Auroren – auch Polarlichter genannt – sind vorübergehende Lichtphänomene am Himmel. Die faszinierenden Lichter entstehen, wenn Partikel von Sonnenstürmen auf das schützende Magnetfeld der Erde treffen. Die von der Sonnenenergie angeregten Partikel wandern dann entlang der magnetischen Feldlinien der Erde in Richtung der beiden Pole. Dort ist das Magnetfeld dünner und durchlässig, sodass die Sonnen-Partikel in rund 1000 Kilometern Höhe auf Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle in der oberen Atmosphäre treffen und diese anregen. Wenn sich die Gasmoleküle anschließend wieder entspannen, leuchten sie. Sauerstoff sendet dabei grünes und rotes Licht aus, Stickstoff vor allem blaues Licht und ein wenig Rot. Die so entstehenden bunt schimmernden Vorhänge der Polarlichter können sich über Tausende von Kilometern über die nördlichen oder südlichen Breiten erstrecken.
Was sind „Steve“ und der „Lattenzaun“?
Neben diesem Spektakel sind an unserem Himmel hin und wieder aber auch zwei andere farbig leuchtende Naturschauspiele zu beobachten, die meist gleichzeitig auftreten. Sie werden als „Steve“ und sein „Lattenzaun“ bezeichnet – in Anlehnung an eine Hecke und einen Zaun aus einem Kinderfilm. Steve leuchtet bogenförmig in einem breiten Farbspektrum rund um die Farbe Lila, die Streifen des Lattenzauns vibrieren intensiv grün. Bei beiden Vorgängen ist kein blaues Licht zu sehen. Obwohl Experten seit 2018 anerkennen, dass sich diese Phänomene damit optisch von gewöhnlichen Polarlichtern unterscheiden, gingen die Fachleute bislang trotzdem davon aus, dass sowohl Auroren als auch Steve und der Lattenzaun von denselben physikalischen Prozessen verursacht werden. Was im Detail ihre unterschiedlichen Farben erzeugt, war jedoch ein Rätsel.
Forschende um Claire Gasque von der University of California sind dem nun nachgegangen und stellen mit ihren Ergebnissen die gängigen Annahmen infrage. Demnach sehen Steve und der Lattenzaun nur auf den ersten Blick wie Polarlichter aus, sind aber andere Himmelsereignisse. Laut Gasques Berechnungen bilden sich die leuchtenden Phänomene Steve und der Lattenzaun deutlich weiter entfernt von den Polen als Auroren. Möglicherweise treten sie sogar noch am Äquator auf. In diesen Breitengraden produzieren offenbar elektrische Felder, die in relativ niedrigem Abstand zur Erdoberfläche parallel zum Magnetfeld der Erde laufen, die Lichter des Lattenzauns.
Theoretisch unmögliches elektrisches Feld entdeckt
Solche elektrischen Felder sollten theoretisch nicht existieren, weil sie eigentlich einen Kurzschluss erzeugen und verschwinden müssten. Gasque und ihre Kollegen kamen jedoch zu dem Ergebnis, dass in rund 110 Kilometern Höhe tatsächlich ein schwaches elektrisches Feld von rund 100 Millivolts pro Meter parallel zum Magnetfeld der Erde verlaufen könnte. In diesem Bereich treten ungewöhnliche Bedingungen wie geladenes Plasma mit geringerer Dichte und neutrale Sauerstoff- und Stickstoffatome auf, berichten die Forschenden. Diese Bedingungen könnten möglicherweise isolierend wirken und einen Kurzschluss des elektrischen Feldes verhindern.
