Natur 14.05.2024, 10:45 Uhr

Polarlichter in Deutschland: Wie ist das einzigartige Phänomen zu erklären

Seltene Erscheinung: Im Mai 2024 waren in Deutschland Polarlichter zu sehen, hervorgerufen durch einen intensiven Sonnensturm. Dieses faszinierende Phänomen entsteht durch die Wechselwirkung von Sonnenwindteilchen mit unserer Atmosphäre. Aber was genau hat dazu geführt?

Polarlichter

Polarlichter: Farbenfrohe Phänomene, ausgelöst durch Sonnenstürme.

Foto: PantherMedia / Ralf Pitscheneder

Polarlichter, auch als Aurora Borealis (Norden) und Aurora Australis (Süden) bekannt, sind faszinierende Phänomene, die durch die Wechselwirkung geladener Teilchen des Sonnenwinds mit der Erdatmosphäre entstehen. Diese farbenprächtigen Lichterscheinungen werden oft durch Sonnenstürme ausgelöst, die Magnetstürme hervorrufen können. Geladene Teilchen, die in die Magnetosphäre der Erde eindringen, kollidieren mit Gasmolekülen und erzeugen das spektakuläre Leuchten der Polarlichter, das den nächtlichen Himmel in ein faszinierendes Schauspiel verwandelt.

Wo kann man die Polarlichter sehen?

Polarlichter können hauptsächlich in den Polarregionen der Erde beobachtet werden, in der Nähe der magnetischen Pole. Für das Nordlicht (Aurora Borealis) sind die besten Orte in der Nähe des Nordpols, wie beispielsweise Skandinavien, Island, Alaska, Kanada und Russland. Für das Südlicht (Aurora Australis) bieten sich Orte in der Nähe des Südpols an, wie beispielsweise Teile von Antarktika, Neuseeland, Tasmanien und Südchile.

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In besonders starken Magnetsturmereignissen können Polarlichter jedoch auch in Regionen auftreten, die weiter entfernt von den Polen liegen als üblich. In solchen Fällen können sie sogar in gemäßigteren Breiten wie beispielsweise in Mitteleuropa, Skandinavien oder Nordamerika sichtbar werden, allerdings ist dies seltener der Fall.

Polarlichter in Deutschland

Und genau das war der Fall im Mai 2024. So bot sich den Menschen in zahlreichen Regionen Deutschlands eine seltene Chance, farbenfrohe Polarlichter am Himmel zu bewundern. Ein massiver Sonnensturm sorgte dafür, dass dieses Naturphänomen von Schleswig-Holstein bis Bayern in der Nacht von Freitag auf Samstag und teilweise auch in der folgenden Nacht zu sehen war.

Von den pink leuchtenden Alpen über die purpur gefärbten Windräder in Brandenburg bis hin zum dramatisch angestrahlten Brocken im Harz – die Polarlichter präsentierten ein beeindruckendes Schauspiel, wie zahlreiche Fotos in den sozialen Netzwerken eindrucksvoll zeigten. Besonders in der Nacht von Freitag auf Samstag war das himmlische Spektakel gut zu sehen. In der darauffolgenden Nacht war es bereits erforderlich, sich an einem äußerst dunklen Ort aufzuhalten oder eine Kamera zu verwenden, um die bunten Lichter zu erkennen.

Womit sind Polarlichter in Deutschland verbunden?

Am Freitagabend (10. Mai) begann der kraftvollste Magnetsturm seit Jahrzehnten. Laut der fünfstufigen Skala der US-Behörde NOAA, die für das Weltraumwetter zuständig ist, erreichte er bereits in mehreren Dreistunden-Intervallen die höchste Stufe „Extrem“. Diese Skala bewertet Schwankungen im Magnetfeld der Erde. Der zusammengefasste Tageswert A für die magnetische Unruhe erreichte 280 von theoretisch möglichen 400 – das ist der höchste Wert seit dem 13. November 1960 und der zweithöchste jemals gemessene Wert. Geomagnetische Stürme erreichen nur äußerst selten Stärke 5, zuletzt vor etwa 20 Jahren.

