Sternfreunde Borken e.V.

Das war schon ein außergewöhnlicher Abend, der 21.Juni 2019. Der ganze nördliche Himmel war bis über den Zenit mit Leuchtenden Nachtwolken verschönert. Ein silbriger Schleier, fast apokalyptisch wirkend, überzog den Himmel.  Die leichte Dynamik der Wolken war gut zu beobachten und mit der zunehmenden Dämmerung zogen sich die Wolken auch nach Norden zurück.  Tief im Norden konnte man sie noch eine lange Zeit sehen, aber nach Mitternacht waren auch dort keine Silberschleier  mehr sichtbar. Am darauffolgenden Tag war von den Leuchtenden Nachtwolken gar nichts zu sehen.  Sie sind eben doch selten und nicht vorhersagbar.  Die Chancen, diese Wolken zu Gesicht zu bekommen sind aber in den Monaten Mai bis August in unseren Breiten gar nicht schlecht. Ein Wolkenspektakel, wie an jenem Juniabend 2019 ist vielleicht die Ausnahme.

(NLCs über Borken am 21.Juni 2019)

Leuchtende Nachtwolken sind übrigens ein Phänomen, das erst in den letzten Jahren in Mode gekommen ist.  Die Geschichte dieser Wolken begann im Jahr 1883, als der Vulkan Krakatau in der Nähe von Java  ausbrach und Staub und Aerosole in die hohe Atmosphäre katapultierte. Die Vulkanasche sorgte in den nächsten Monaten weltweit für farbenprächtige Sonnenuntergänge.  Die bemerkenswerten Sonnenuntergänge inspirierten nicht nur Künstler, wie Edvard Munch, der die Atmosphäre auf dem Gemälde „Der Schrei“ festhielt.  Astronomen beobachteten zu dieser Zeit zum ersten Mal das Phänomen der Leuchtenden Nachtwolken. Es ist etwas kurios, warum die Wolken erst so spät entdeckt wurden. Die Astronomen beobachten den Himmel eigentlich schon seit vielen hundert Jahren. Offenbar gab es keine spektakulären Ausbrüche.  Die Erforschung der Wolken begann also erst  im Jahr 1885.   In Deutschland waren es die Astronomen Wilhelm Förster und Otto Jesse von der Berliner Sternwarte, die sich den Wolken wissenschaftlich näherten. Mit  Höhenbestimmungen durch Triangulation kamen die Sternforscher zu der Erkenntnis, dass diese Wolken in über 80 km Höhe entstehen. Sie haben also nichts mit dem normalen Wettergeschehen zu tun. Ihr Reich ist oberhalb der Mesosphäre, was die Forscher damals schon sehr verwunderte. Dieser Bereich der Atmosphäre ist heute auch fast ein weißer Bereich in der Atmosphärenforschung. Wetterballone und Flugzeuge erreichen diese Höhe von 80 km nicht.  Raketen durchstoßen diesen Bereich sehr schnell. Sicher ist aber, dass die Atmosphäre dort sehr dünn und sehr, sehr trocken ist. Auch ist sie mit -90°C sehr kalt, Werte bis -150°C wurden sogar gemessen.   Die Mesopause ist in den Sommermonaten besonders kalt. Es sind also umgekehrte Verhältnisse zu den bodennahen Schichten.  Für die Bildung von Wolken fehlen nun kleine Staubpartikel und etwas Wasser, welches an den Staubpartikeln kondensieren kann. Die Partikel liegen im Bereich von wenigen Nanometer Größe. Der Staub und andere Aerosole können durch Vulkanausbrüche in die hohe Atmosphäre getragen werden.  Auch Wasser kann auf diesen Weg in über 80km Höhe getragen werden. Wenn in den Sommermonaten die Sonne nicht tief unter den Horizont tritt, werden die Kondensationskeime noch von der Sonne angeleuchtet und treten dann als Leuchtende Nachtwolken in Erscheinung.  Die kondensierten Eiskristalle sind so klein, dass die förmlich mit dem Wind, der in der Mesopause herrscht, mitgetragen werden. Sie breiten sich dann mitunter mit einer Geschwindigkeit von 140 km/h aus.

