Jedes Jahr füge ich zu dieser Zeit meiner Liste der Dinge, auf die ich am Nachthimmel achten sollte, einen neuen Punkt hinzu. Seltsamerweise sind es Wolken. Ich muss verrückt sein, oder? Welcher Astronom braucht mehr Wolken? Aber diese sind unterschiedlich. Namens nachtleuchtende Wolken (NLCs) sind diese schreckhaften Objekte in der Morgen- und Abenddämmerung hin und wieder tief am Nordhimmel zu sehen. Ende Mai bis August ist die beste Zeit, um sie zu sehen.
Was sind das für dünne, manchmal unheimliche Wolken? Und wie kann man sie sehen?
Zuerst ein Vorbehalt. Wenn Sie in Mississippi leben, sind Ihre Chancen, sie zu entdecken, geringer als eine Bohne. Zu Beginn ungewöhnlich, sind NLCs normalerweise in höheren Breitengraden sichtbar; die nördlichen USA, Kanada und Europa sind die wichtigsten Außenposten für eine NLC-Mahnwache.
Nachtleuchtende Wolken, die sich etwa 80 km hoch in der kühlen Mesosphäre bilden, liegen hoch über der Troposphäre, der Heimat der bekannteren Wolken. Foto von der Internationalen Raumstation ISS. Bildnachweis: NASA
NLCs verstecken sich in der Erde Mesosphäre , eine verdünnte Luftdecke, die sich von 30 bis 53 Meilen (48-85 km) hoch erstreckt. Die meisten Meteore, die wir sehen, verglühen in dieser Schicht. Außerdem ist es dort oben extrem kalt, die Temperaturen an der Spitze sinken auf zähneklappernde -130 F (-90 C). Aufgrund ihrer großen Höhe reflektieren nachtleuchtende Wolken das Sonnenlicht noch lange nach Sonnenuntergang, wenn andere Wolken grau und farblos geworden sind. Ihre Farbe wird durch die Ozonschicht befindet sich 12-19 Meilen (19-30 km) über dem Kopf. Die Rot- und Orangetöne des reflektierten Sonnenlichts werden auf ihrem Weg zu unseren Augen vom Ozon absorbiert und färben die Wolken blau.
Cirruswolken sehen im Vergleich zum plissierten, welligen Erscheinungsbild von NLCs oft wie feine Streifen aus. Dieses Foto zeigt auch die Höhenunterschiede während einer typischen Ausstellung im Norden der USA. Bildnachweis: Bob King
Damit eine Wolke Gestalt annimmt und wächst, muss Wasser an etwas haften bleiben. In den alltäglichen Wolken liefert Staub von Windstürmen – insbesondere aus den Wüsten der Welt – die notwendigen „Keime“ für die Bildung von Wassertröpfchen und Eiskristallen.
Cirruswolken, die wie Federn über den Tageshimmel wehen, sind in der Regel etwa 16 km hoch. Sie bestehen aus Eiskristallen und schweben in der Nähe des oberen Endes der tiefsten und dicksten Luftschicht, der sogenanntenTroposphäre. Nachtleuchtende Wolken teilen sich das Reich der griechischen Götter und sonnen sich bis tief in die Nacht in einer Höhe von einigen50 Meilen. Das ist fast so hoch wie dieNordlicht, die auf knapp 60 Meilen herunterrutschen kann.
Wir sehen nachtleuchtende Wolken weit nach Sonnenuntergang, wenn andere Wolken dunkel geworden sind, weil sie viel höher sind und immer noch Sonnenlicht einfangen und zur Erde zurückreflektieren können. Bildnachweis: NASA
Da es fast unmöglich ist, Staub hoch genug aufzuwirbeln, um Kerne für die Bildung nachtleuchtender Wolken zu liefern, vermuten Wissenschaftler, dass Weltraumstaub von Meteoroiden und Kometen einen Teil des notwendigen Materials liefert. Während die Erde um die Sonne reist, fegt sie jährlich etwa 40.000 Tonnen interplanetaren Staub auf, genug, um die Arbeit zu erledigen. Andere Quellen sind vulkanischer Staub und sogar chemische Rückstände aus den Raketenabgasen der einst häufigen Starts des Space Shuttles.
Winde von Sommerstürmen tragen den Wasserdampf aus der unteren Atmosphäre in die Mesosphäre, der auf terrestrischen und extraterrestrischen Staubkernen kondensiert. Deshalb sind NLC-Displays im Sommer am häufigsten.
