Ich fotografiere viele Nordlichter. Genau wie der nächste Fotograf bin ich begeistert von den auffälligen Farben, die auf der Rückseite meiner Digitalkamera leuchten. Bei der Vorbereitung dieser Bilder für die Veröffentlichung hellen oder hellen viele von uns die Bilder auf, damit die Farben und Formen besser zur Geltung kommen. Daran ist nichts auszusetzen, außer dass die Polarlichter in unseren Augen meistens nie so aussahen.
Überrascht? Ich habe das obige Foto aufgenommen und mit Photoshop Farbe und Helligkeit an die Ansicht mit bloßem Auge angepasst. Beachten Sie den Grünstich im hellen Bogen unten. Die Strahlen waren farblos. Bildnachweis: Bob King
Die Farben, die Sie in Polarlichtfotos sehen, SIND echt, aber übertrieben, da es sich bei den Bildern um Langzeitbelichtungen handelt. Sobald sich der Verschluss der Kamera öffnet, sammelt sich Licht auf dem elektronischen Sensor, wodurch schwache und blasse Motive hell und lebendig werden. Die Kamera kann nichts dafür, und wer würde einem Fotografen die Chance verwehren, die Schönheit zu teilen? Die meisten von uns verstehen die Magie von Langzeitbelichtungen und berücksichtigen einen mentalen Fudge-Faktor, wenn sie astronomische Fotos einschließlich der Polarlichter betrachten.
Fotos können jedoch irreführend sein, insbesondere für Anfänger, die möglicherweise „das zweite Kommen“ erwarten, wenn sie das Nordlicht beobachten, nur um dann von der Realität enttäuscht zu werden. Was schade ist, denn die echte Aurora kann einem die Kinnlade herunterklappen.
Eine massive Wand aus hellvioletten und grünen Strahlen vom 20. Juli 2012. Details: 16 mm bei f/2.8, ISO 800 und 20 Sekunden Belichtung. Bildnachweis: Bob King
Deshalb dachte ich, es wäre lehrreich, ein paar Polarlichtfotos zu machen und sie auf das zu reduzieren, was das Auge normalerweise sieht. Wahrheit in der Werbung wissen Sie. Ich habe auch damit begonnen, Haftungsausschlüsse in meine Bildunterschriften aufzunehmen, wenn die Bilder auffällige purpurrote Strahlen zeigen. Erfahrene Polarlichtbeobachter wissen, dass einige der denkwürdigsten Polarlichter blutrot leuchten, aber die meisten der von der Kamera aufgenommenen Rottöne sind für das Auge einfach unsichtbar. Unsere Augen haben ihre größte Empfindlichkeit gegenüber grünem Licht entwickelt, dem Teil des Regenbogenspektrums, in dem die Sonne am intensivsten scheint. Wir sind etwas weniger empfindlich gegenüber Gelb und nur 1/10 so empfindlich gegenüber Rot.
Bild angepasst, um die visuelle Ansicht besser darzustellen. Die meisten Polarlichter sind zwischen 60 und 240 Kilometer hoch, erreichen aber gelegentlich bis zu 600 Kilometer. Bildnachweis: Bob King
Eine typische Aurora beginnt ihr Leben als blasses weißes Band tief am Nordhimmel. Wenn wir Glück haben, intensiviert sich das Band, überschreitet die Farbschwelle und leuchtet blassgrün. Tiefere und hellere Grüntöne sind auch bei aktiven und hellen Polarlichtern üblich, aber Rot ist schwer fassbar, da die Augen dafür weit weniger empfindlich sind als Grün. Oftmals wird ein Vorhang aus grünen Strahlen durch eine rote, blaue oder violette Emission abgerundet, die mit prächtiger Wiedergabetreue in der Kamera aufgenommen wurde. Was sieht das Auge? Rauchiger, farbloser Dunst mit einem Hauch von Rosa. Vielleicht.
Auch das bedeutet nicht, dass wir nur Grün und Weiß sehen. Ich habe leuchtende (blasse) grüne Strahlen beobachtet, die sich vom Horizont bis zum Zenit erstrecken und deren Hintern in rosa-violett getaucht sind, ein wunderbarer Anblick. Ein weiterer Faktor, den Sie beachten sollten, ist die Dunkeladaption – je länger Sie unter einem dunklen Himmel unterwegs sind, desto empfindlicher werden Ihre Augen für die Farbe, die vorhanden sein könnte. Nachts sind wir jedoch meistens farbenblind und verlassen uns auf unsere Schwachlichtempfindlichkeit Stabzellen herumzukommen. Zapfenzellen, die auf das Farbsehen fein abgestimmt sind, werden nur aktiviert, wenn die Lichtintensität bestimmte Schwellen erreicht. Das passiert oft, wenn es um Polarlichtgrün geht, aber weniger bei anderen Farben, auf die unsere Zellen weniger reagieren.
