Nacht auf einem unheimlichen Planeten

Die Landschaft ist schaurig. Vorne strömen geisterhafte Dampfsäulen aus einem dunklen Gelände. Am dunklen Himmel darüber schimmern grüne Polarlichter.
Bildcredit und Bildrechte: Stéphane Vetter (Nuits sacrées)

Was ist das für ein gespenstischer Planet? Es ist natürlich die Erde in einer dunklen, stürmischen Nacht. Die unheimliche Szene entstand in Hverir. Das ist ein geothermisch aktives Gebiet mitten in der vulkanischen Landschaft im Nordosten von Island.

Die Aktivität der Sonne löste geomagnetische Stürme aus. Dabei gerieten energiereiche Teilchen in das Erdmagnetfeld. Die Teilchen dringen in hohen Breitengraden in die obere Atmosphäre des Planeten. Dabei lösen sie Polarlichter am sternenklaren Nachthimmel aus. Schaurige Türme aus Dampf und Gas strömen dort aus Fumarolen. Sie tanzen dort vor den unheimlichen grünen Nordlichtern.

Derzeit sind Polarlichter auf der Erde weiterhin sehr aktiv, denn die Sonne hat gerade erst den Höhepunkt ihres Aktivitätszyklus hinter sich. Doch vielleicht tanzen schon bald weitere gruselige Erscheinungen in der Nachbarschaft. Fröhliches Halloween!

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Mars und Praesepe unter einem Polarlicht

Mars leuchtet hell. Er steht mitten im Sternhaufens Praesepe (M44) am Horizont. Über ihm breitet sich am Himmel ein prächtiges Polarlicht aus, das an einen Schleier aus Licht erinnert. Vorne säumen dunkle Bäume und ein Fluss die Szene.
Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek (Institut für Physik in Opava), Josef Kujal, Vojan Höfer

Was für ein kosmischer Zufall! Auf diesem Bild gesellt sich Mars zum offenen Sternhaufen Praesepe (M44). Darüber weht ein Schleier aus Polarlichtern. Am Horizont in der Nähe von Lansjärv in Schweden stehen hübsche kleine Bäume.

Am 10. Oktober 2026 erreichte ein koronaler Massenauswurf der Sonne die Erde. Dabei löste er starke Störungen im Erdmagnetfeld aus. Energiereiche Teilchen des Ausbruchs kollidieren mit den Molekülen der Erdatmosphäre und regen sie an. Die Moleküle der Luft geben die überschüssige Energie später als farbige Polarlichter wieder ab, die hier zu sehen sind. Polarlichter heißen auf Nordsamisch guovssahasat. Die indigenen Samen in Schweden und anderen arktischen Regionen betrachten Nordlichter seit jeher mit großem Respekt.

Zufällig erreichte der Mars damals am Himmel den kleinsten Abstand zum Zentrum des Sternhaufens, den wir als Praesepe kennen (lateinisch für Krippe, im Englischen heißt er auch Bienenkorb). Es waren zwar tatsächlich schon Bienen im Weltraum. Doch der Bienenkorb-Haufen ist in Wirklichkeit um einen Schwarm junger Sterne. Forschende beobachteten, wie schnell diese Sterne rotieren. Das half uns zu verstehen, wie Sterne im Laufe der Zeit langsamer rotieren, wenn sie durch ihre Sternwinde an Masse verlieren.

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SMILE zeigt ein geschlossenes Polarlichtoval

Das animierte GIF kombiniert Bilder der Erde mit Blick auf ihren Nordpol. Dort wirbelt ein geschlossenes Polarlicht, das wir in Zeitraffer beobachten können.
Video-Credit: ESA, CAS, SMILE, UVI

Habt ihr schon einmal ein ganzes ovales Polarlicht gesehen? Vom Boden aus kann man es gar nicht erfassen, denn es beschreibt einen zu großen Bogen um einen der Magnetpole der Erde. Doch Raumfahrzeuge können es hoch über der Erde beobachten. Das Video zeigt ein vollständiges ovales Polarlicht. Es stammt von der Raumsonde SMILE, die von den Weltraumbehörden ESA (Europa) und CAS (China) betrieben wird. Weil die Kamera im ultravioletten Licht filmt, sieht man dieses Polarlicht auch am Tag.