Wellen von NLCs am 12. Juni 2012, gesehen von Duluth, Minnesota Credit: Bob King
Hier in Duluth, Minnesota, bei 47 Grad Nord, habe ich in den Jahren der Himmelsbeobachtung wahrscheinlich ein halbes Dutzend Displays gesehen, aber um ehrlich zu sein, habe ich erst in den letzten 5 Jahren angefangen, gezielt danach zu suchen. Als sich der Ende Mai nähert und die Dämmerung bis tief in die Abendstunden hineinreicht, scanne ich den Himmel in der Hoffnung auf ihre Rückkehr. Der Schlüssel zum Erkennen von NLCs besteht darin, einen Ort mit weitem Blick auf den nördlichen Horizont zu finden.
Im Norden geht die Sonne gegen 21 Uhr zurück. und die Dämmerung endet mehr als zwei Stunden später. Achten Sie auf NLCs, die etwa eine Stunde nach Sonnenuntergang beginnen, wenn die Zirruswolken blassgrau geworden sind und die Sterne zu erscheinen beginnen. Von meinem Zuhause aus schweben sie normalerweise zwischen 5 und 10 Grad (etwa eine Faust auf Armlänge oder weniger) hoch über dem nördlichen Horizont. Die Wolken erscheinen zum ersten Mal am oberen Ende dieses Bereichs, aber mit zunehmender Dämmerung schrumpfen sie zum Horizont zurück.
Video von NLCs aus der Science Photo Library
NLCs sehen komisch aus. Es ist nicht nur ihre verräterische, unheimliche, plasmablaue Färbung, sondern auch ihre Form, die sie verrät. Streifen, Wellen, Locken, Strähnen vermischen sich auf fremdartige Weise. Sie könnten diese vielleicht auf dem Mars erwarten, aber auf der Erde? Ferngläser sind eine große Hilfe bei der Wahrnehmung der besonderen Texturen und Farben der Wolken. Ich sage das, weil ich meine mehrmals vergessen habe. Zwei weitere tote Werbegeschenke – NLCs werden eine Zeit lang heller, wenn der Himmel dunkler wird. Normale Wolken verhalten sich umgekehrt. NLCs bewegen und ändern sich auch sehr langsam, weil sie so weit oben und weit weg sind.
Mit Blick von oben hat die Mission Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) dieses zusammengesetzte Bild der nachtleuchtenden Wolkendecke über dem Südpol am 31. Dezember 2009 aufgenommen. Klicken Sie hier, um mehr über AIM zu erfahren. Bildnachweis: NASA/HU/VT/CU LASP
Nachtleuchtende Wolken bleiben bis fast zum Ende der Dämmerung glühen. Die Cut-off-Betrachtungszeit für den Norden der USA beträgt etwa 2 Stunden nach Sonnenuntergang oder früher, wenn die Mücken ihren Willen haben. Bis dahin sinkt die Sonne zu weit unter den Horizont, um das Licht zu liefern, um sie aufrechtzuerhalten. Diejenigen, die weiter nördlich in Kanada, Nordirland, England und Finnland leben, wo der Himmel in den frühen Sommermonaten nie wirklich dunkel ist, können die ganze Nacht NLC-Beobachtungen genießen.
Dawn-Display mit Sternen von elektrisch-blauen NLCs am 13. Juni 2012. Bildnachweis: Bob King
Es gibt Hinweise darauf, dass NLC-Displays immer häufiger werden und in den letzten 20-30 Jahren sogar in niedrigere Breiten vordringen. Es könnte mit einem erhöhten Kohlendioxidgehalt in der Erdatmosphäre zu tun haben. Während CO2 dazu beiträgt, die unteren Luftschichten zu erwärmen, kann es dazu führen, dass die obere Atmosphäre kälter wird, was die kalten Bedingungen schafft, die für eine beschleunigte Nachtwolkenbildung erforderlich sind. Sie können tiefer in das Thema eintauchen HIER .
Wenn Sie mehr über die ungewöhnlichsten Wolken der Erde erfahren möchten, besuchen Sie die Homepage für Nachtleuchtende Wolkenbeobachter . Wie die Nordlichter ist auch eine aufregende Nachtwolken-Darstellung eine Reise wert in das Nordland.