Einfallende Polarelektronen regen Sauerstoff- und Stickstoffatome und -moleküle an, die dann Lichtphotonen mit bestimmten Wellenlängen abschießen, wenn sie in ihren Grundzustand zurückkehren. Sauerstoffstrahlen leuchten bei 557,7 (grün) und 603 (rot) Nanometern. Bildnachweis: NCAR
Polarlichtfarben entstehen, wenn Elektronen von der Sonne wie Feuerwehrleute auf einem Feuerpol die Magnetfeldlinien der Erde hinunterspiralen und in Sauerstoff- und Stickstoffatome in der oberen Erdatmosphäre zwischen 96 und 240 km Höhe aufprallen. Hier ist eine Aufschlüsselung von Farbe, Atom und Höhe:
* Grün – Sauerstoffatome in einer Höhe von 60-93 Meilen (100-150 km)
* Rot – Sauerstoffatome von 93-155 Meilen (150-250 km)
* Lila – molekularer Stickstoff bis zu 100 km
* Blau/Lila – molekulare Stickstoffionen über 100 Meilen (160 km)
Wenn ein Elektron beispielsweise auf ein Sauerstoffatom trifft, stößt es eines der Elektronen des Sauerstoffs auf ein höheres Energieniveau. Wenn dieses Elektron in seinen vorherigen Ruhe- oder Grundzustand zurückfällt, emittiert es ein grünes Lichtphoton. Milliarden von Atomen und Molekülen, die jeweils winzige Lichtblitze erzeugen, bilden eine Aurora. Es dauert ungefähr 3/4 Sekunde, bis dieses Elektron abfällt und das Atom ein Photon freisetzt, bevor es einen weiteren Kick von einem Sonnenelektron erhält. Die meisten Polarlichter sind reich an Sauerstoffemissionen.
Die Schichten unserer Atmosphäre zeigen die Höhe der häufigsten Polarlichter. Bildnachweis: Wikimedia Commons
Weiter oben, wo die Luft so dünn ist, dass sie einem harten Vakuum gleicht, kommt es nur etwa alle 7 Sekunden zu Kollisionen zwischen Atomen. Mit viel Zeit können Sauerstoffelektronen im Atom auf ihr niedrigstes Energieniveau übergehen und dabei ein Photon von . freisetzenNetzhell statt grün. Aus diesem Grund zeigen hohe Rochen vor allem bei Langzeitbelichtungen oft rote Spitzen.
Nur während sehr aktiver geomagnetischer Stürme, wenn Elektronen bis auf ein niedriges Niveau in die Atmosphäre eindringen, können sie Stickstoffmoleküle anregen, wodurch die bekannten violetten Ränder am Boden heller Strahlen entstehen. Beschossene molekulare Stickstoffionen in großer Höhe geben ein tiefblau-violettes Licht ab. Für das Auge kaum sichtbar, habe ich es eines Nachts in der Kamera aufgenommen.
Eine auffällige koronale Aurora im Februar 1999 auf Film fotografiert. Das Rot in dieser Aurora war mit bloßem Auge offensichtlich, sah aber eher wie die Photoshop-Version rechts aus. Bildnachweis: Bob King
Während Videos darauf hinweisen, wie wild dynamisch Polarlichter sein können, sind sie kein Ersatz dafür, selbst eine zu sehen. Deshalb scheine ich nie ins Bett zu gehen, wenn das erste verlockende Leuchten über dem nördlichen Horizont auftaucht. Bunt oder farblos, Sie werden staunen, wie sich das Polarlicht in einer Vielzahl von Formen von Bögen über Strahlen bis hin zu flammenden Flecken und sich windenden Schnörkeln ständig neu erfindet. Verpassen Sie nicht die Gelegenheit, einen zu sehen. Wenn etwas auf dieser grünen Erde absolut überirdisch aussieht, dann ist es die Aurora Borealis. Klicken HIER für eine Anleitung, wann und wo Sie auf sie achten sollten.
