Sieh nach oben! Mysteriöse nächtliche Wolken sind zurück

Der Polarhimmel der Erde hat seit dem späten 19. Jahrhundert jeden Sommer mit unheimlichen, blau-weiß leuchtenden Wolken im Zwielichthimmel Wellen geschlagen und gewellt.

Diese mystifizierenden Wolken werden als nachtglänzende oder nachtleuchtende Wolken bezeichnet. Solche Wolken bilden sich in einer oberen Schicht der Erdatmosphäre, die im Sommer als Mesosphäre bezeichnet wird und von den hohen Breiten der Erde aus gesehen werden kann.

Wenn Himmelsbeobachter möglicherweise nachtleuchtende Wolken sehen wollen, müssen vier Kriterien erfüllt sein: Der Himmel muss frei von troposphärischen ("normalen") Wolken sein. Die Region der Atmosphäre, in der sie sich bilden, muss sonnenbeschienen sein. Dies bedeutet, dass die Sonne nicht mehr als 16 Grad unter dem Horizont sein darf. Der Hintergrundhimmel muss ausreichend dunkel sein, damit die Wolken hervortreten. Diese letzte Anforderung bedeutet, dass die Sonne mindestens 6 Grad unter dem Horizont stehen muss, was die Astronomen als das Ende der zivilen Dämmerung bezeichnen. Dein Beobachtungsort sollte in einem Breitengrad nördlich von 45 Grad liegen, obwohl, wie du bald sehen wirst, die Wolken in den letzten Jahren in den südlichen Breitengraden gesichtet wurden. [Nachtleuchtende Wolken haben einen frühen Start im Jahr 2013 (Video)]

Vulkanische Sichtungen

Eine Reihe von massiven Eruptionen des Krakatau-Vulkans Ende August 1883 mag glücklicherweise dazu beigetragen haben, auf das Phänomen der nachtleuchtenden Wolken aufmerksam zu machen. Staub und Asche, die vom indonesischen Vulkan hoch in die Atmosphäre eingespritzt wurden, verursachten weltweit seit einigen Jahren spektakuläre und farbenprächtige Sonnenuntergänge.

Am Abend des 8. Juni 1885 bewunderte TW Backhouse einen so schönen Sonnenuntergang aus Kissingen, als er etwas ziemlich Merkwürdiges bemerkte: Als die Dunkelheit sich vertiefte und das rötliche Glühen verblasste, bemerkte er dünne, bläulichweiße Filamente, die scheinbar im Norden glühten und nordwestlicher Himmel. Zu dieser Zeit lehnten Wissenschaftler diesen Effekt als eine seltsame Manifestation ab, die durch die Vulkanasche verursacht wurde. Aber nach ein paar Jahren hat sich die Asche gelegt und die lebhaften Sonnenuntergänge, die durch Krakatau ausgelöst wurden, verblassten.

Und dennoch blieben die nachtleuchtenden Wolken bestehen.

Es gibt eine Debatte, die darauf hindeutet, dass Backhouse nicht die ersten Wolken beschrieb, da Thomas Romney Robinson in Armagh, Irland, in einem Bericht von 1854 seine persönliche Beobachtung der "phosphoreszierenden Eigenschaften gewöhnlicher Wolken" vermittelte. So könnte es sein, dass Robinson 31 Jahre vor Backhouse auf nachtleuchtende Wolken Bezug nahm.

Was verursacht sie?

Nachtleuchtende Wolken können sich nur unter sehr restriktiven Bedingungen bilden. Sie sind die höchsten Wolken in der Atmosphäre, in der Mesosphäre in Höhen zwischen 76 und 85 Kilometern. Sie sind normalerweise zu schwach, um gesehen zu werden, und sind nur sichtbar, wenn sie von Sonnenlicht unter dem Horizont beleuchtet werden, während sich die unteren Schichten der Atmosphäre im Schatten der Erde befinden. [Erdatmosphäre von oben nach unten]

Eiskristalle in Wolken brauchen zwei Dinge zum Wachsen: Wassermoleküle und etwas, an dem diese Moleküle haften bleiben - zum Beispiel Staub. Wasseransammlung auf Staub, um Tröpfchen oder Eiskristalle zu bilden, ist ein Prozess, der Nukleation genannt wird. Es passiert die ganze Zeit in gewöhnlichen Wolken, die im Allgemeinen in Höhen von bis zu 15 km auftreten und ihren Staub von Quellen wie Wüstenstürmen bekommen.

