Fächer aus Nachthimmellicht vom See zum Himmel

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Bildcredit und Bildrechte: Dave Lane; überlagerte Beschriftung: Judy Schmidt

Beschreibung: Warum sieht der Himmel wie ein riesiger Fächer aus? Der Grund ist Nachthimmellicht. Das hier abgebildete zeitweilige grüne Leuchten wurde 2015 in der Nähe des Bryce Canyon in Utah (USA) fotografiert und schien von einem See durch den Bogen unserer Milchstraße aufzusteigen. Das ungewöhnliche Muster entstand durch Dichtewellen in der Atmosphäre – Wellen mit wechselndem Luftdruck, die mit der Höhe zunehmen können, wenn die Luft ausdünnt, in diesem Fall in einer Höhe von 90 Kilometern.

Anders als Polarlichter, die ihre Energie aus Kollisionen mit energiereichen geladenen Teilchen beziehen, und die in hohen Breiten auftreten, entsteht Nachthimmellicht durch Chemolumineszenz. Dabei entsteht Licht durch eine chemische Reaktion. Nachthimmellicht ist häufig nahe dem Horizont zu beobachten und sorgt dafür, dass der Nachthimmel niemals völlig dunkel wird.

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Raketenstart, beobachtet von der Raumstation


Videocredit: ISAA, NASA, Besatzung Expedition 57 (ISS); Bearbeitung: Riccardo Rossi (ISAA, AstronautiCAST); Musik: Inspiring Adventure Cinematic Background von Maryna

Beschreibung: Haben Sie schon einmal einen Raketenstart gesehen – vom All aus? Wenn man dieses Zeitraffervideo genau betrachtet, sieht man von der Internationalen Raumstation (ISS) aus eine Rakete in den Erdorbit aufsteigen. Die russische Sojus-FG -Rakete wurde vor zehn Tagen im Kosmodrom Baikonur in Kasachstan gestartet, die Nutzlast war ein Progress MS-10-Modul (auch 71P), um benötigte Versorgungen zur ISS zu transportieren.

Im 90-Sekunden-Video (das etwa 15 Minuten zusammenfasst) sieht man Stadtlichter und Wolken, die auf der Erde links unten sichtbar sind, blaue und goldene Bänder atmosphärischen Luftleuchtens, die diagonal über die Mitte verlaufen, und rechts oben ferne Sterne, die hinter der Erde untergehen.

Außerdem ist zu sehen, wie eine Unterstufe zur Erde zurückfällt, während das robotische Versorgungsschiff seine Schubdüsen zündet für die Annäherung an die ISS, ein Weltraumlabor, das diesen Monat seinen 20. Jahrestag feiert. Derzeit leben drei Astronauten an Bord der ISS im Erdorbit. Sie leiten neben praktischeren Aufgaben zahlreiche Wissenschaftsexperimente, die das Wissen der Menschheit erweitern und künftige kommerzielle Industrie im niedrigen Erdorbit ermöglichen.

Aktuell: Insight landet heute auf dem Mars

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Nördliches Nachthimmellicht

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Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN)

Beschreibung: Auf dieser gebirgigen Nachthimmellandschaft, die letzte Woche im Banff-Nationalpark fotografiert wurde, hängt die bekannteste Sterngruppe des nördlichen Himmels über den kanadischen Rocky Mountains. Doch am bemerkenswertesten ist das beeindruckende grünliche Nachthimmellicht. Dieses war mit bloßem Auge sichtbar, aber ohne Farbe. Die Szene wurde auf zwei Aufnahmen mit einer einzigen Kamera festgehalten: einer Aufnahme für die Sterne, für die andere wurde die Kamera auf einem Stativ fixiert.

Die Strahlung des Nachthimmellichtes stammt vorwiegend von Sauerstoffatomen mit extrem geringer Dichte in der Atmosphäre. Das schaurige, diffuse Licht, das häufig mit empfindlichen Digitalkameras in Farbe aufgenommen wird, ist hier in Wellen über der nördlichen Nacht zu sehen. Es entsteht in einer ähnlichen Höhe wie Polarlichter. Das lichtstarke Nachthimmellicht entsteht durch Chemilumineszenz, bei der Licht durch chemische Anregung entsteht, sowie strahlenden Zerfall. Die Energie für die chemische Anregung kommt tagsüber von der extremen Ultraviolettstrahlung der Sonne. Anders als Polarlichter, die auf hohe geografische Breiten beschränkt sind, ist Nachthimmellicht auf der ganzen Welt zu beobachten.