Die Erforschung der Leuchtenden Nachtwolken ist noch in den Kinderschuhen. Ein Einfluss der Sonnenaktivität ist zu vermuten, aber konnte nicht eindeutig nachgewiesen werden.  Bei schwacher Sonnenaktivität können mehr Teilchen der kosmischen Strahlung in die Mesosphäre eindringen und Kondensationskeime bilden.  Auch wird vermutet, dass erhöhte Sonnenaktivität die Mesosphäre aufheizt.  Tatsächlich beobachtet man stärkere Aktivität der Leuchtenden Nachtwolken nach dem Sonnenaktivitätsminium. Das würde die negative Korrelation zwischen Sonnenaktivität und Auftreten  der Leuchtenden Nachtwolken bestätigen.

In den letzten Jahren wächst das Interesse an Leuchtende Nachtwolken.  Es scheint so, als ob die Leuchtenden Nachtwolken in der jüngsten Vergangenheit öfter zu beobachten sind. Sicherlich ist das gestiegene Interesse und die Möglichkeit der Kameraüberwachung ein Grund für die Mehrbeobachtungen.  Es gibt aber auch die Vermutung, dass der menschliche Einfluss sich sogar in der Mesopause bemerkbar macht.  Der Ausstoß von Treibhausgasen erwärmt die Atmosphäre, insbesondere die Troposphäre. Die Mesosphäre kühlt aber stärker ab. Und je kälter die Mesopause , desto größer die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von Nachtleuchtender Wolken. Das Methan in der Atmosphäre spielte auch eine Rolle. Durch menschliche Aktivitäten erhöht sich der Anteil an Methan in der Atmosphäre seit 200 Jahren deutlich.  Der  erhöhte Methananteil sorgt dafür, dass Wasser in die hohe Atmosphäre kommen kann. UV-Strahlung zerstört das Methanmolekül. Der freiwerdende Wasserstoff bindet Sauerstoff und bildet Wasser,  das an den winzigen Staubpartikeln kondensieren kann.

 Nun werden noch Kondensationskeime vermehrt durch Überbleibsel der Weltraumfahrt in die Mesosphäre getragen.  Das Zusammenspiel unserer Aktivitäten begünstigt die Entstehung Nachtleuchtender Wolken.  Vielleicht ist das auch der Grund, warum die Leuchtenden Nachtwolken erst am Ende des 19. Jahrhunderts bemerkt wurden.

Die Leuchtenden Nachwolken sind schön anzusehen und vielleicht ein Mahnzeichen für uns. Unsere Aktivitäten verändern den Planeten und auch die sensible Gashülle um ihn herum. Dessen sollten wir uns bewusst sein.

In Deutschland beschäftigt sich das Leibniz-Institut in Kühlungsborn mit der Beobachtung der Hochatmosphäre. Mit Hilfe von Radarmessungen werden dort die „Wetterverhältnisse“  im Bereich der Mesosphäre beobachtet.

Für den Beobachter von Leuchtenden Nachtwolken ist das OSWIN-Radar eine gute Hilfe. Die Online-Daten stehen unter : OSWIN – Mesosphäre – Forschung – Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik, Kühlungsborn (iap-kborn.de) zur Verfügung. Die Leuchtenden Nachtwolken erzeugen starke Echos, die auf Leuchtende Nachtwolken hinweisen. Allerdings sind die Messungen lokal. Ob wir in Borken, wo wir 500 km nordwestlich von Kühlungsborn leben, ebenso etwas sehen, ist  nicht sicher. Aber trotzdem sind die Daten aus dem Nordosten besser als keine Daten.

