Nachthimmellicht

Airglow, als schmales Band in etwa 100 km Höhe über der Erde, aufgenommen von der Internationalen Raumstation (ISS)

Das Nachthimmellicht oder Nachthimmelsleuchten (englisch Airglow, wörtlich übersetzt Luftglühen) bezeichnet ein schwaches Leuchten höherer Atmosphärenschichten. Es wurde 1868 von Anders Ångström entdeckt.

Die Resthelligkeit eines mondlosen Nachthimmels resultiert nicht allein aus künstlichen Lichtquellen am Boden, der indirekten Streuung von Sonnenlicht und dem Licht der Sterne, sondern auch aus Prozessen in der Ionosphäre: die Gasatome und -moleküle dieser Schicht (vor allem Sauerstoff und Stickstoff) werden durch die solare Ultraviolettstrahlung ionisiert und dissoziiert. Bei der Rekombination der Teilchen wird Strahlung im sichtbaren Bereich ausgesandt, die noch bis lange nach Sonnenuntergang anhält.

Durch den Ausbruch des Vulkan Calbuco verursachte, im Nachthimmellicht sichtbare Schwerewellen in der Atmosphäre

Das bei Tag durch diesen Prozess entstehende Licht ist wesentlich intensiver als das nächtliche, wird jedoch durch das Licht der Sonne überstrahlt. Von außerhalb der Erdatmosphäre erscheint das Airglow als leuchtende Ringe in einer Höhe von zirka 90 bis 500 Kilometern über der Erdoberfläche, wobei vor allem ein grünes Band in 90 bis 100 Kilometern Höhe dominiert (verursacht durch angeregten atomaren Sauerstoff[1], darunter gelblich-orange die Natriumschicht). Dichteänderungen aufgrund von Schwerewellen lassen Strukturen innerhalb des Airglows erscheinen.[2] So können aus Airglowmessungen dynamische Größen der Erdatmosphäre abgeleitet werden. Von der Erde aus kann das Nachthimmelsleuchten wegen seiner geringen Leuchtkraft nur in Lichtschutzgebieten mit bloßem Auge beobachtet werden.

Terrestrische Teleskope werden im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts durch Airglow beeinträchtigt, weswegen Weltraumteleskope wie das Hubble-Teleskop hier deutlich im Vorteil sind.

Der am 23. September 2009 ins All geschossene SwissCube soll das Phänomen Airglow untersuchen.

Eine Maßeinheit für das Nachthimmellicht ist das Rayleigh.

Siehe auch

Weblinks

Commons: Airglow – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. https://www.nature.com/articles/291398a0
  2. http://www.pnas.org/content/109/39/15706.full.pdf September 25, 2012

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Calbuco Volcano Erupts April 23 2015 with gravity waves.jpg
On April 22, 2015, Calbuco volcano in southern Chile began erupting for the first time since 1972. An ash cloud rose at least 15 kilometers (50,000 feet) above the volcano, menacing the nearby communities of Puerto Montt (Chile) and San Carlos de Bariloche (Argentina). The eruption led the Chilean Emergency Management Agency and the Chilean Geology and Mining Service (SERNAGEOMIN) to order evacuations within a 20-kilometer (12 mile) radius around the volcano. About 1,500 to 2,000 people were evacuated; no casualties have been reported so far.

The volcanic mountain was quiet until tremors began late in the afternoon on April 22. An explosive pyroclastic eruption started at 6:04 p.m. local time (2104 Universal Time) and vigorously spewed ash and pumice for at least 90 minutes. Lava flows were observed from the main vent. A second high-energy pulse of ash occurred around 1 a.m. on April 23, according to SERNAGEOMIN.

At 11:20 a.m. local time (1420 Universal Time) on April 23, the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on NASA’s Terra satellite acquired a natural-color image of the extensive ash plume (top). Four hours later, at 3:35 p.m. local time (1835 Universal Time), the MODIS instrument on NASA’s Aqua satellite acquired a second view (bottom) as the tan plume continued moving north and east. Note that the second image is at a wider scale than the first.

Satellite instruments also acquired unusual nighttime views of the eruption (below) in the early morning hours of April 23. The joint NOAA/NASA Suomi NPP satellite observed atmospheric waves above Calbuco and its plume. The first image from the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) on Suomi NPP shows the heat signature of the hot ash in longwave infrared (11.45 micrometer channel).

This second image shows the same area as observed by the VIIRS day-night band (DNB), which detects faint light signals such as city lights, moonlight, and auroras. In this case, the DNB detected faint concentric ripples in the mesosphere; they are made visible by airglow—faint light emitted at night when atmospheric gases release energy that they absorbed from sunlight during the day—which the DNB can detect. These ripples are atmospheric gravity waves caused by the shock from the eruption.


The first and second images are by Joshua Stevens, NASA Earth Observatory, and Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS Rapid Response at NASA Goddard. The third and fourth images are by Jesse Allen, NASA Earth Observatory, using VIIRS data from the Suomi National Polar-orbiting Partnership. Caption by Mike Carlowicz. Special thanks to William Straka of the University of Wisconsin’s Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies (CIMSS).

Instrument(s): Terra - MODIS
Cupola above the darkened Earth.jpg
This unique photographic angle, featuring the International Space Station's Cupola and crew activity inside it, other hardware belonging to the station, city lights on Earth and airglow was captured by one of the Expedition 28 crew members. The major urban area on the coast is Brisbane, Australia. The station was passing over an area southwest of Canberra.