Parkes)

Das Parkes-Radioteleskop in New South Wales, Australien, ist auf diesem Bild auf den fast vollen Mond ausgerichtet. Die 64-Meter-Schüssel ist in Mondlicht getaucht und empfängt schwache Funksignale von Odysseus, nachdem der Landeroboter am 22. Februar etwa 300 Kilometer nördlich des Mondsüdpols gelandet ist. Die Landung von Odysseus ist die erste US-amerikanische Landung auf dem Mond seit der Apollo 17-Mission im Jahr 1972.

Die schräge Ausrichtung von Odysseus auf der Mondoberfläche verhindert, dass dessen hochempfindliche Antenne auf die Erde gerichtet werden kann. Aber die Empfindlichkeit der großen, lenkbaren Parkes-Schüssel hat den Empfang der Daten der Experimente, die von der robotischen Mondlandefähre auf die Mondoberfläche gebracht wurden, erheblich verbessert. Berühmt wurde das Parkes-Radioteleskop natürlich aufgrund der hervorragenden Übertragung von Fernsehbildern vom Mond während der Apollo-11-Mission im Jahr 1969, die es den Bewohnern der Erde ermöglichte, den ersten Mondspaziergang live mitzuverfolgen.

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Meteor über der Bucht von Neapel

Rund um eine Bucht strahlen viele Lichter, hinter dem Gewässer ragt ein Berg über die Stadtbeleuchtung. Der Himmel ist blau mit beleuchteten Wolken, oben ist die helle Spur eines Meteors.

Bildcredit und Bildrechte: Wang Letian (Eyes at Night)

Ein kosmisches Staubkorn, das deutlich schneller als ein fallendes Blatt durch die obersten Schichten der Erdatmosphäre pflügt, erzeugte diese helle Meteor-Spur.

Dieser stimmungsvolle Blick in den Nachthimmel wurde zufällig am Abend des 8. Februar von der Ferieninsel Capri in der Bucht von Neapel aus aufgenommen. Die Kamera blickte über die Bucht hinweg in Richtung Nordosten auf die Lichter von Neapel und der umliegenden Städte.

Die Spur des Meteors weist nicht nur in Richtung Horizonts, sondern zeigt zufällig auch auf die Silhouette des Vesuvs. Der Vesuv ist einer der bekanntesten Vulkane der Erde und zerstörte im Jahr 79 n. Chr. die Stadt Pompeji bei einem Ausbruch.

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Jyväskylä am Himmel

Das Bild ist stark gekrümmt. Um eine runde Darstellung des Himmels sind Bäume und Stadtlichter angeordnet. Am Himmel

Bildcredit und Bildrechte: Harri Kiiskinen

Du wirst vielleicht diese Straßenkarte einer Nachbarschaft in Jyväskylä (Finnland) auf der Erde nicht sofort erkennen. Das liegt aber nur daran, dass die Karte auf den Nachthimmel projeziert wurde und am 16. Jänner mit einer so genannten „Allsky“ Kamera aufgenommen wurde.

Die aufgezeichnete Temperatur in dieser Winternacht lag bei rund minus 20 Grad Celsius. Es bildeten sich Eiskristalle in der Atmosphäre und die Straßenlampen, die ihr Licht an den Himmel über ihnen abgaben, erzeugten sichtbare Lichtsäulen. Diese entstehen durch spiegelnde Reflexionen auf den glatten Oberflächen der flatternden Eiskristalle.

Diese Lichtsäulen zeichnen die Karte der hell erleuchteten Straßen nach, allerdings sind rechts und links in der Ansicht der Kamera vertauscht. Diese Lichtsäulenstraßenkarte konnte über Jyväskylä stundenlang beobachtet werden.

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