Ja, ich bin Polarlichtsüchtig und nein – ich bin nicht einsichtig. Seit ich vor fast 25 Jahren zum ersten Mal das magische Himmelsleuchten sehen konnte, verfolge ich es und es mich . Schon damals besuchte ich die einschlägigen Webseiten und meldete mich als Benutzer im polarlichtlastigen Meteoros-Forum an.   Zu meiner Entlastung kann ich sagen, dass die meisten Benutzer, die dort früher schon aktiv waren, immer noch dabei sind und dass es viele Neuinfizierte gibt (Bitte keine Meldung ans RKI). Symptome sind das häufige Aufrufen von Wetterseiten und das Checken von Sonnenwinddaten , ebenso das Äugeln auf den Urlaubsplan und Unruhe zu bestimmten Zeiten, wenn die Bedingungen für Polarlicht gut sind .Ich kann Partnern von Polarlichtsüchtigen  nur raten, den Betroffenen größten Freiraum zu geben. Er wird es ihnen danken. Gefährlich ist es nicht,denn außer Augenringe und müde Tage gibt es keine Nebenwirkungen. Es gibt keinen Grund zur Therapie  Aber das will ich gar nicht erzählen.  Am 8.Mai 2024 um 7 Uhr morgens kam es zu einer Explosion auf der Sonne. Ok, wir haben erst 8 Minuten später davon erfahren. Es sollte eine sehr starke Explosion sein, ein sogenannter  X 1.0-Flare.  Dieser wurde von einem heftigen Koronalen Massenauswurf (kurz CME für das englische Coronal Mass Ejection) begleitet. Der Ursprungsort war der Sonnenfleck AR3364, der zentral auf der Sonnenoberfläche zu finden war. Der große Sonnenfleck  produzierte in den nächsten Stunden noch weitere Ausbrüche, die  mindestens drei weitere CMEs  ausblasen sollten. Am Ende gab es noch einen X5.0-Flare, der nochmalig 5 mal stärker war, als der eingangs erwähnte X1.0-Flare.

Am Morgen des  10. Mai ging die Sonne rot über Reken auf, als ich mit dem Rad zur Arbeit fuhr. Deutlich war der große Sonnefleck zu erkennen, der am gleichen Abend die Sucht der Polarlichtfreunde bedienen sollte.  Die Experten kündigten für die zweite Nachthälfte  das Eintreffen der ersten Partikelwolke der Sonne an. So gab es eine Polarlichtwarnung für einen G3 bis G4-Sonnensturm vom 11.05 bis zum 13.05.24. Aber der Amateur weiß, eine Warnung ist nur eine  Warnung. Und im richtigen Leben ist alles anders.  In der Vergangenheit traten Polarlichter auf, wenn niemand damit rechnete. Dann wurden die größten Events prognostiziert und nichts passiert. Die Teilchenwolke hatte schlichtweg  die Erde verfehlt. Auch soll es vorgekommen sein, dass sich zwei unterschiedlich schnelle Wolken gegenseitig auslöschten… Pech gehabt.  Aber dieses Mal war es anders. Um 18:38 Uhr MESZ traf eine Schockwelle auf den ACE-Satelliten, der 1,5 Millionen Kilometer vor der Erde geparkt ist. Mit 700 km/s trafen einige Minuten später die solaren Partikel auf das Magnetfeld der Erde und lösten schwere Störungen aus.  In Borken war es aber noch taghell. Die Sonne sollte erst um 21:13 Uhr untergehen. Ausreichend dunkel für Polarlicht wird es erst nach 22 Uhr. Zeit genug,  um ohne Hektik das Auto mit der Fotoausrüstung  zu bepacken. Vielleicht  noch die Akkus laden, bevor es losgeht, warm anziehen, Getränke einladen. Und ganz wichtig, einen Beobachtungsplatz finden. Normalerweise würde ich zur Sternwarte fahren. Aber leider haben einige Nachbarn der Sternwarte in Richtung Norden ihre Beleuchtung ordentlich aufgerüstet und eine Gärtnerei im Norden sorgt regelmäßig für einen hellen Nordhimmel. Zudem ist der Verkehr an der Sternwarte an solchen Abenden nicht zu verachten. Ich plante eine Beobachtung in Heiden und fuhr dann auch zeitig los. Bei der Inspektion der Lokation gefiel mir eine nahe Hauptstraße nicht, die unweigerlich mit aufs Bild geraten würde. Das ging nicht…Standortwechsel. Gelandet bin ich dann auf einem Wirtschaftsweg am Östricker Berg in Heiden. Es sah gut aus, dunkel, kaum Verkehr, ein Waldstück im Norden, ein einsamer Baum im Westen. Hier konnte ich bleiben.

