Grünes Leuchten über der Antarktis - wissenschaft.de
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Bild der Woche

Grünes Leuchten über der Antarktis

Polarlicht
(Bild: Taishi Hashimoto/ NIPR)

Die Ionosphäre ist ein besonderer Teil der Atmosphäre: In diesen Schichten in Höhen von 80 bis 1000 Kilometern führt die energiereiche Strahlung der Sonne zur Ionisierung von Teilchen, indem sie Elektronen von Atomen löst. Auf diese Weise entstehen große Mengen von Ionen und freien Elektronen und somit ein Bereich mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit.

Was dort oben genau passiert, können Forscher mit dem sogenannten inkohärenten Streuradar verfolgen. Dabei werden Radiowellen in die Ionosphäre geschickt und als eine Art Echo zurückgestreut. Diese Echos liefern dann zum Beispiel Hinweise auf die Zusammensetzung und Elektronendichte dieser Atmosphärenschicht. Bisher wurden solche Messungen vor allem in der nördlichen Hemisphäre durchgeführt. Doch vor einigen Jahren haben Wissenschaftler begonnen, erstmals auch die Ionosphäre über der Südhalbkugel zu untersuchen: mithilfe des PANSY-Radars der japanischen Showa-Forschungsstation in der Antarktis.

Das Team um Taishi Hashimoto vom Nationalen Institut für Polarforschung hat bisher nur vorläufige Ergebnisse veröffentlicht. Die Forscher erwarten aber, bei ihren künftigen Auswertungen deutliche Unterschiede zwischen den südlichen und den nördlichen Messungen festzustellen. Denn Teile der Erdatmosphäre weisen ihnen zufolge eine starke Asymmetrie zwischen den beiden Hemisphären auf. „Beobachtungen in der südlichen Hemisphäre sind daher entscheidend, um globale Eigenschaften von Atmosphäre und Ionosphäre zu enthüllen“, sagt Hashimoto.

Diese Aufnahme zeigt, wie Antennen der Showa-Forschungsstation in den grünen Schein von Polarlichtern getaucht werden. Die faszinierenden Phänomene entstehen, wenn energiereiche Teilchenströme von der Sonne mit dem Magnetfeld und der Ionosphäre der Erde interagieren. Der Mensch kann aber auch künstlich Polarlichter erzeugen: zum Beispiel mithilfe starker Radiowellen.

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