Auf einmal erscheint auf Fotos, die sonst an gleicher Stelle einen perfekten Sternenhimmel zeigten, ein geisterhaftes, grünes Leuchten. Hier zum Beispiel am Jacobus-Kapteyn-Teleskop, kurz vor Monduntergang:
Das ist das Nachthimmelleuchten (Airglow). Und jetzt? Polarlichter über La Palma? Nein, die Ursache ist etwas komplexer.
Selbst in einer mondlosen Nacht wird der Nachthimmel nie vollständig schwarz. Der Grund sind gestreutes Sonnenlicht, das Licht der Sterne, Streulicht aus künstliche Lichtquellen am Boden - und komplizierte Prozesse in einer besonderen Schicht der Atmosphäre: der Ionosphäre.
Während Polarlicht durch den elektronenreichen Sonnenwind entsteht, der Atome und Moleküle direkt zum Leuchten anregt, entsteht Airglow indirekt durch chemische Prozesse in der Ionosphäre.
Die Ionosphäre beginnt etwa 80 Kilometer über der Erdoberfläche und verdankt ihren Namen dem Umstand, das in ihr besonders viele freie Elektronen und geladene Atome ('Ionen') enthalten sind. Normalerweise sind Atome elektrisch neutral. Die energiereichen Teile des Sonnenlichts (Ultraviolett- und Röntgenstrahlung) schlagen aus den Atomen aber einzelne Elektronen heraus und sorgen so für die freien Ionen in dieser Schicht. Gleichzeitig schwächt sich die Strahlung ab und wechselt in für Lebewesen ungefährliche Wellenlängen.
Die harte Ultraviolett- und Röntgenstrahlung der Sonne erzeugt aber nicht nur geladene Teilchen (Ionen und Elektronen), sondern sie ist sogar dazu in der Lage, eigentlich sehr stabile chemische Bindungen zu 'knacken'. Vor allem Sauerstoffmoleküle (O2) fallen ihr zum Opfer und werden in atomaren Sauerstoff (O) aufgespalten. Atomarer Sauerstoff ist für Airglow entscheidend, denn er dient als Energiespeicher für chemische Prozesse, an deren Ende das grüne Leuchten steht.
In besonders dunklen Gegenden lässt sich Airglow sogar mit bloßem Auge beobachten. Er erscheint dann als farbloser oder gräulicher Schleier. Erst auf länger belichteten Fotos zeigt sich das charakteristische grüne Leuchten, das den angeregten Sauerstoff verrät:
Airglow - hier über dem Isaac-Newton-Teleskop - erstreckt sich über den gesamten Himmel, erscheint aber in einem flachen Winkel zum Horizont am intensivsten, weil wir dann über hunderte Kilometer durch eine Schicht mit nur geringer Dichte blicken. Sähen wir dagegen senkrecht nach oben, wäre die Schicht nur wenige Kilometer dick und durch die geringe Dichte in den oberen Atmosphärenschichten wäre der Effekt wesentlich schwächer ausgeprägt.
Zum Leidwesen der Astronomen beschränkt Airglow die Leistungsfähigkeit irdischer Teleskope, da er sozusagen natürliches 'Kunstlicht' ist. Erst ein Teleskop außerhalb der Erdatmosphäre wie z. B. Hubble kann unbeeinträchtigt von diesem Licht arbeiten.
Weitere Informationen zum Thema Polarlicht und Airglow finden sich hier: http://www.polarlichter.info/airglow.htm
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