Wie entstehen die Polarlichter?

Polarlichter entstehen, wenn koronale Massenauswürfe (CME) oder Sonnenstürme auf das Magnetfeld der Erde treffen. Dort verursachen sie nicht direkt die Polarlichter, sondern verformen das Magnetfeld unseres Planeten, wie Astronom Volker Bothmer von der Universität Göttingen erklärt. Vereinfacht ausgedrückt, interagieren die Partikel dann mit Bestandteilen der Erdatmosphäre, was zu ihrem Leuchten führt.

Bothmer berichtet, dass gegenwärtig zahlreiche Sonnenflecken zu beobachten sind, was ein charakteristisches Merkmal des elfjährigen Sonnenzyklus ist. Dieses Aktivitätsmaximum soll noch weitere zwei Jahre anhalten, während dieses Zyklus‘ Phasen auftreten, in denen die Sonne regelmäßig pulsierende Aktivitäten zeigt. „Seit der Mitte der letzten Woche hatten wir eine Region, die aus mehreren Flecken besteht, und da ist eine Menge Energie freigesetzt worden“, zitiert die Deutsche Presse-Agentur seine Worte.

Wenn ein Magnetsturm auftritt, werden große Mengen geladener Teilchen, die vom Sonnenwind in Richtung Erde geschleudert wurden, in die Magnetosphäre der Erde gelenkt. Die Magnetosphäre ist das magnetische Feld, das unseren Planeten umgibt und ihn vor den Auswirkungen des Sonnenwinds schützt. Wenn diese geladenen Teilchen in die Magnetosphäre eindringen, werden sie entlang der Feldlinien zu den Polen gelenkt.
An den Polen treffen diese geladenen Teilchen auf die Atmosphäre der Erde. Dort kollidieren sie mit den Gasmolekülen, hauptsächlich Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen, in der Atmosphäre. Diese Kollisionen regen die Gasmoleküle an, wodurch sie Licht emittieren. Das Ergebnis sind die leuchtenden und farbenfrohen Strahlen der Polarlichter.

Während Magnetstürme die Wahrscheinlichkeit von Polarlichtern erhöhen, treten Polarlichter nicht ausschließlich während dieser Ereignisse auf. Sie können auch in ruhigeren Zeiten auftreten, wenn der Sonnenwind geladene Teilchen zur Erde transportiert. Dennoch sind Magnetstürme oft mit besonders spektakulären und weitreichenden Polarlichtaktivitäten verbunden.

„Magnetsturm“ vs. „Sonnensturm“

„Magnetsturm“ und „Sonnensturm“ sind ähnliche Begriffe, aber sie beziehen sich auf unterschiedliche Aspekte von Ereignissen im Zusammenhang mit der Sonne und dem Weltraumwetter.

  1. Sonnensturm: Ein Sonnensturm ist ein Oberbegriff für verschiedene Arten von explosiven Ereignissen auf der Sonne, die große Mengen von Energie und geladenen Teilchen in den Weltraum abgeben. Dazu gehören Flares, Protuberanzen und koronale Massenauswürfe (CMEs). Diese Ereignisse können Magnetstürme auslösen.
  2. Magnetsturm: Ein Magnetsturm tritt auf, wenn der Sonnenwind, der von einem Sonnensturm ausgeht, auf das Magnetfeld der Erde trifft und es beeinflusst. Diese Interaktion kann zu Verformungen und Instabilitäten im Erdmagnetfeld führen, was als Magnetsturm bezeichnet wird.

Magnetstürme können geomagnetische Stürme auslösen und Auswirkungen auf Satelliten, Kommunikationssysteme und Stromnetze haben.
Mit anderen Worten, ein Sonnensturm ist das Ereignis auf der Sonne selbst, während ein Magnetsturm die Auswirkungen dieses Sonnensturms auf das Magnetfeld der Erde beschreibt.

