Wann sind Polarlichter grün und wann rot?

Das tanzende Farbenspiel am Himmel: Wann Polarlichter grün, wann rot leuchten

Die Polarlichter, auch bekannt als Aurora borealis (Nordlicht) oder Aurora australis (Südlicht), sind ein atemberaubendes Naturspektakel, das den Himmel in ein flimmerndes, tanzendes Farbenspiel verwandelt. Die Entstehung dieses Lichts ist ebenso faszinierend wie seine Erscheinung selbst: Geladene Teilchen des Sonnenwinds treffen auf die Erdatmosphäre und kollidieren mit Gasen, wodurch diese zum Leuchten angeregt werden. Doch warum leuchten Polarlichter manchmal grün, manchmal rot und nur selten blau oder violett? Die Antwort liegt in der Höhe der atmosphärischen Schicht, in der die Kollision stattfindet, und dem Gas, das angeregt wird.

Grün: Der dominante Farbton der unteren Schichten

Die am häufigsten beobachtete Farbe in Polarlichtern ist Grün. Dieses leuchtende Grün entsteht hauptsächlich durch die Anregung von Sauerstoffatomen in einer Höhe zwischen 100 und 200 Kilometern über der Erdoberfläche. Wenn die energiereichen Teilchen des Sonnenwinds auf diese Sauerstoffatome treffen, werden sie in einen höheren Energiezustand versetzt. Kehren sie dann wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurück, geben sie die aufgenommene Energie in Form von grünem Licht ab. Die Intensität des grünen Lichts hängt von der Dichte der Sauerstoffatome und der Stärke des Sonnenwindes ab. Da in dieser Höhe eine relativ hohe Konzentration von Sauerstoff vorhanden ist, dominiert Grün in den unteren Schichten der Aurora.

Rot: Das seltene Leuchten der oberen Atmosphäre

Rotes Polarlicht ist seltener als grünes und entsteht durch zwei verschiedene Mechanismen, die beide in größeren Höhen stattfinden. Zum einen können Sauerstoffatome auch in Höhen von 200 Kilometern und darüber angeregt werden. In diesen Höhen ist die Dichte der Atmosphäre jedoch deutlich geringer, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Kollision geringer ist und das rote Licht schwächer erscheint.

Ein weiterer Grund für rotes Polarlicht ist die Anregung von Stickstoffmolekülen (N2). Allerdings erfordert die Anregung von Stickstoffmolekülen eine höhere Energie als die von Sauerstoffatomen. Daher ist rotes Polarlicht, das durch Stickstoff verursacht wird, oft mit stärkeren geomagnetischen Stürmen verbunden und tritt eher bei intensiveren Aurora-Aktivitäten auf.

Blau und Violett: Ein seltener und komplexer Anblick

Blaue und violette Polarlichter sind die seltensten Erscheinungen und entstehen durch die Anregung von Stickstoffmolekülen in niedrigeren Höhen, typischerweise unterhalb von 100 Kilometern. Die Energieübertragung in diesen Höhen ist jedoch komplexer und wird oft durch die Anwesenheit anderer Gase beeinflusst, was die Entstehung dieser Farben erschwert. Zudem wird blaues und violettes Licht leichter von der Atmosphäre absorbiert, was ihre Sichtbarkeit zusätzlich reduziert.

Zusammenfassend lässt sich sagen:

• Grün: Entsteht durch die Anregung von Sauerstoffatomen in einer Höhe zwischen 100 und 200 Kilometern und ist die häufigste Farbe.
• Rot: Entsteht durch die Anregung von Sauerstoffatomen in Höhen über 200 Kilometern oder durch die Anregung von Stickstoffmolekülen, oft bei stärkeren geomagnetischen Stürmen.
• Blau und Violett: Entstehen durch die Anregung von Stickstoffmolekülen in niedrigeren Höhen und sind sehr selten.

Die Farbenpracht der Polarlichter ist somit ein dynamisches Zusammenspiel von Höhe, Gaszusammensetzung und der Stärke des Sonnenwindes. Jede Farbe erzählt eine eigene Geschichte über die Prozesse, die sich hoch oben in unserer Atmosphäre abspielen und uns ein unvergessliches Naturschauspiel bescheren. Wer die Möglichkeit hat, dieses Wunder selbst zu erleben, sollte sie sich nicht entgehen lassen – ein tanzendes Farbenspiel am Himmel, das für immer in Erinnerung bleibt.