AGI – In der Weihnachtsnacht 2022 erleuchtete ein gewaltiges Polarlicht den Himmel über Tausende von Kilometern rund um den Nordpol. Die Lichtshow ermöglichte es Wissenschaftlern, ein einzigartiges Ereignis zu beobachten: den Polarschauer Aurora, ein seltenes funkelndes Phänomen, das entsteht, wenn energiereiche Elektronen von der Sonne über die Polarregionen der Erde strömen. Über die Entdeckung wird in Science Advances berichtet. Polarlichter entstehen, wenn geladene Teilchen von der Sonne auf das Erdmagnetfeld treffen und mit ihm interagieren.
Ihre Energie drückt sich normalerweise in leuchtenden Darstellungen tanzender grüner Zelte, hoch aufragender roter Säulen oder anderen Spektakeln aus, wie sie im Mai Himmelsbeobachter auf der ganzen Welt faszinierten. Polare Schauer-Auroren entstehen, wenn Elektronen, die direkt von der Korona der Sonne oder der äußersten Atmosphäre kommen, in die Erdatmosphäre stoßen. Diese Polarlichter sind selten, da diese Elektronen selten in ausreichender Menge auf die Atmosphäre treffen, um ein Leuchten zu erzeugen. Darüber hinaus stören andere Arten geladener Teilchen häufig diese Elektronen und verhindern so die Bildung polarer Schauer-Auroren. Doch im Dezember 2022 war die Welle anderer Sonnenteilchen, bekannt als Sonnenwind, für 28 Stunden auf ein Rinnsal reduziert.
Elektronen aus dem Polarregen strömten ungehindert auf die Erde und erzeugten ein grünliches Leuchten, das sich über mehr als 3.000 Kilometer über den Nordpol erstreckte. „Jeder, der in dieser Nacht in der hohen Arktis nach oben schaute, hätte es entdecken können“, sagte Keisuke Hosokawa, ein Weltraumphysiker an der Universität für Elektrokommunikation in Tokio, der das Forschungsteam leitete. Im Gegensatz zu den Vorhängen und Lichtsäulen normaler Polarlichter war dieses Polarlicht über den ganzen Himmel verteilt.“ Wissenschaftler haben bei Beobachtungen von Satelliten, die auf die Pole herabblickten, gelegentlich polare Polarlichter entdeckt.
Seit 2011 richtet Hosokawa eine Roboterkamera himmelwärts über die norwegischen Inseln Spitzbergen im Arktischen Ozean, in der Hoffnung, zum ersten Mal einen Polarregen-Aurora vom Boden aus zu sehen. Dies gelang ihm erst im Januar 2023, als er sich Daten von etwa drei Wochen zuvor ansah. Es wurde festgestellt, dass sich das Polarlicht aus dieser Zeit stark von anderen Arten von Polarlichtern unterschied. Hosokawa überprüfte dann Bilder der Polarregionen, die ungefähr zur gleichen Zeit wie die Beobachtungen auf Spitzbergen von US-Militärwettersatelliten aufgenommen wurden. Auf diesen Bildern beobachtete er, wie das Polarlicht fast die gesamte nördliche Polarkappe ausfüllte.
Satelliten haben in den letzten Jahrzehnten kleine polare Polarlichter entdeckt, die letzte Beobachtung eines großen Polarlichts erfolgte jedoch im Mai 1999, als auch der Sonnenwind vorübergehend nachließ. „Die Untersuchung polarer Schauer-Auroren könnte Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, wie der Sonnenwind mit dem Erdmagnetfeld interagiert“, fügte Yongliang Zhang hinzu, Weltraumphysiker am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland, und Mitautor der Studie.