Blitzschnell waren zwei Stative mit Kameras aufgestellt. Eine weitere Kamera und das Smartphone waren ebenfalls einsatzbereit. Zudem konnte ich auf die Überwachungskamera an der Sternwarte zugreifen. Der Liegestuhl wurde auch ausgepackt. Um 22:25 Uhr kam es zur ersten Fotoaufnahme. Zusehen war ein helles Polarlicht. An der Sternwarte war es ebenfalls zu sehen. Nun wurde ich etwas beweglicher. Ein Polarlichtsüchtiger kann Multitasking, wenn es darauf ankommt. Die Hauptkamera wurde positioniert und machte ab dann alle 30 Sekunden eine Einzelaufnahme. Die anderen beiden Kameras wurden flexibel in interessante Richtungen gehalten. Und geguckt wurde auch noch. Das Polarlicht begann mit roten Flächen, später war der Himmel im Norden grün. In mehreren Wellen kam es dann zu richtigen Ausbrüchen des Polarlichts. Strahlen waren bis in den Zenit zu sehen. Selbst im Süden war das Polarlicht zu sehen.

 Es kam immer wieder zu kleinen Pausen und dann lebte das Polarlicht wieder auf. Erst war es mehrheitlich rot, dann flächig grün. Später war es sehr violett. Das Bildfeld meiner Kameras reichte nicht aus, um die Größe des Polarlichts zu erfassen. Damit hatte ich nicht gerechnet. Aber superschön !!! Auch wenn man dort auf dem Östricker Berg sehr alleine ist,  war ich doch dank des mobilen Telefons mit der ganzen Welt in Kontakt. So erfuhr ich von den Beobachtungen bekannter und unbekannter Leidensgenossen. Das war vor 20 Jahren noch nicht so. Die Polarlichtseite versorgte mich mit Echtzeitdaten der relevanten Messgeräte. Seien es die Daten des aktuellen Sonnenwinds oder auch die Daten des irdischen Magnetfelds, welches ordentlich zappelte. Es reichte letztendlich für KP9 und einen G5-Sturm. Welche Wirkung ein solches Ereignis auf einen  Polarlichtsüchtigen hat, kann man sich denken.  Kurz vor vier, etwas Müde nach einem  23-Stunden-Tag , packte ich in der Morgendämmerung zusammen. Eine letzte Probeaufnahme vor dem „Zubettegehen“ vor der Haustüre. Immer noch war das helle Polarlicht zusehen. Später sollte ich noch einige Polarlichtbilder einer Freundin aus Neuseeland zusehen bekommen, die wenige Stunden später die Dunkelheit genießen konnte. Einige Stunden Schlaf folgten….

Wie würde es weiter gehen ? Geht es weiter ?  So waren die Gedanken des Samstags. Der Himmel sollte klar bleiben und die Aktivität blieb hoch.  Abends meldete sich Ralf, der gerne mitkommen wollte. Unvergessen waren die tollen gemeinsamen Polarlichtnächte im Februar 2015 auf der Vulkaninsel  Island. Unvergessen aber auch das unfassbar schlechte Wetter, welches einen dort im Winter ereilen kann. Aber heute war Mai und es war mindestens 25°C warm.