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Polarlicht und Manikouagankrater von der Raumstation aus

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Bildcredit: NASA

Beschreibung: Welches dieser Dinge finden Sie auf dem heute gezeigten Foto: ein Polarlicht, Nachthimmellicht, einen der ältesten Einschlagskrater der Erde, Schnee und Eis, Sterne, Stadtlichter und einen Teil der Internationalen Raumstation? Die meisten davon sind an ihren charakteristischen Farben erkennbar.

Das Polarlicht leuchtet unten grün, oben rot und ist links im Bild sichtbar. Nachthimmelslicht erscheint orangefarben und schwebt über der Erdkrümmung. Der runde Manicouagan-Krater in Kanada ist ungefähr 100 Kilometer groß und 200 Millionen Jahre alt, er ist rechts unten zu sehen und mit weißem Schnee und Eis bedeckt. Sterne in hellen Farben sind am dunklen Hintergrund des Weltraums verstreut. Stadtlichter leuchten in hellem Gelb und sprenkeln die Landschaft. Oben erscheint ein Teil der Internationalen Raumstation (ISS) großteils braun.

Dieses Bild wurde 2012 auf der ISS fotografiert.

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Milchstraße und südliches Nachthimmellicht

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Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN)

Beschreibung: Letzte Woche wurde in einer chilenischen Herbstnacht nach Sonnenuntergang ein außergewöhnliches Nachthimmellicht fotografiert, das diese Ganzhimmelsansicht vom Las-Campanas-Observatorium flutet. Das Nachthimmellicht war so intensiv, dass es Teile der Milchstraße abschwächte, als es sich über der hohen Atacamawüste von Horizont zu Horizont wölbte.

Das leuchtende Nachthimmellicht entsteht in einer ähnlichen Höhe wie Polarlichter durch Chemolumineszenz – dabei entsteht Licht durch chemische Anregung. Nachthimmellicht wird meist mit empfindlichen Digitalkameras in Farbe aufgenommen und hat hier eine feurige Erscheinung. Es stammt überwiegend von Sauerstoffatomen in der Atmosphäre mit extrem geringer Dichte. In den letzten Jahren kam es nachts auf der Südhalbkugel häufig vor.

In dieser dunklen Nacht war neben der Milchstraße auch das starke Nachthimmellicht mit bloßem Auge gut zu sehen, jedoch ohne Farbe. Das hellste Himmelslicht ist jedoch Jupiter, er steht gegenüber der Sonne in der Nähe der zentralen Wölbung der Milchstraße über dem östlichen (oberen) Horizont. Die Große und Kleine Magellansche Wolke leuchten links unten durch das Nachthimmellicht in der galaktischen Ebene am südlichen Horizont.

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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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Farbige Nachthimmellichtbänder um die Milchstraße

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Bildcredit und Bildrechte: Xiaohan Wang

Beschreibung: Was leuchtet am Himmel wie ein riesiger wiederholter Regenbogen? Nachthimmellicht. Die Luft leuchtet zwar die ganze Zeit, aber das ist normalerweise schwer zu erkennen. Eine Störung – etwa ein herannahender Sturm – kann jedoch zu spürbaren Wellen in der Erdatmosphäre führen. Diese Schwerewellen sind Schwingungen in der Luft ähnlich jenen, die entstehen, wenn ein Stein in ruhiges Wasser fällt.

Rotes Nachthimmellicht entsteht wahrscheinlich durch OH-Moleküle in einer Höhe von etwa 87 Kilometern, die durch ultraviolettes Sonnenlicht angeregt werden, während orangefarbenes und grünes Nachthimmellicht vermutlich von Natrium– und Sauerstoffatomen in etwas größerer Höhe stammen.

Bei einer Fahrt in der Nähe des Krummsees in der chinesischen Provinz Qinghai fiel dem Fotografen ursprünglich vor allem das eindrucksvolle Zentralband der Milchstraße auf. Als er anhielt, um es zu fotografieren, wies das dabei entstandene detailreiche Bild überraschenderweise ziemlich markante Bänder von Nachthimmellicht auf, die den ganzen Himmel bedeckten. Dieses Bild wurde digital bearbeitet, um die Farben lebendiger zu machen.

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Die Milchstraße über dem Monument Valley

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Bildcredit und Bildrechte: Tom Masterson

Beschreibung: Sie müssen nicht im Monument Valley sein, um die Milchstraße am Himmel zu sehen, aber es hilft. Doch nur im Monument Valley in den USA sehen Sie diesen pittoresken Vordergrund mit kultigen Felstürmen, die als Spitzkuppen bezeichnet werden. Solche Restberge bestehen aus hartem Gestein, das übrig blieb, nachdem Wasser das umgebende weiche Gestein wegerodiert hat.

