Schleier am Himmel: Das Geheimnis der nächtlichen Leuchtwolken

Licht an nach Sonnenuntergang: In manchen Sommernächten glimmt plötzlich der Himmel über Nordeuropa. Jetzt wurden die Leuchtenden Nachtwolken sogar erstmals in Südspanien gesichtet. Was haben die Schleier zu bedeuten?

(Foto: Helle Nacht über Sachsen: Forscher am Geophysikalischen Observatorium in Collm hielten diese leuchtende Eiswolke kurz nach Sonnenuntergang fest)

Am frühen Morgen des 14. Juni ereignete sich über Südspanien eine kleine Sensation: Der Nachthimmel leuchtete. Silber-bläulich glommen feine Schleier am dunklen Firmament. Dramatisches Leuchten vor schattiger Kulisse. Forscher staunen; sie sprechen von einem „extremen Wetterereignis“, das unerklärlich sei. Im Süden, so glaubte man, wäre es zu warm für die Eisschleier.

Das Phänomen kannte man bislang nur aus Nordeuropa: Von der Ostsee bis nach Österreich erscheinen in manchen Sommernächten sogenannte Leuchtende Nachtwolken. Nördlich von Stockholm hingegen ist der nächtliche Sommerhimmel zu hell, um die Wolken sehen zu können.

Mehrfach hat der überraschende Schimmer bereits Menschen veranlasst, die Ufo-Meldestelle in Mannheim zu kontaktieren. Aber natürlich waren die Erscheinungen keine fliegenden Untertassen. Vielmehr reflektieren Eisschleier an der Grenze zum Weltall das Licht der untergegangenen Sonne – und lassen den Himmel schimmern.

(Foto: Blick von der Heiligen-Geist Kirche in Wismar: In der Nacht vom 13. auf den 14. Juni 2012 leuchtete der Himmel über Norddeutschland)

„Das hatten wir nicht erwartet“

Auch in diesem Juni bewunderten Spaziergänger etwa an der Ostseeküste das Glitzern über Deutschland; weitere leuchtende Sommernächte dürften folgen. „Im Süden Spaniens aber hatten wir die Wolken nicht erwartet“, sagt Gerd Baumgarten vom Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik (IAP) der Universität Rostock in Kühlungsborn.

Die Entdeckung macht die schönen Überflieger noch rätselhafter – eigentlich ist alles an Leuchtenden Nachtwolken erstaunlich: Sie schweben 85 Kilometer über der Erde an der Grenze zum Weltall. Dort gibt es jedoch kaum Kondensationskeime, an denen Wolken wachsen könnten. Noch immer rätseln Wissenschaftler, an welche Partikel sich die Eisteilchen anheften, um Nachtwolken zu bilden.

Manchmal, so viel steht fest, waren es Raumfähren, deren Abgase künstliche Leuchtwolken schufen. Aber sonst? Bilden kosmische Partikel die Keimzellen? Meteoritenstaub und Vulkanasche allein jedenfalls reichten als Erklärung nicht aus, es seien zu wenige, sagt Franz-Josef Lübken vom IAP.

Wie am kalten Fenster

Das Höhenklima ist eigentlich ungünstig für die Wolken: Die Eisschleier bilden sich, obwohl es 85 Kilometer über der Erde zigmillionen Mal trockener ist als in der Sahara. Dass in der extremen Dürre dennoch frostiger Nebel entsteht, liegt an der extremen Kälte von minus 140 Grad Celsius: Wie an einer kalten Fensterscheibe genügt in 80 Kilometer Höhe ein Hauch, um Nebel zu erzeugen.

Für den feuchten Hauch sorgen offenbar riesige Luftwogen, so genannte Schwerewellen der Atmosphäre: Die Anziehungskraft der Erde verstärkt Turbulenzen und versetzt die Luft in Schwingung. Diese Wellen steigen gelegentlich bis in 90 Kilometer Höhe und kühlen sich dort bis auf minus 150 Grad ab.

Wann sich aber tatsächlich Eiswolken bilden, sei noch immer unvorhersehbar, sagt Baumgarten. Genauso plötzlich, wie die Wolken auftauchten, verschwänden sie auch.

(Foto: Blick von Kühlungsborn an der Ostsee: Silbriges Schimmern nach Sonnenuntergang im Juni 2012)

Gefräßige Eiswolken

Die flüchtigen Schleier lassen sich nur schwer beobachten. Solange sie nicht leuchten, können einzig Laser sie erspähen: Echos der Strahlen verraten die Eispartikel. Höhenstürme treiben die Eiswolken demnach oft mit Rennwagengeschwindigkeit umher – was die Schleier noch flüchtiger macht.

Die Beobachtungen der vergangenen Jahre haben das Mysterium der Leuchtenden Nachtwolken noch ausgeweitet:

• Das Sonnen-Rätsel: Offenbar schwankt die Zahl der Leuchtwolken im Rhythmus mit der Aktivität der Sonne – je schwächer der Stern, desto mehr Eisschleier scheint es zu geben. Zerstört etwa verstärkte Sonnenstrahlung die Kondensationskeime in hohen Luftschichten, so dass sich weniger Eiswolken bilden?
• Das Fress-Rätsel: Die Eiswolken fressen anscheinend regelrechte Schneisen in die Umgebung – wo sie sind, bleiben keine Kaliumteilchen übrig. Auch andere Substanzen wie Ozon würden von dem Eis angegriffen, berichten Forscher der Universität East Anglia in Großbritannien. Welchen Einfluss haben die leuchtenden Schleier damit auf die Witterung?
• Das Klima-Rätsel: Sind die Schönheiten der Nacht Vorboten der globalen Erwärmung? Treibhausgase wärmen untere Luftschichten; nach oben jedoch wird weniger Wärme abgestrahlt, wenn sich der Treibhauseffekt verstärkt. Das Höhenreich der Nachtwolken dürfte also im Zuge der Klimaerwärmung weiter abkühlen – die Bedingungen für Eisbildung würden sich damit verbessern. „In Zukunft könnten deshalb mehr Leuchtende Nachtwolken zu sehen sein“, meint Lübken.

(Foto: Nasa-Foto: Eisschleier an der Grenze zum Weltall reflektieren das Licht der untergegangenen Sonne – und lassen den Himmel schimmern)

Wenn Nachtwolken sterben

Das Schicksal einer Leuchtenden Nachtwolke besiegelt die Schwerkraft: Die Eisteilchen werden schwerer, weil sich immer mehr Wasserdampf an sie heftet. Mehrere Zentimeter pro Sekunde sinken sie ab. Bald ist es zu warm für die Eiskristalle, sie beginnen zu verdampfen – die leuchtende Nachtwolke löst sich auf.

Erlischt ihr Glimmen, bedeutet das aber nicht unbedingt, dass die Wolke am Ende wäre. Womöglich bekommt sie einfach nur kein Licht mehr: So weit ist es etwa eine Stunde nach Sonnenuntergang, wenn die Sommersonne mehr als 16 Grad hinter den Horizont getaucht ist.

Doch es muss nicht lange dunkel bleiben: Eine Stunde vor Sonnenaufgang kann es schon wieder beginnen, das Leuchten der Nacht.

Quellen: IAP/NASA/Der Spiegel vom 29.06.2012

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