Polarlichter am Himmel können sich mehrere hundert Kilometer weit entlang den Küstenlinien unter ihnen bewegen. Zu dieser überraschenden Erkenntnis gelangten unabhängig voneinander zwei Wissenschaftlerteams aus den USA und Finnland. Die ersten Hinweise auf ein solches Phänomen fanden russische Polarexpeditionen schon zu Beginn des Jahrhunderts. Damals ließen sich die Fachleute von diesen Spekulationen allerdings nicht überzeugen.
Über der Küste Grönlands kehrt sogar ein Teil der Polarlichter um, berichtete nun Louis Frank von der University of Iowa auf der diesjährigen Konferenz der American Geophysical Union in Boston. “Ein Nordlicht, das sich von Osten auf die nordsüdlich gerichtete Küstenlinie Grönlands zu bewegte, prallte zurück, als wäre es über ihr auf eine Barriere gestoßen.” Er berief sich dabei auf Daten, die der 1996 gestartete Polar-Satellit der NASA gesammelt hatte.
Tuija Pulkkinen vom Finnischen Meteorologischen Institut in Helsinki gab auf derselben Konferenz das Ergebnis von erdgebundenen Beobachtungen bekannt. Im Verlauf von 200 Stunden registrierten er und sein Team neun Polarlichter, die Norwegens Küste von Norden nach Süden folgten.
Über die Ursache dieser Erscheinung zerbrechen sich die Forscher noch den Kopf. Polarlichter entstehen, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds – Elektronen, Protonen und Ionen – einen Weg durch das irdische Magnetfeld finden und auf die Erdatmosphäre stoßen. Sie sorgen dann – besonders in den nördlichen und südlichen Breiten – für furiose Leuchterscheinungen. Die blauen und violetten Streifen sind die Folge einer Anregung von Stickstoff-Atomen in der Luft, Grün stammt von Sauerstoff.
Weil die Polarlichter in über 100 Kilometer Höhe entstehen, hielten es Geophysiker bislang kaum für möglich, daß sie mit der Erdoberfläche in Wechselwirkung treten. Pulkkinen hat jedoch schon früher vermutet, daß die elektrischen Ströme in den Polarlichtern einen elektrischen Strom im Meerwasser induzieren. Dies könnte Magnetfelder erzeugen, die stark genug sind, um die geladenen Teilchen im Polarlicht von der Küste fernzuhalten. Die elektrische Leitfähigkeit des Festlandes ist nämlich beträchtlich geringer als die des Meerwassers. Pulkkinen dachte jedoch, der Effekt sei zu klein, um sich direkt beobachten zu lassen.
Und noch ein weiteres Vorurteil mußten die Wissenschaftler kürzlich revidieren. Bislang waren sie davon ausgegangen, daß Polarlichter besonders häufig und intensiv sind, wenn die Sonne das Maximum ihres elfjährigen Aktivitätszyklus durchläuft, und daß es tagsüber zu mehr Polarlichtern kommt, weil sich die Leitfähigkeit der Ionosphäre im Sonnenlicht auf größere Bereiche erstreckt. Beide Vorstellungen treffen nicht zu, fanden Ching-I. Meng, Patrick T. Newell und Simon Wing von der Johns Hopkins University in Laurel im US-Staat Maryland heraus.
Mit Hilfe der Elektronenzähler an Bord der DMSP-Satelliten (Defense Meteorological Satellite Program) der US-amerikanischen Luftwaffe verfolgten sie zwölf Jahre lang die Häufigkeit von Polarlichtern zwischen 60 und 80 Grad nördlicher Breite. Die Satelliten, die seit 1983 die Erde umkreisen, können die Leuchterscheinungen auch am Taghimmel aufspüren, wo sie für das menschliche Auge nicht sichtbar sind. Das Ergebnis der Messungen:
In der Nacht gibt es mehr Polarlichter als am Tag. Am Tag treten um so weniger Polarlichter auf, je aktiver die Sonne ist. Die nächtliche Anzahl der Lichter scheint dagegen unabhängig von der Sonnenaktivität zu sein.
Warum das so ist, können die Geophysiker und Meteorologen bislang nicht erklären. “Um dieses Rätsel zu lösen, brauchen wir mehrere Satelliten in der Erdmagnetosphäre”, sagt Joseph E. Borovsky vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico. “Doch dafür gibt es bislang keine Pläne. Die Polarlicht-Forscher müssen also noch eine Weile auf Erleuchtung warten.”
Rüdiger Vaas