Aber es ist fast unmöglich, den staubigen Staub bis in die Mesosphäre zu drücken. Daher spekulieren Wissenschaftler, dass der mit nachtleuchtenden Wolken verbundene Staub aus dem Weltraum stammen könnte. Jeden Tag trifft die Erde Millionen von Meteoroiden, die von Kometen vergossen wurden. Während ein Teil dieses Materials blitzschnell in unsere Atmosphäre eindringt, um die Wirkung eines Sternschnuppen zu erzeugen, bleiben andere winzige Teilchen in der Luft. Was die Quelle des Wasserdampfes betrifft, der notwendig ist, um Wolken in solchen extremen Höhen zu erzeugen, sind aufsteigende Winde während des Sommers in der Lage, Wassertropfen von der feuchten unteren Atmosphäre in Richtung der Mesosphäre zu transportieren.

Deshalb erscheinen nachtleuchtende Wolken nur in den warmen Sommermonaten. Die Wolken bestehen aus winzigen Eiskristallen von der Größe von Partikeln im Zigarettenrauch.

Weitere Tipps zum Ansehen

Während Berichte über nachtleuchtende Wolken aus Europa und Russland bis ins späte 19. Jahrhundert zurückreichen, kam die erste Beobachtung aus Nordamerika erst 1933, wahrscheinlich weil die meisten sie nicht gezielt suchten, oder wenn sie sie nicht sahen Erkenne, was sie sahen.

Beobachter konnten aus den Beobachtungen der Wolken in den vergangenen 75 Jahren in Nordamerika einige interessante Schlussfolgerungen ziehen. Die frühesten und letzten Sichtungen sind im Durchschnitt 1. April bzw. 28. September. Die Gipfelaktivität kommt um den 20. Juli herum, etwa einen Monat nach der Sommersonnenwende.

Zweiundneunzig Prozent der Anzeigen werden im Juni, Juli und August beobachtet und 82 Prozent werden nach der Sommersonnenwende beobachtet. Vor der Sonnenwende neigen die Wolken dazu, schwach zu erscheinen und kleine Himmelsbereiche zu bedecken, während sie nach der Sonnenwende meist heller und ausgedehnter sind.

Im Allgemeinen scheint es, dass die beste Zeit, um nach ihnen zu suchen, im Juli und August ist.

Was Sie suchen: hauchdünne, elektrisch-blaue Wolken, die leuchtenden Ranken ähneln, die sich über den Nord- bis Nordwesthimmel ausbreiten und sich im Zwielicht langsam drehen und plätschern.

Ein Fall für die globale Erwärmung?

In den letzten Jahrzehnten scheinen die nachtleuchtenden Wolken an Häufigkeit, Helligkeit und Ausdehnung zugenommen zu haben. Vor einem Jahrhundert zum Beispiel waren die Wolken auf Breitengrade über 50 Grad Nord beschränkt. Beobachter müssten zu Orten wie dem Vereinigten Königreich, Skandinavien und Russland gehen, um sie zu sehen. Aber in den letzten Jahren wurden sie so weit südlich wie Colorado, Utah und Virginia gesehen.

Es wird angenommen, dass dieser Anstieg mit dem Klimawandel zusammenhängt.

"Extreme Kälte ist erforderlich, um in einer trockenen Umgebung wie der Mesosphäre Eis zu bilden", sagte Gary Thomas, Professor an der Universität von Colorado.

Überraschenderweise hilft die globale Erwärmung. Während Treibhausgase die Erdoberfläche erwärmen, haben sie tatsächlich niedrige Temperaturen in den hohen Niveaus unserer Atmosphäre.

Studien von oben

Satelliten haben Wissenschaftlern geholfen, diese Wolken zu untersuchen. Im September 2009 führten das Naval Research Laboratory (NRL) der Vereinigten Staaten und das Space Test Program (STP) des US-Verteidigungsministeriums das Charged Aerosol Release Experiment (CARE) mit Abgaspartikeln einer Black Brant XII Suborbital-Erkundungsrakete durch, die von NASA's Wallops gestartet wurde Flight Facility, um eine künstliche nachtleuchtende Wolke zu erzeugen. Die Abgasfahne der Rakete wurde weitgehend beobachtet und von New Jersey nach Massachusetts gemeldet.

Andere Beweise deuten darauf hin, dass mindestens einige nachtleuchtende Wolken durch das Einfrieren von Wasser aus der NASA-Flotte entstanden sind. Tatsächlich wurden die Wolken von Astronauten aus umkreisenden Raumschiffen beobachtet und fotografiert.