Aus dem Orbit betrachtet gleicht die Erde hier einem Glutplanet. Unter dem Sternenhimmel erstrahlt die Atmosphäre in dieser Aufnahme von der Internationalen Raumstation in einem leuchtenden Orangegelb. Ursache für dieses faszinierende Phänomen ist der Airglow – der Einfluss von solarer UV-Strahlung auf unsere Erdatmosphäre. Sie bringt die Gasmoleküle zum Fluoreszieren.
Es ist ein Phänomen, das nur aus dem All sichtbar ist: Selbst mitten in der Nacht schimmert die Erdatmosphäre geisterhaft grünlich, rötlich oder gelb. Diese Aufnahme zeigt das Leuchten am 7. Oktober 2018, als die Internationale Raumstation ISS in 400 Kilometern Höhe über Australien hinwegflog. Grund für die Lichterscheinung ist nicht die Lichtverschmutzung durch die unzähligen Lampen unserer Städte, Straßen und Dörfer. Und auch die Polarlichter sind an diesem Leuchtphänomen unschuldig.
Stattdessen sorgt ein verzögerter Effekt des Sonnenlichts dafür, dass die obere Erdatmosphäre ständig leicht farbig leuchtet. Dieser sogenannte Airglow entsteht, weil die tagsüber einfallende Sonnenstrahlung die Gasmoleküle in der Atmosphäre anregt. Die energiereiche UV-Strahlung katapultiert die Elektronen der Stickstoff- und Sauerstoffatome, aber auch anderer Elemente auf ein höheres Energieniveau.
Nach einiger Zeit geben die Moleküle die aufgenommene Energie wieder ab: Die Elektronen fallen wieder auf ihr Ausgangsniveau zurück und geben dabei ein Photon bestimmter Wellenlänge ab – es entsteht Licht. Weil dies mit Verzögerung geschieht, hält das Leuchten auch nachts an.
Bei Sauerstoff ist dieses „Nachglühen“ meist grünlich, das in dieser Aufnahme dominierende gelbe Leuchten wird von Natriumatomen abgegeben. Andere Moleküle und Atome produzieren dagegen rötliches, blaues oder auch infrarotes und ultraviolettes Licht.
„Der Airglow ist deswegen ein großartiges Werkzeug für Wissenschaftler“, erklärt Sarah Jones vom Goddard Space Flight Center der NASA. „Denn er enthüllt einiges über die Bedingungen der oberen Atmosphäre, wie ihre Temperatur, ihre Form und den Gehalt an verschiedenen Arten von Gasen.“ Anhand der Farben und der Intensität des Airglows können Forscher zudem Rückschlüsse auf die Interaktion der Sonnenstrahlung, des Sonnenwinds und unserer irdischen Umgebung ziehen.
