Warum haben Polarlichter verschiedene Farben? Dies ist die seltenste Farbe, die man beobachten kann
In letzter Zeit hat eine Reihe starker geomagnetischer Stürme zahlreiche Polarlichter an sehr ungewöhnlichen Orten wie Spanien oder Mexiko verursacht. Aber warum haben sie unterschiedliche Farben? Warum haben sie unterschiedliche Farben?
Ein seltenes Phänomen ereignete sich zwischen dem 10. und 12. Mai, als aufeinanderfolgende Sonnenstürme die Erde trafen. Es war das erste Mal seit 20 Jahren, dass die Stürme die maximale Skala erreichten, die die Intensität dieser Ereignisse klassifiziert. Nach Angaben der NOAA erreichten die Ereignisse am Freitag, dem 10. September, die G5-Stufe.
Aufgrund dieser Stürme bildeten sich aurora borealis und aurora australis, und die sozialen Medien waren voll mit Fotos von Menschen, die die Farben am Himmel in vielen Ländern der nördlichen Hemisphäre beobachteten, darunter große Teile der Vereinigten Staaten oder Spanien. Auf der Südhalbkugel wurden Polarlichter in Uruguay, Chile, Argentinien und im südlichen Afrika beobachtet.
Die Bilder, die in den sozialen Medien kursierten, waren wunderschön und zeigten eine Vielzahl von Farben wie Rosa, Blau und Grün. Aber was ist der Grund für die unterschiedlichen Aurora-Farben? Woher weiß man, welche Art von Aurora man wo sieht, und was ist die seltenste Farbe, die in den Auroras zu sehen ist?
Wie entstehen Polarlichter?
Polarlichter entstehen durch eine Wechselwirkung zwischen den Sonnenwinden und dem Magnetfeld der Erde. Sonnenwinde enthalten geladene Teilchen, die bei der Annäherung an das Magnetfeld der Erde abgelenkt werden. Einige dieser geladenen Teilchen können über die Pole in die Atmosphäre gelangen.
Wenn diese Teilchen die Erdatmosphäre erreichen, wirken sie auf die Moleküle und Elemente ein, aus denen die Atmosphäre besteht. Die Teilchen stoßen mit den Molekülen zusammen und regen die vorhandenen Atome an. Wenn die Atome in den niedrigeren Energiezustand zurückkehren, geben sie schließlich Energie durch Strahlung, d. h. durch Licht, ab und bilden Polarlichter.
So entstehen die Sonnenwinde
Damit ein Polarlicht entstehen kann, müssen Sonnenwinde die Erde erreichen. Diese Winde werden auf der Sonne erzeugt, wenn magnetische Feldlinien explodieren und eine Plasmawolke freisetzen. Diese Explosionen werden Sonneneruptionen genannt und werden täglich von den Weltraumbehörden beobachtet.
Flares treten auf, wenn das Magnetfeld der Sonne aktiver ist, als es durch die Sonnenflecken zu sehen ist. Die Sonne hat einen 11-Jahres-Zyklus und während der Aktivitätsspitzen gibt es mehr Sonnenflecken und es können mehr Flares auftreten. Das Magnetfeld hat diesen Zyklus vor allem aufgrund der unterschiedlichen Rotation der Sonne.
Die Farben der Polarlichter
Je nachdem, welches Atom durch die geladenen Teilchen angeregt wurde, kann man verschiedene Arten von Strahlung sehen, die verschiedenfarbige Polarlichter bilden. Die Atmosphäre besteht zu etwa 78% aus Stickstoff, 21% aus Sauerstoff und dem Rest aus Gasen wie Kohlendioxid. Die Konzentration der einzelnen Elemente hängt jedoch von der Höhe ab, sodass jede Region eine andere Farbe hat.
Intieferen Lagen führt Stickstoff zu blauen oder violetten Polarlichtern, die häufig auf Fotos zu sehen sind. Dermolekulare Sauerstoff, der ebenfalls in niedrigeren Höhen zu finden ist, führt zu den berühmtengrünen Polarlichtern. Darüber hinaus kann das Gemisch der Komponenten in mittleren Höhenlagen rosa oder gelbliche Polarlichter verursachen. In höheren Lagen können sich jedoch Polarlichter in sehr seltenen Farben bilden.
Dies ist die seltenste Farbe
Die am schwierigsten zu beobachtende Farbe eines Polarlichts ist rot, was mit dem Vorhandensein von atomarem Sauerstoff in höheren Lagen zusammenhängt. Da atomarer Sauerstoff eine geringere Konzentration hat, sind energiereichere Teilchen notwendig, um die Atome in diesem Bereich anzuregen. Daher bilden sich rote Polarlichter in energiereichen Sonnenstürmen.
Mancherorts gelten dieblauen und violetten Polarlichter als die seltensten, was jedoch hauptsächlich auf eineBeschränkung des menschlichen Auges zurückzuführen ist. Das Ende des sichtbaren Spektrums zu sehen, kann für unsere Augen eine Herausforderung sein. Es gibt sie zwar, aber da sie ohne Ausrüstung nur schwer zu beobachten sind, scheinen sie genauso selten zu sein wie die roten Farben.