Polarlichter sind nicht nur ein faszinierendes Himmelsschauspiel, ihre Farbe und Höhe verrät auch einiges über den Sonnenwind und die Erdatmosphäre. Jetzt haben Forscher eine neue, verblüffend einfache Methode entdeckt, um die Höhe der Polarlichter zu vermessen: Mit Hilfe ganz normaler Fotos, die von verschiedenen Standorten aus aufgenommen wurden. Der große Vorteil: Das ist nicht nur einfach, es bietet auch die Möglichkeit, dass sich jeder an dieser Forschung beteiligen kann.
Polarlichter entstehen, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds auf obere Atmosphäre treffen und dort Atome der atmosphärischen Gase anregen und zum Leuchten bringen. Über welche Höhen sich eine solche Aurora erstreckt, ist dabei ganz unterschiedlich, sie können zwischen 90 und 400 Kilometer hoch sein. Die Höhe kann Polarlichtforschern wertvolle Informationen über die Energie der beteiligten Elektronen liefern. Um sie zu messen, waren bisher vor allem spezielle Observatorien oder Beobachtungen von Satelliten aus nötig. Jetzt aber haben japanische und US-amerikanische Forscher eine sehr viele einfachere Methode entdeckt: ganz normale Fotos.
Planetarium lieferte die Idee
Die Idee kam den Forschern, als sie Fotos von Polarlichtern in einem Planetarium zeigten, die sie zuvor mit normalen digitalen Spiegelreflex-Kameras aufgenommen hatten. „Die Aurora war in diesen Aufnahmen wunderbar in 3D zu sehen. Ich war daher zuversichtlich, dass es möglich sein müsste, ihre Höhe anhand solcher Bilder zu berechnen“, erklärt Ryuho Kataoka vom National Institute of Polar Research in Tokyo. Das Entscheidende bei dieser Methode: Es müssen zwei Aufnahmen zur gleichen Zeit von einem Polarlicht erstellt werden – und diese möglichst von Standorten ein paar Kilometer voneinander entfernt.
Denn auch in unserem normalen Sehen entsteht der dreidimensionale Eindruck durch den Abstand unserer beiden Augen. Sie nehmen das betrachtete Objekt daher aus leicht unterschiedlichen Blickwinkeln wahr. Das Gehirn kann aus dieser sogenannte Parallaxenverschiebung ermitteln, wie weit das Objekt entfernt ist und wie tief es ist – es entsteht ein räumlicher Eindruck.
