Phänomen „Steve“

Ungewöhnliches Polarlicht lässt Forscher rätseln

(Bild: NASA/GSFC/Krista Trinder)

In den vergangenen Jahren haben Astro-Fotografen immer wieder mit Aufnahmen von ungewöhnlichen schmalen Streifen aus rötlichem Licht, in dem für kurze Zeit auch grüne Strukturen aufleuchten, für Staunen bei Forschern gesorgt. Mittlerweile konnte die Wissenschaft bestätigen, dass es sich bei dem „Steve“ getaufte Himmelsphänomen um eine neue Polarlicht-Art handelt. Die genauen physikalischen Hintergründe der ungewöhnlich leuchtenden Bögen stellen die Experten aber weiter vor Rätsel.

Um dem Rätsel „Steve“ auf den Grund zu gehen, haben die Forscher mittlerweile Hunderte solcher Nordlicht-Fotos analysiert und zudem Daten der „Swarm“-Satelliten der Europäischen Weltraumagentur ESA ausgewertet. „Steve“ – eine Anspielung auf den US-Animationsfilm „Ab durch die Hecke“, in dem die tierischen Hauptdarsteller ein für sie eindrucksvolles Phänomen (einen Menschen) kurzerhand so tauften – unterscheide sich von traditionellen Elektronen-Polarlichtbögen, so Elizabeth MacDonald vom Goddard Space Flight Center der US-Raumfahrtbehörde NASA in Greenbelt. Aber auch die von ein einigen Experen vorschnell aufgestellte These, dass es sich bei den Leuchterscheinungen um Protonen-Lichtbogen handelt, habe sich nicht bestätigt. 

Eine Leuchterscheinung namens "Steve"

(Bild: Dave Markel (via ESA))

Mithilfe von Daten eines der drei „Swarm“-Satelliten, der durch „Steve“ flog, hat man laut ESA aber herausgefunden, dass die Temperatur 300 Kilometer über der Erdoberfläche dort auf bis zu 3000 Grad Celsius angestiegen war. Das Leuchten rührte von einem 25 Kilometer breiten, sehr heißen Gasband her, das sich mit einer Geschwindigkeit von 21.600 Stundenkilometern) westwärts bewegte. Wie das charakteristische rote und grüne Leuchten entstehe, ist aber weiterhin unklar. Der Spitzname „Steve“ für das Phänomen ist mittlerweile die offizielle Bezeichnung für die neue Polarlicht-Art und steht für Strong Terminal Emission Velocity Enhancement (kurz „STEVE“).

„Swarm“-Satelliten im Erdorbit

(Bild: ESA/ATG Medialab)

„Swarm“-Trio beobachtet Magnetfeld der Erde
Das im November 2013 gestartete und niedrig fliegende Satelliten-Trio „Swarm“ beobachtet das Magnetfeld der Erde, das zuletzt schwächer geworden ist. Die Sonden erkunden auch die obere, zum Teil ionisierte und elektrisch leitende Atmosphäre, wo Schwankungen in der Elektronendichte die Signale der GPS-Navigation stören können.

Das "Swarm"-Satelliten-Trio im Orbit um die Erde

(Bild: ESA/ATG Medialab)

Die Mission besteht aus drei baugleichen Satelliten, die die Erde auf drei verschiedenen polaren Bahnen in Höhen zwischen 55 und 400 Kilometer umkreisen. Mit hochempfindlichen Messgeräten werden die Richtung, die Intensität und die zeitlichen Schwankungen der magnetischen Feldstärke registriert. Zudem werden u.a. elektrisches Feld, Plasmadichte, Elektronen- und Ionentemperatur erfasst. Daten sollen der Wissenschaft helfen, die Wechselwirkungen zwischen dem Sonnenwind und dem Erdmagnetfeld im Zusammenhang mit den weltweiten Klimaänderungen besser zu verstehen.