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Was verursacht die Farben der Aurora Borealis?

Die Aurora ist der Name für die farbigen Lichtbänder, die in den höheren Breiten am Himmel zu sehen sind. Die Aurora Borealis oder Nordlichter sind hauptsächlich in der Nähe des Polarkreises zu sehen. Die Aurora australis oder Southern Lights sind in der südlichen Hemisphäre zu sehen. Das Licht, das Sie sehen, kommt von Photonen, die durch Sauerstoff und Stickstoff freigesetzt werdenin der oberen Atmosphäre. Energetische Partikel aus dem Sonnenwind treffen auf die als Ionosphäre bezeichnete Schicht der Atmosphäre und ionisieren die Atome und Moleküle. Wenn die Ionen in den Grundzustand zurückkehren, erzeugt die als Licht freigesetzte Energie die Aurora. Jedes Element setzt bestimmte Wellenlängen frei, sodass die Farben, die Sie sehen, von der Art des angeregten Atoms, der empfangenen Energie und der Mischung der Lichtwellenlängen abhängen. Streulicht von Sonne und Mond kann ebenfalls die Farben beeinflussen.

Aurora von oben nach unten gefärbt

Sie können eine einfarbige Aurora sehen, aber es ist möglich, durch die Bänder einen regenbogenähnlichen Effekt zu erzielen. Streulicht von der Sonne kann der Spitze einer Aurora ein Violett oder Purpur verleihen. Als nächstes kann rotes Licht auf einem grünen oder gelbgrünen Band sein. Es kann blau mit grün oder darunter sein. Die Basis der Aurora kann rosa sein.

Einfarbige Aurora

Feste grüne und feste rote Auroren wurden gesehen. Grün ist in den oberen Breiten üblich, während Rot selten ist. Auf der anderen Seite ist Aurora aus den unteren Breiten eher rot.

Elementemissionsfarben

  • Sauerstoff: Der große Spieler in der Aurora ist Sauerstoff. Sauerstoff ist verantwortlich für das lebendige Grün (Wellenlänge von 557,7 nm) und auch für ein tiefes bräunliches Rot (Wellenlänge von 630,0 nm). Durch die Anregung von Sauerstoff entstehen rein grüne und grünlich-gelbe Auroren.
  • Stickstoff: Stickstoff emittiert blaues (mehrere Wellenlängen) und rotes Licht.
  • Andere Gase:  Andere Gase in der Atmosphäre werden angeregt und emittieren Licht, obwohl die Wellenlängen außerhalb des Bereichs des menschlichen Sehens liegen oder zu schwach sind, um sie zu sehen. Beispielsweise emittieren Wasserstoff und Helium Blau und Purpur. Obwohl unsere Augen nicht alle diese Farben sehen können, zeichnen Fotofilme und Digitalkameras häufig einen breiteren Farbtonbereich auf.

Aurora Farben nach Höhe

  • Über 150 Meilen: rot, Sauerstoff
  • Bis zu 150 Meilen: grün, Sauerstoff
  • Über 60 Meilen: lila oder violett, Stickstoff
  • Bis zu 60 Meilen: blau, Stickstoff

Schwarze Aurora

Manchmal gibt es schwarze Bänder in einer Aurora. Die schwarze Region kann strukturiert sein und das Sternenlicht blockieren, so dass sie Substanz zu haben scheinen. Die schwarze Aurora resultiert höchstwahrscheinlich aus elektrischen Feldern in der oberen Atmosphäre, die verhindern, dass Elektronen mit Gasen interagieren.

Aurora auf anderen Planeten

Die Erde ist nicht der einzige Planet mit Auroren. Astronomen haben zum Beispiel die Aurora auf Jupiter, Saturn und Io fotografiert. Die Farben der Aurora sind jedoch auf verschiedenen Planeten unterschiedlich, da die Atmosphäre unterschiedlich ist. Die einzige Voraussetzung für eine Aurora eines Planeten oder Mondes ist eine Atmosphäre, die von energetischen Partikeln bombardiert wird. Die Aurora hat an beiden Polen eine ovale Form, wenn der Planet ein Magnetfeld hat. Planeten ohne Magnetfelder haben immer noch eine Aurora, die jedoch unregelmäßig geformt ist.

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