Ein lila Streifen, der bogenförmig in den Himmel ragt, gelegentlich umspielt von grünen Farbtupfern: Amateur-Fotos dieser "Steve" genannten Leuchterscheinung bringen Atmosphärenforscher seit drei Jahren ins Grübeln.
Denn so manches an Steve ist seltsam. Üblicherweise sind Polarlichter blau oder grün. Sie entstehen, wenn elektrisch geladene Partikel des Sonnenwinds vom Magnetfeld der Erde Richtung der Pole abgelenkt werden, wo sie in der Atmosphäre mit Sauerstoff- oder Stickstoffatomen kollidieren und so Leuchteffekte bewirken. Doch Steve strahlt pink bis hellviolett, und ist zudem deutlich südlicher zu sehen als typische Auroras. Manchmal wird der lila Bogen auch von einem grünen Flackern begleitet, das Wissenschaftler "Lattenzaun" getauft haben.
Forscher der Boston University berichten nun von einer möglichen Ursache für die Erscheinung - oder eher Erscheinungen, denn wie das Team um Yukitoshi Nishimura im Fachjournal Geophysical Research Letters schreibt, gehen der pinke Bogen und der grüne Lattenzaun auf unterschiedliche Phänomene zurück.
Reibung in der oberen Atmosphäre
Der rötliche Streifen entsteht demnach durch eine Art Reibungshitze in den höheren Bereichen der Erdatmosphäre. "Eine Aurora zeichnet sich durch einen Niederschlag von Partikeln aus, Elektronen und Protonen, die in unsere Atmosphäre fallen", erklärt Bea Gallardo-Lacourt, eine Autorin der Studie. "Das atmosphärische Leuchten von Steve rührt dagegen von einer Erhitzung ohne Partikelniederschlag her." Die Forscher vergleichen das mit einer herkömmlichen Glühbirne, in der sich ein Wolframdraht erhitzt, bis er glüht. Woher die Energie für diese Reibung in der Atmosphäre kommt, können die Forscher aber noch nicht abschließend erklären.
Für die Studie nutzten sie unter anderem Satelliten, die permanent das Magnetfeld der Erde vermessen dabei den Einstrom von Teilchen aus dem Weltall registrieren. Deren Daten glichen mit Amateur-Aufnahmen von Steve ab. So konnten die Atmosphärenforscher ausschließen, dass Steve mit energiereichen Protonen zusammenhängt. Stattdessen stießen sie zum Zeitpunkt des Leuchtens auf eine besonders intensive und schnelle Form des Sonnenwinds in 25 000 Kilometer Höhe. Diese "intensiven Wellen" scheinen für die Reibungshitze in der Atmosphäre verantwortlich zu sein.
Dagegen geht der grüne Lattenzaun laut den Satellitendaten auf Elektronen zurück, die aus dem Weltraum auf die Erde einströmen, ist also Polarlichtern ähnlich. Dass er viel südlicher auftrete, mache ihn aber einzigartig, so Gallardo-Lacourt. Zudem erscheine der Lattenzaun gleichzeitig auf der Nordhalbkugel wie auf der Südhalbkugel.