Die nächste Kuppe links im Bild, das 2012 fotografiert wurde, und die Kuppe rechts daneben sind als „Fäustlinge“ bekannt, weiter rechts steht die Merrick Butte. Grünes Nachthimmelslicht steigt vom Horizont auf. Das Band aus diffusem Licht, das hoch oben verläuft, ist die zentrale Scheibe unserer MilchstraßenSpiralgalaxie.

Das Band der Milchstraße ist für fast jeden in fast jeder klaren Nacht sichtbar, wenn man weit genug von einer Stadt und hellen Lichtern in der Umgebung entfernt ist, doch man braucht eine empfindliche Digitalkamera, um diese Farben am dunklen Nachthimmel festzuhalten.

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Eine aktive Nacht über den Magellan-Teleskopen


Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN); Musikrechte und Lizenz: Airglow von Club 220

Beschreibung: Der Nachthimmel ändert sich ständig. Hier sind die Veränderungen zu sehen, die Ende Juni 2014 hinter den 6,5-Meter-Magellan-Teleskopen am Las-Campanas-Observatorium in Chile im Laufe von sechs Stunden auftraten. Das anfängliche rote Leuchten am Horizont ist Nachthimmellicht – eine leichte Abkühlung von Luft in großer Höhe durch Abstrahlung spezifischer Lichtfarben. Bänder aus Nachthimmellicht sind im ganzen Zeitraffervideo zu sehen. Zu Beginn der Nacht blitzen ganz links Frontscheinwerfer auf. Satelliten schießen vorbei, sie umkreisen die Erde und reflektieren Sonnenlicht. Oben zieht langsam eine lange, dünne Wolke vorbei. Links geht die Große Magellansche Wolke auf, und das ausgedehnte zentrale Band unserer Milchstraße wölbt und dreht sich, während die Erde rotiert. Im Laufe der Nacht schwenken die Magellan-Teleskope und erstarren wieder, während sie zuvor festgelegte Stellen des Nachthimmels erforschen. Jede Nacht ändert sich jeder Himmel anders, obwohl die Phänomene im Spiel meist die gleichen sind.

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Milchstraße mit südlichem Nachthimmellicht

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Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN)

Beschreibung: Auf diesem Bild vom letzten April flutete nach einem Sonnenuntergang in der chilenischen Herbstnacht ein besonders intensives Nachthimmellicht die Szene. Das Himmelslandschaftspanorama zeigt Sterne, Haufen und Nebel in der südlichen Milchstraße sowie die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Das helle Luftleuchten entsteht in einer ähnlichen Höhe wie Polarlichter durch Chemilumineszenz – das ist die Produktion von Licht durch chemische Anregung. Empfindliche Digitalkameras nehmen rote und grüne Nachthimmellichtemissionen häufig mit Grünstich auf. Es stammt hier vorwiegend von atmosphärischen Sauerstoffatomen in extrem geringer Dichte und war auf der Südhalbkugel in den letzten Jahren nachts häufig zu beobachten.

Wie die Milchstraße war in dieser dunklen Nacht auch das starke Nachthimmellicht für das bloße Auge sichtbar, aber farblos. Mars, Saturn und der helle Stern Antares im Skorpion bilden das Himmelsdreieck, das die Szene links verankert. Die Straße führt zum 2600 Meter hohen Cerro Paranal und den Very Large Telescopes der Europäischen Südsternwarte.

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Raumstationsausblick: Planet und Galaxie

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Bildcredit: NASA, JSC, ESRS

Beschreibung: Was sehen Sie, wenn Sie die Erde an Bord der Internationalen Raumstation umkreisen? Einige erstaunliche Ausblicke, einer davon wurde Mitte 2015 auf diesem atemberaubenden Bild fotografiert.

Zuerst sind oben Teile der Raumstation zu sehen, zum Beispiel Solarpaneele. Gleich unter der Station verläuft das Band unserer Milchstraße, in der das kombinierte Licht von Milliarden Sternen leuchtet, stellenweise gedämpft durch Fasern aus dunklem Staub. Das Band aus rotem Licht knapp unter der Milchstraße ist Luftleuchten – dort wird die Erdatmosphäre von der Sonne angeregt und leuchtet in spezifischen Lichtfarben. Grünes Luftleuchten ist unter dem roten sichtbar. Natürlich steht da unsere Erde unter der Luft.

Der Terminator, der zwischen Tag und Nacht verläuft, ist am Horizont sichtbar. Wolken sprenkeln den Planeten, und das Licht eines hellen Blitzes ist rechts unten zu sehen. Astronauten aus der ganzen Welt genießen seit dem Jahr 2000 auf der Raumstation zwischen ihren Arbeitsblöcken Ausblicke wie diesen.

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