Das Video komprimiert etwa eine Stunde in Zeitraffer. Es wurde Ende Juli aufgenommen und zeigt, wie veränderlich und turbulent Polarlichter sind. Die hellen Punkte an den Seiten sind weit entfernte Sterne. Sie bewegen sich, weil die Kamera von SMILE ihren Blickwinkel verschiebt, während das Raumfahrzeug um die Erde kreist.

Eins von SMILEs Zielen ist, die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und der Magnetosphäre der Erde besser zu verstehen. Dabei will man lernen, wie wir Astronautinnen und Astronauten, Raumfahrzeuge und Stromnetze am Boden vor Sonnenstürmen schützen können.

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Farbige Polarlichter über einem isländischen Wasserfall

Über eine Senke an einem felsigen Abhang stürzt ein malerischer Wasserfall in die Tiefe. Darüber wölbt sich ein fließendes Polarlicht in prächtigen Farben: Es leuchtet grün, rot und rosa. Dahinter schimmern zarte Sterne.
Bildcredit und Bildrechte: Victor Lima; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Was für ein Anblick! Ein Nachthimmel voller Farben regnet scheinbar über dem Wasserfall Skógafoss auf Island herab. Das Foto entstand im April 2025 als Einzelbild mit einer Belichtungszeit von 5 Sekunden.

Viele Leute möchten zumindest einmal im Leben ein Polarlicht sehen. Doch das ist nicht so einfach. Dazu braucht man drei Dinge: Die Sonne muss sehr aktiv sein. Ein dunkler, klarer Himmel ist nötig. Und der Platz zur Beobachtung sollte hoch liegen. Daher sieht man Nordlichter leichter als Südlichter, denn auf der Südhalbkugel der Erde gibt es weniger Landmassen, vor allem um den südlichen Polarkreis.

Polarlichter entstehen durch geladene Teilchen aus dem Sonnenwind. Die Magnetosphäre der Erde fängt diese Teilchen ein und leitet sie durch das Magnetfeld in ein Gebiet bei den beiden Polen. Dort kollidieren sie mit Gasteilchen in der Atmosphäre. Die Farben zeigen, wie geladene Teilchen mit verschiedenen Gasen in unterschiedlichen Höhen wechselwirken. Rot und grün entsteht durch Sauerstoff. Stickstoff führt zu blauen und rosafarbenen Polarlichtern.

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Blick aus dem Weltraum auf Polarlichter

Videocredit: ESA, NASA, ISS Expedition 74; Aufnahme: Sophie Adenot; Musik: ESA („Circle of Light“ von Patrick Hawes und Grace Davison von Audio Network)

Wie sehen Polarlichter von oben aus? Seht her! Vom Boden aus gesehen tanzen Polarlichter hoch über den Wolken. Dabei sorgen sie oft für spektakuläre Anblicke. Aus dem Weltraum sehen sie etwas anders aus. Die Internationale Raumstation (ISS) umrundet die Erde alle 90 Minuten. Dabei fliegt sie manchmal über Polarlichter, die auf der Nachtseite der Erde aktiv sind.

Dieses Video zeigt Polarlichter in Zeitraffer. Es wurde vor rund zwei Wochen auf der ISS gefilmt. Die ISS und alle Objekte in erdnahen Umlaufbahnen fliegen hoch über grünen Polarlichtern, aber nur ein kleines Stück über rot leuchtenden.

Die Polarlichter bestehen aus Strömen von Elektronen und Protonen. Sie sind zu dünn, um eine Gefahr für die ISS darzustellen, so wie Wolken ungefährlich für Flugzeuge sind. Wenn man Polarlichter aus der Umlaufbahn betrachtet, winden sie sich wie riesige Schlangen und scheinen zu kriechen. Das passiert, wenn die Magnetfelder sich ändern. Die französische Astronautin Sophie Adenot filmte dieses einminütige Video. Sie ist Astronautin der ISS-Expedition 74.

