Das Polarlicht (auch Aurora) ist eine Leuchterscheinung am Himmel, die durch Teilchen des Sonnenwinds beim Auftreffen auf die Erdatmoshäre hervorgerufen wird. Polarlichter entstehen, wenn elektrisch geladene Teilchen des Sonnenwindes, hauptsächlich Elektronen, aber auch Protonen, auf die oberen Schichten der Erdatmosphäre treffen. Dort regen sie die vorhandenen Luftmoleküle zum Leuchten an.
Polarlichter treten hauptsächlich in den Polarregionen auf, denn die Sonnenwindteilchen, ein elektrisch geladenes Plasma mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von ca. 500 km/s und einer Dichte von ca. 5*106 Teilchen pro m3 in Erdnähe, werden vom Magnetfeld der Erde entlang der Magnetfeldlinien zu den Polen gelenkt. Dort verläuft das Magnetfeld senkrecht zur Erdoberfläche und die Teilchen können in die Atmosphäre eintreten.
Polarlichter kommen sowohl in nördlichen Breiten vor (Nordlichter, auch Aurora borealis) wie auch auf der Südhalbkugel (Südlichter, auch Aurora australis). Auch auf anderen Planeten des Sonnensystems werden diese Erscheinungen beobachtet.
Auch wenn es in manchen Ländern Bauernregeln zur Wettervorhersage gibt, in denen Polarlichter vorkommen, haben Polarlichter mit dem Wetter nichts zu tun. Sie entstehen in Höhen ab 60 km, weit oberhalb der Troposphäre, der Schicht, in der das Wettergeschehen stattfindet, welche nur bis etwa 15 km Höhe reicht.
Die Häufigkeit und die Helligkeit der Polarlichter hängt von der Stärke des Sonnenwindes ab, der sich wiederum nach der Sonnenaktivität richtet. Da die Sonne einen elfjährigen Aktivitätszyklus hat, schwankt auch die Häufigkeit von Polarlichtern in diesem Rhythmus. Insbesondere während des Aktivitätsmaximums, also bei besonders starkem Sonnenwind, treten Polarlichter auch in gemäßigten Breiten wie z.B. in Mitteleuropa auf.
In Deutschland können dann etwa 4-8 dieser Leuchterscheinungen pro Jahr beobachtet werden, im Allgemeinen am Nordhimmel, nur bei besonders starkem Sonnenwind können sie auch in südlicher Richtung auftreten. Durch Sonnenbeobachtung können Polarlichter kurzfristig vorhergesagt werden.
Da der Sonnenwind 2-4 Tage von der Sonne bis zur Erde benötigt, ist also in diesem Zeitabstand nach Eruptionen auf der Sonne mit Polarlichtern zu rechnen.
Polarlichter können verschiedene Farben haben. Grünes Licht entsteht durch Sauerstoffatome, die in gut 100 km Höhe angeregt werden, rotes Licht von Sauerstoffatomen in etwa 200 km Höhe. Angeregte Stickstoffatome senden violettes Licht aus. Da der Sonnenwind außerhalb der Polarregionen nur selten tief in die Atmosphäre eindringen kann, sind Polarlichter bei uns meistens rot.
Historisches
Die frühesten Berichte über Polarlichter sind über 2000 Jahre alt. Verschiedene Kulturen im Norden Amerikas, Europas und Asiens sahen in ihnen Aktivitäten von Göttern und Geistern, sowohl in Form von Kämpfen oder Tänzen, aber auch als Mitteilungen an die Menschen. Besonders im Mittelalter galten in Europa Polarlichter, ähnlich wie Kometen, als Vorboten kommenden Unheils (z.B. Kriege, Seuchen, Hungersnöte). Die meistens (blut-)rote Farbe könnte zu dieser Ansicht beigetragen haben.
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