Polarlichter (Video)
Entdecke die Magie der Polarlichter! In diesem Video zeigen wir dir, wie und warum diese faszinierenden Lichterscheinungen am Himmel entstehen. Lerne mehr über die Wissenschaft hinter den Nord- und Südlichtern und wie du sie am besten beobachten kannst.
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Polarlichter sind ein atemberaubendes Naturphänomen. Aber wie genau entstehen sie, wo lassen sie sich sehen und in welchen Farben treten sie auf? Das erfährst du hier.
Polarlichter einfach erklärt
Polarlichter treten in den unterschiedlichsten Farben auf und können zum Beispiel in grün oder rot, aber auch pink oder gelb gesehen werden.
Sie heißen so, weil sie hauptsächlich in den Polarregionen zu sehen sind. Auf der Nordhalbkugel nennst du sie auch Nordlichter oder Aurora Borealis. Auf der Südhalbkugel werden sie hingegen auch als Südlichter oder Aurora Australis bezeichnet.
Typische Orte auf der Nordhalbkugel, um Polarlichter gut zu sehen, sind in Norwegen und Island. Auf der Südhalbkugel können sie am besten in Australien oder in den südlichen Teilen von Argentinien und Neuseeland beobachtet werden.
Wie entstehen Polarlichter?
Schauen wir uns die Entstehung der Polarlichter genauer an.
Der Ursprung liegt bei der Sonne. Sie strahlt in allen Richtungen des Weltalls ständig einen Strom an geladenen Teilchen aus, der größtenteils aus Elektronen und Protonen besteht. Dieser Strom heißt Sonnenwind.
Das Magnetfeld der Erde schirmt den Sonnenwind zum größten Teil ab, sodass wir auf der Erde kaum etwas von ihm merken. Der Sonnenwind kann aber auch so stark sein, dass er sich für uns bemerkbar macht. Ein Beispiel dafür sind die Polarlichter.
Treffen die geladenen Teilchen des Sonnenwindes auf das Magnetfeld der Erde, erfahren sie eine Kraft, die Lorentz-Kraft genannt wird. Durch die Kraft werden die Teilchen des Sonnenwinds auf spiralförmigen Bahnen in Richtung der beiden Pole gezwungen. An den Polen läuft auch das Magnetfeld der Erde zusammen. Deshalb ist die Konzentration an geladenen Teilchen hauptsächlich auch nur in den Polarregionen so hoch, dass wir dort das Polarlicht sehen können.
In den Polarregionen treffen die geladenen Teilchen dann auf die Sauerstoff- und Stickstoffatome der Erdatmosphäre und regen sie an. Und genau die Anregung führt dann zur Ausstrahlung von Licht, das wir als Polarlicht sehen.
Anregung von Atomen und Emission von Licht
Wie aber lässt sich die Anregung von Atomen veranschaulichen?
Grundsätzlich kannst du dir das so vorstellen: Ein geladenes Teilchen trifft auf ein Atom. Ein Elektron des Atoms springt dann auf eine Bahn höherer Energie. Nach bereits sehr kurzer Zeit kehrt das Elektron aber zurück in seine ursprüngliche Bahn. Beim Rückgang kann dann Strahlung emittiert werden.
Das Grundprinzip hinter der Entstehung von Polarlichtern ist also das folgende: Gehen Atome von einem Zustand höherer Energie, dem angeregten Zustand, in einen Zustand niedrigerer Energie über, können sie dabei Strahlung aussenden.
Ist die ausgesandte Strahlung für uns Menschen sichtbar, dann wird sie auch als Licht bezeichnet. Das Polarlicht ist genau eine solche sichtbare Strahlung.
Wann und Wo kann man Polarlichter sehen?
Wir wissen jetzt wie Polarlichter entstehen und insbesondere auch, weshalb sie sich hauptsächlich in den Polarregionen sehen lassen, wie zum Beispiel in Norwegen, Island oder Australien.
Bei einem starken Sonnenwind lassen sich auch in Deutschland Polarlichter sehen. Ist der Sonnenwind entsprechend stark, so kannst du etwa 10 bis 20 Nächte pro Jahr in Deutschland Polarlichter am Himmel betrachten. Am besten gelingt dir das in den nördlichen Teilen Deutschlands.
Außerdem ist das Phänomen der Polarlichter am eindrucksvollsten, wenn es dunkel und das Wetter kalt und trocken ist. Auf der Nordhalbkugel ist das gerade der Fall, wenn es Winter ist. Zu dieser Zeit ist es auf der Südhalbkugel Sommer, also lassen sich hier dann kaum Polarlichter sehen.
Outro
Das Magnetfeld der Erde ist nicht nur für das beeindruckende Phänomen der Polarlichter verantwortlich. In der Tat ist ein Leben auf der Erde ohne das Erdmagnetfeld nicht möglich. Aber was genau ist das Magnetfeld der Erde und wie entsteht es? Das lernst du in unserem eigenen Video dazu.