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Polarlichter verzaubern den Himmel

Über der Erde winden sich ströme aus leuchtend grünem Polarlicht. Nach oben steigen grüne und rote Spitzen auf. Die Erde darunter ist zart beleuchtet. Der orangefarbene Rand über der Erde stammt von Luftleuchten.
Bildcredit: Jack Fischer, Expedition 52, NASA

Wie Salsa Verde auf einem Burrito überzieht ein grünes Polarlicht den Himmel. Das Bild entstand am 25. Juni 2017 auf der Internationalen Raumstation ISS. Die Station kreist ca. 400 km über der Erde. Dort befindet sie sich im oberen Bereich der Polarlichter.

Polarlichter leuchten in den typischen Farben, wenn Moleküle und Atome, die mit geringer Dichte verteilt sind, in extremer Höhe angeregt werden. Das Leuchten von atomarem Sauerstoff bestimmt das Bild. Tiefer unten leuchtet der Sauerstoff faszinierend grün. Rötliche Streifen, die man seltener sieht, steigen über dem Horizont der Raumstation auf.

Die Aufnahme entstand, als die Raumstation über einen Punkt südöstlich von Australien flog. Die Sterne rechts über dem Horizont gehören zum Sternbild Canis Major, Orions großem Hund. Sirius ist der hellste Stern im Großen Hund. Er strahlt knapp über dem Horizont der Erde.

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Eine fast volle Rotation des Uranus

Videocredit: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb); Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Zum ersten Mal sind wir Zeugen, wie der äußere Planet Uranus die Bühne betritt und eine Pirouette vollführt. Uranus ist einer der seltsamsten Planeten im Sonnensystem, weil er auf der Seite liegt und sich wie ein Huhn am Spieß dreht.

Das Video entstand aus mehr als 1000 Spektren. Sie wurden in über 15 Stunden ständiger Beobachtung aufgenommen, während Uranus rotierte. Dazu diente das Instrument NIRSpec des JWST. Die Daten zeigen, wie sich die Ionosphäre von Uranus verhält. Das ist die ionisierte Schicht der Atmosphäre eines Planeten, die stark mit dem Magnetfeld des Planeten wechselwirkt.

Das rosige Leuchten des Polarlichts zeigt das komplexe Zusammenspiel, das sich aus der gekippten Rotationsachse des Uranus und seiner Magnetachse ergibt. Wolken sehen wir als helle Punkte, die über den Eisriesen wandern. Die Farben von Blau bis Rot zeigen geringe bis große Höhen. So bekommen wir eine brandneue dreidimensionale Ansicht davon, wie Energie über die Atmosphäre des Planeten verteilt wird. Im linken Bild rahmen die Ringe des Uranus alles ein. Es ist der detaillierteste Blick in die Atmosphäre von Uranus, der bisher gelang!

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Der Polarlichtbaum

Hinter der Silhouette eines kahlen Baumes schimmert ein Polarlicht. Es erweckt den Eindruck, als würden grüne Flammen aus dem Baum schlagen. Am Horizont stehen schneebedeckte Berge.
Bildcredit und Bildrechte: Alyn Wallace

Können eure Bäume das auch? Vorne im Bild steht ein Baum. Seine dunklen Äste sehen zufällig genauso aus wie das helle Leuchten eines Polarlichts dahinter am Himmel. Die Schönheit des Polarlichts – kombiniert mit der Tatsache, dass es scheinbar den Baum nachahmte – faszinierte den Fotografen so sehr, dass er kurz vergaß, Fotos zu machen.

In der Draufsicht hatte der Baum scheinbar ein Polarlicht anstelle von Blättern. Zum Glück kam der Fotograf wieder zu Sinnen, bevor sich das Polarlicht eine andere Form annahm, und hielt diesen beeindruckenden zufälligen Moment fest.

Polarlichter entstehen in der Regel durch Eruptionen der Sonne. Dabei treffen Elektronen mit sehr viel Energie in einer Höhe von etwa 150 km auf die Atmosphäre der Erde. Diese ungewöhnliche Kombination zwischen Erde und Himmel sah man im März 2017 auf Island.

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

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