 Ich wollte keine Experimente mache und schlug den gleichen Beobachtungsplatz vor, den ich abends zuvor eingenommen hatte. Leider entwickelten sich die Werte des Sonnenwinds eher schlechter, dass eine spektakuläre Show wohl nicht mehr zu erwarten war.  Wieder war es gegen 22 Uhr, als wir auf dem Östricker Berg die Kameras starteten.  Und tatsächlich war Polarlicht zu sehen. Das Magnetfeld der Erde hatte sich trotz nachlassender Aktivität noch nicht erholt. Auch der Livestream der Sternwartenkamera zeigte Polarlicht und man nahm einige Beobachter an der Sternwarte war. Unter normalen Bedingungen wäre ich mit der Ausbeute sehr glücklich gewesen. Aber die Eindrücke der  vorherigen Nacht  machten anspruchsvoll.  Man muss wieder etwas runterkommen.  Das wird unweigerlich in den nächsten Wochen passieren. Als Mitteleuropäischer Polarlichtsüchtiger ist man nämlich keineswegs anspruchsvoll. Helles Polarlicht ist selten, vielleicht nur alle 20 Jahre mal zusehen, Regen und Wolken sind häufig.  Deswegen sind die gesundheitlichen Risiken überschaubar. Gegen 1 Uhr war ich bereits an jenem Sonntagmorgen wieder zu Hause. Allerdings fehlte mir auch Schlaf. Die Vernunft siegte einmal…. Aber  nur einmal .

Der Komet P/Tsuchinshan (62P) durchwanderte Anfang März den Virgo-Galaxienhaufen . Am 6. Und 7. März 2024 zog er dabei noch an Abell 1553 vorüber. Dieser Galaxienhaufen ist  35 Bogenminuten westlich des 6mag hellen Sterns 20 Vir zu finden. Die Größe der Galaxien zeigen schon, dass der Galaxienhaufen sehr weit hinter dem Virgohaufen liegen muss.  Es gibt dort ein Fenster mit sehr guter Fernsicht  im Sternbild Jungfrau.  Die Galaxien des Haufens scheinen ungefähr 10- 12 Bogensekunden groß zu sein.  Wenn man von einer durchschnittlichen Größe von 100000 Lichtjahren ausgeht, dann würde man den Galaxienhaufen in etwa 1,75 Milliarden Lichtjahren verordnen. Der Virgohaufen ist nur etwa  65 Millionen Lichtjahre .Er hat allerdings einen Durchmesser von 9 Millionen Lichtjahren.   Der Kernbereich von Abell 1553 umschließt dann gerade mal 4 Millionen Lichtjahre. Sein Durchmesser im Abell-Katalog wird mit 25,6 Bogenminuten angegeben. Seine Ausmaße wären dann drei Mal so groß.  Was sagen die offiziellen Zahlen noch ?  Die Galaxien von Abell 1553 entfliehen mit einer Geschwindigkeit von 45880 km/s. Die Rotverschiebung des Spektrums ist 0,167. Mit den üblichen Parametern des Kosmos errechnet sich eine Distanz von 2,1 Milliarden Lichtjahren. Die hellste Galaxie des Haufens (2MASX J12304890+1032464 — Brightest Galaxy in a Cluster (BCG) ) hat einen Durchmesser von 26 Bogensekunden und somit einen Durchmesser von 265000 Lichtjahre.  Sie ist doppelt so groß, wie unsere Milchstraße. Ungewöhnlich ist das aber nicht. Die größte bekannte Galaxie IC1101 hat einen Durchmesser von 3 Millionen Lichtjahren. Der hellste Bereich dieser Galaxie ist aber auch nur bei etwa 200000 Lichtjahren. Wegen der Distanz von 1 Milliarde Lichtjahre ist sie ebenfalls nicht so spektakulär von hier aus betrachtet. Sie ist ein schwacher Nebel  14.Größe,der ebenfalls im Sternbilder Jungfrau zu finden ist.

