Das Nordlicht gilt nicht nur als eines der größten Naturwunder der Arktis, sondern der ganzen Welt. Jedes Jahr strömen Tausende von Touristen an den Polarkreis, um zu sehen, wie der Nachthimmel in lebendigen Farben erstrahlt – eines der einzigartigsten Ereignisse, die ein Mensch erleben kann. Viele Nordlicht-Besucher sind vielleicht neugierig, woraus das Nordlicht besteht und was es überhaupt verursacht.
Das Nordlicht entsteht durch Wechselwirkungen zwischen dem Erdmagnetfeld und der Sonne und manifestiert sich als helles, leuchtendes Licht in der Atmosphäre. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, woraus die Nordlichter bestehen und warum sie auftreten.
Woraus bestehen die Nordlichter?
Wie bereits erwähnt, wird das Nordlicht, auch als Aurora Borealis bekannt, durch Wechselwirkungen zwischen der Sonne und der Erdmagnetosphäre erzeugt. Während die Sonne am besten dafür bekannt ist, Licht abzugeben, das Leben auf der Erde ermöglicht, ist Licht weit davon entfernt, das Einzige zu sein, was die Sonne zu geben kann. Alle Sterne, einschließlich der Sonne, geben eine Vielzahl von Partikeln ab, die aufgrund ihres Nachhalls in den Weltraum als „Sonnenwind“ bezeichnet werden.
Sonnenwind enthält Radioaktivität und andere schädliche Partikel, die für Menschen und anderes Leben tödlich sind. Wenn Sonnenwind die Erde direkt treffen würde, würde er Menschen und alles Leben auf der Oberfläche des Planeten töten. Sonnenwind kann jedoch aufgrund des Magnetfelds des Planeten nicht in die Erdatmosphäre eindringen. Die Magnetosphäre, die durch das Erdmagnetfeld erzeugte Schutzbarriere, erstreckt sich nach außen in den Weltraum und lenkt oder neutralisiert den Sonnenwind, bevor er die Erdoberfläche erreichen kann.
Wenn Sonnenwind auf die Magnetosphäre auftrifft, stößt er mit Partikeln zusammen, die sich bereits in der Umgebung befinden. In Gebieten, in denen sich die Magnetosphäre mit der Atmosphäre schneidet (Nord- und Südpol), enthalten diese Partikel Stickstoff, Sauerstoff und andere Gase. Sonnenwind enthält geladene Teilchen, Moleküle, die eine elektrische Ladung enthalten. Wenn diese geladenen Teilchen mit vorhandenen atmosphärischen Teilchen kollidieren, ist das Ergebnis eine chemische Reaktion, die als Nordlicht sichtbar ist.
Stellen Sie sich ein Atom vor, um diesen Prozess zu visualisieren. Atome bestehen aus einem Kern, einer Struktur bestehend aus Protonen (die eine positive Ladung tragen) und Neutronen (die keine Ladung tragen). Praktisch alle Atome haben eine Reihe von Elektronen, bei denen es sich um kleinere, negativ geladene Teilchen handelt, die den Kern umkreisen. Normalerweise werden Atome durch eine identische Anzahl von Protonen und Elektronen ausgeglichen. Die Anzahl der Neutronen, Protonen und Elektronen bestimmt, welche Substanz sie bilden.
Wenn geladene Teilchen auf andere Moleküle auftreffen, führt dies zu einer „Erregung“, einem chemischen Prozess, bei dem Elektronen zu Bahnen mit höherer Energie im Atom wandern, die weiter vom Kern entfernt sind. Nachdem das Atom nicht mehr angeregt ist, wandern die Elektronen in ihre ursprünglichen Bahnen zurück und geben dabei Photonen ab, die Lichtteilchen sind. Während dieser Prozess bei einzelnen Atomen nicht beobachtet werden kann, gibt eine große Anzahl von Atomen bei gemeinsamer Erregung viel Licht ab. Wenn eine Erregung durch Sonnenwind auftritt, der auf die Atmosphäre einwirkt, ist der resultierende Prozess als Nordlicht sichtbar.
Erregung ist ein chemischer Prozess, der in anderen Elementen der Natur vorkommt und auch von der modernen Technologie genutzt wird, insbesondere in Neonlichtern. Leuchtreklamen regen mithilfe von Elektrizität Neonatome in einer Röhre an, was zu Licht führt. Das Nordlicht funktioniert auf die gleiche Art und Weise, wenn auch in weit größerem Ausmaß und auf natürliche Weise.
Die Farbe des Nordlichts wird auch dadurch bestimmt, welche Arten von atmosphärischen Partikeln vom Sonnenwind angeregt werden. Die Erdatmosphäre besteht zu 78 Prozent aus Stickstoff und zu 21 Prozent aus Sauerstoff, wobei andere Spurengase den Rest ausmachen. Die Zusammensetzung der Atmosphäre ist jedoch nicht einheitlich. Unterschiedliche Gase manifestieren sich in unterschiedlichen Höhen aufgrund von Gewichts- und Zusammensetzungsunterschieden. Infolgedessen unterscheiden sich die Farben des Nordlichts je nachdem, wie weit der Sonnenwind in die Atmosphäre eindringen kann.
Die häufigsten Farben bei Auroren sind Rot, Blau und Grün. Rote und blaue Auroren werden durch Stickstoff erzeugt, während grüne Auroren durch Sauerstoff erzeugt werden. Rote Auroren treten auf, wenn Sonnenwind auf die äußersten Bereiche der Atmosphäre trifft. Aufgrund der relativen Dünnheit der Atmosphäre in dieser Höhe werden rote Auroren im Allgemeinen nur in Zeiten außergewöhnlich hoher Sonnenaktivität gesehen. Grüne und blaue Auroren treten in tieferen Lagen auf, wobei blaue Auroren aufgrund des Sauerstoffmangels in diesem speziellen atmosphärischen Band näher an der Erdoberfläche auftreten. Ultraviolette und infrarote Auroren wurden auch mit speziellen Geräten beobachtet, die durch Wechselwirkung der Sonne mit anderen Gasen erzeugt wurden.
Fazit
Das Nordlicht ist ein einzigartiges Phänomen, das durch die Wechselwirkungen der Erde mit der Sonne entsteht. Dank des Magnetfelds des Planeten ist die Erde vor schädlicher Sonneneinstrahlung geschützt und für diejenigen, die das Glück haben, den Polarkreis zu besuchen, kann dieser Vorgang in Form von Polarlichtern beobachtet werden, die sicher zu betrachten sind und einige der schönsten Sehenswürdigkeiten darstellen, die man auf der Welt sehen kann. Wenn Sie Lust haben, das Nordlicht zu erleben, buchen Sie eine Tour, damit Sie sich selbst davon überzeugen können.