Auswirkungen auf die Erde

Wie bereits erwähnt, zeigen sich Magnetstürme auf der Erde oft als Polarlichter, bekannt als Aurora Borealis am Nordpol und Aurora Australis am Südpol. Diese leuchtenden Erscheinungen entstehen, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds mit Luftmolekülen in der Atmosphäre kollidieren. Diese Kollisionen regen die Luftmoleküle an, wodurch sie Licht aussenden und die beeindruckenden Farben und Muster der Polarlichter erzeugen.
Abgesehen von ihrem ästhetischen Wert können Magnetstürme auch technische Probleme verursachen. Starke Magnetstürme können die Magnetosphäre der Erde beeinträchtigen und zu geomagnetischen Stürmen führen, die wiederum elektrische Systeme auf der Erde stören können. Dies kann zu Stromausfällen, Kommunikationsstörungen und Schäden an Satelliten führen.

Berichtet wurde beispielsweise, dass bei intensiven Magnetstürmen Ausfälle in den Stromnetzen auftreten können. Diese magnetischen Stürme können Schwankungen im Erdmagnetfeld verursachen, die in Überlandstromnetzen mit langen Leitungslängen oder Pipelinesystemen sehr hohe Ströme induzieren können, die die Systeme beschädigen. Ein solches Ereignis wurde zuletzt während eines Magnetsturms im Jahr 2003 in Schweden und Südafrika beobachtet, während 1989 die Umgebung von Montreal in Kanada betroffen war. Auch die Genauigkeit von Satellitennavigationssystemen kann vorübergehend beeinträchtigt sein, da die stark angeregte Ionosphäre Satellitensignale stärker als üblich ablenken und dämpfen kann. Dies führt zu Störungen im Kurzwellenverkehr.

Wie oft kommen Magnetstürme vor?

Magnetstürme sind keine regelmäßig wiederkehrenden Ereignisse wie beispielsweise die Jahreszeiten. Stattdessen können sie aufgrund von Aktivitäten auf der Sonne unvorhersehbar auftreten. Die Häufigkeit von Magnetstürmen hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich des Sonnenzyklus, der magnetischen Aktivität der Sonne und der Stärke des Sonnenwinds.

Der Sonnenzyklus, der etwa alle 11 Jahre stattfindet, beeinflusst die Häufigkeit und Intensität von Sonnenflecken, Sonneneruptionen und koronalen Massenauswürfen, die wiederum Magnetstürme auslösen können. Während des Höhepunkts eines Sonnenzyklus treten in der Regel mehr Magnetstürme auf, während der ruhigeren Phasen weniger häufig auftreten.

Polarlichter

Polarlichter entstehen durch Sonnenwindteilchen, die mit der Erdatmosphäre interagieren.

Foto: PantherMedia / Thomas Köhler

Wo sieht man am besten Polarlichter?

Die besten Orte, um Polarlichter zu sehen, sind die Polarregionen der Erde, in der Nähe des magnetischen Nord- und Südpols. Um die besten Chancen zu haben, Polarlichter zu sehen, sollte man sich an abgelegenen Orten mit wenig Lichtverschmutzung aufhalten. Die besten Zeiten sind die dunklen Stunden der Nacht während der Wintermonate, wenn die Nächte lang sind und der Himmel klar ist. Es ist auch hilfreich, sich über die Vorhersagen für Polarlichtaktivitäten zu informieren und Apps oder Websites zu nutzen, die Echtzeitinformationen liefern.

Polarlichter in der Mythologie

Verschiedene Kulturen verbinden die Polarlichter (Nordlichter) mit Geschichte, Mythologie und Folklore. Die alten Wikinger glaubten, dass Polarlichter ein Zeichen von Odin waren und die Seelen der Verstorbenen nach Valhalla begleiteten. Die Inuit und Sami hatten eigene Erklärungen für Polarlichter: Die Inuit dachten, sie seien die Seelen ihrer Vorfahren, während die Sami sie als spirituelle Botschaften ansahen. Selbst in der Inuit-Mythologie wurden Polarlichter oft mit Tieren in Verbindung gebracht. Diese faszinierenden Lichterscheinungen waren Teil vieler Geschichten und Legenden, die den Menschen in den Polarregionen kulturelle und spirituelle Bedeutungen verliehen haben.

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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