Das sind unvorstellbare Größenordnungen.  Bleiben wir kurz in der kosmischen Nachbarschaft.Der Komet derweil war nur 83 Millionen Kilometer entfernt und zieht mit 31 Bogensekunden pro Stunde seine Bahn. Relativ zur Erde ist er mit  3,5 km/s eher langsam unterwegs. Relativ zur Sonne kann er aber mit 24,4 km/s aufwarten.  Komet P/Tsuchinshan (62P) ist ein kurzperiodischer Komet, der uns alle 6,2 Jahre besucht. Seine Apheldistanz ist mit 5,48 AE (820 Mio km) etwas weiter als die Jupiterbahn. Im Perihel  verfehlt er die Erdbahn um 40 Millionen Kilometer. Entdeckt wurde er am 1.Januar 1965 am Purple Mountain Observatorium in Nanking, China.

Etwa ein Grad nördlich des  mittleren Gürtelsterns Alnitam des HimmelsJäger Orion findet man den Veränderlichen Stern V1130 Ori.  Der Stern 8. Größe  ist als  alpha2 CVn Variabler klassifiziert. Das sind schon sehr exotische Veränderliche.  Gerade mal 1 % aller Veränderlichen zählt man zu dieser Klasse . Bekanntester Stern dieser Art dürfte der Stern Alioth im Sternbild Großer Bär sein.  In der Fachliteratur werden diese Sterne als Rotationsveränderlich beschrieben.  Die Veränderlichkeit wird der inhomogenen Verteilung von „Metallen“ in den oberen Bereichen der Sternatmosphäre zu geschrieben,  die Schwankungen im  Magnetfeld des Sterns auslösen.   Die starken Magnetfelder dieser Sterne können lokale Wolken schwerer Elemente auf der Oberfläche erzeugen, die zu einer optischen Helligkeitsveränderung führen.  Die Sternflecken sind dann nicht, wie bei der Sonne , durch Temperaturunterschiede verursacht, sondern  sind Verfärbungen  durch schwere Elemente wie Silizium, Strontium usw.

Östlich des Sterns schließt sich eine bläuliche Staubwolke an, die als IC 426 im Index-Katalog aufgeführt ist.  IC426 ist eine sogenannte Globule.  Gelegentlich werden diese  Objekte auch Bok-Globulen genannt, nach dem niederländischen Astronom Bart Bok. Bart Bok untersuchte die Globulen nach dem Zweiten Weltkrieg .  Er erkannte sie als wichtige Bausteine der Sternentstehung.

Globulen sind die direkten Entstehungsorte von Sternensystemen.  In den wasserstoffreichen Gaswolken großer Sternentstehungsgebiete,  wie es die Orion-Region ist, können sich Bereiche durch Sternwinde heißer Sterne regelrecht abschnüren.  In vielen dieser Wolken beobachtet man die Abschnürungen als  „Elefanten“-Rüssel,  in deren Umgebung neue Sterne entstehen.  Bekanntes Beispiel sind  die „Säulen der Schöpfung“ im Adlernebel , der im Sternbild Schlange zu finden ist.

Adlernebel Messier 16 mit den Säulen der Schöpfung

Kokonartig umschließt Staub den entstehenden  jungen Stern und schützte die Gasverdichtung vor der Strahlung der anderen Sterne.  Die Materie innerhalb des Kokons kann abkühlen und sich verdichten, bis  die kritische Masse zur Sternentstehung erreicht ist. Ein neuer Stern, vielleicht sogar mit  einigen Planeten , bildet sich. Im Innern sind diese Staubhüllen deswegen erstaunlich leer. Die Sternwinde werden dann in den folgenden Jahren, den Staub immer mehr verdrängen, so dass der neue Stern als  leuchtendes Objekt zu sehen ist. Globulen sind vergängliche Objekte.

Die Region um IC426  (Guide 9)

Der Nebel  IC 426 wurde im Jahr  1888 von der schottischen Astronomin Williamina Fleming entdeckt,  die ebenfalls den Dunkelnebel  IC434 entdeckte, der heute besser als Pferdekopfnebel  bekannt ist.

IC426 zu der großen Orion-Molekülwolke  und ist 1300 Lichtjahre von unserer Heimat entfernt. In der unmittelbaren Nachbarschaft findet man weitere Globulen, wie IC423, IC424, DG62,DG63.