Hier ist etwas, an das Sie sich vielleicht aus Ihrem Geowissenschaftsunterricht in der High School erinnern: Wenn Sonnenlicht – das rein weiß zu sein scheint – durch ein Glasprisma fällt, wird es gebrochen oder gebogen. Verschiedene Wellenlängen des Lichts werden unterschiedlich stark gebeugt. Auf diese Weise kann ein Prisma einen weißen Lichtstrahl in das Regenbogenspektrum ausbreiten.
Die Ausbreitung brechender Farben kann bei minderwertigen Ferngläsern und Teleskopen beobachtet werden. Bei solch preiswerten Instrumenten ist die Optik oft nicht richtig ausgerichtet, so dass man manchmal den Vollmond mit einem gelb-orangefarbenen Schimmer auf der einen Seite und einem bläulichen Schimmer auf der anderen Seite sehen kann.
Denken Sie jedoch noch einmal daran, dass die Sonne und auch der Mond – weil er direktes Sonnenlicht zur Erde zurückreflektiert – in Wirklichkeit aus einem „Stapel“ verschiedenfarbiger Bilder bestehen. Vielleicht erinnern Sie sich an den fiktiven Namen „Roy G. Biv“, bei dem jeder Buchstabe eine Farbe in der Spektralreihe darstellt: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett.
Natürlich sehen wir diesen Farbstapel normalerweise alle gleichzeitig, sodass er mehr oder weniger weiß erscheint.
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Atmosphäre kann wie eine Linse wirken
Wenn sich die Sonne nun in der Nähe des östlichen oder westlichen Horizonts befindet, verhält sich die Erdatmosphäre ähnlich wie eine Optik mit schlechter Qualität, indem sie den Stapel verschiedenfarbiger Bilder trennt. Die grünen und insbesondere die blauen Bilder bestehen aus kurzen Wellenlängen und werden von der Luft gestreut. Die roten und orangefarbenen Bilder bestehen aus langen Wellenlängen, die durchdringender sind, und erzeugen daher die roten und orangefarbenen Farben, die bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang zu sehen sind.
Es gibt jedoch ganz besondere Fälle, in denen der Himmel sehr klar und außergewöhnlich transparent ist und in denen ein sehr kleiner Ausschnitt des grünen Bildes zu sehen ist, gerade wenn der oberste Teil der Sonne auf- oder untergeht. Dieses eher seltene Phänomen ist als „grüner Blitz“ bekannt. Die grüne Farbe entsteht durch atmosphärische Lichtbrechung, wodurch Objekte in Horizontnähe etwas höher am Himmel erscheinen, als sie tatsächlich sind. Die Brechung ist bei blauem und grünem Licht stärker als bei gelbem und rotem Licht, sodass das blaue Licht der Sonne etwas stärker angehoben wird als das rote Licht. Dieser schwache prismatische Effekt der Atmosphäre führt zu einem bläulichen oder grünlichen Saum am oberen Rand der Sonne – ähnlich dem Effekt, den man bei der Betrachtung des Mondes durch schlecht ausgerichtete optische Instrumente hat.
Zeitgenössische Sichtungen
Erstaunlicherweise sind die ersten Hinweise auf den grünen Blitz vergleichsweise neu – erst in den letzten 160 Jahren. Das erscheint etwas seltsam, da man hätte meinen können, dass die eifrigen Himmelsbeobachter des alten China, Japans und Babyloniens das Phänomen zur Kenntnis genommen hätten.
Die früheste unbestrittene wissenschaftliche Aufzeichnung des grünen Blitzes stammt von einem „W. Swan“ im Jahr 1865, als er bei Sonnenaufgang über einem fernen Berg einen „blendenden smaragdgrünen“ Blitz sah. Interessanterweise veröffentlichte Swan seine Beobachtung jedoch erst 1883 – im selben Jahr, in dem Menschen auf der ganzen Welt von Bildern grüner Sonnen und anderen seltsamen Phänomenen berichteten, die nach dem massiven Ausbruch des Krakatau-Vulkans auftraten.
Einige glauben, dass der Roman von Jules Verne aus dem Jahr 1882 Le Rayon vert („Der grüne Strahl“) erregte allgemeine Aufmerksamkeit auf das Phänomen und der große britische Mathematiker, Physiker und Ingenieur William Thomson (in seinen späteren Jahren als Lord Kelvin bekannt) bezog sich auf Vernes Roman, als er über die Sichtung eines Abends im Jahr 1899 schrieb seltener“Blau Blitz”, den er gerade beobachtete, als die Sonne über dem Mont Blanc in der Schweiz aufging.
Ein ausweichendes Phänomen
Um zu betonen, wie schwer der grüne Blitz sein kann, möchte ich darauf hinweisen, dass ich seit über einem halben Jahrhundert ein begeisterter Himmelsbeobachter bin und bei vielen verschiedenen Gelegenheiten nach dem grünen Blitz gesucht habe, ihn aber definitiv gesichtet habe nur zweimal.
Der erste Vorfall ereignete sich am Morgen des 14. Mai 1977 und wurde in der Augustausgabe 1977 von berichtet Himmel & Teleskop Magazinseiten 150-151). Ich und drei andere Freunde, die Sterne beobachteten, fuhren etwa 50 km östlich von Manhattan zum Caumsett State Park, einem Vogelschutzgebiet auf Long Island, um nicht nur einen, sondern zwei Planeten (Venus und Mars) zu beobachten, die in einem Abstand von 2 Grad um eine abnehmende Mondsichel schwebten. Kurz vor Sonnenaufgang war deutlich zu erkennen, dass der Himmel außergewöhnlich transparent war, und wir hatten alle das gute Gefühl, dass wir gute Chancen hatten, einen Blick auf den Blitz zu erhaschen. Ich blickte zufällig gerade in dem magischen Moment durch ein Celestron-8-Teleskop, als der obere Rand der Sonne plötzlich dramatisch über der nahegelegenen Küste von Connecticut in einem wunderschönen Smaragdgrün erschien, das fast zwei Sekunden lang anhielt.
Der andere Anlass ereignete sich viele Jahre später, im Juni 2019 an Bord eines Kreuzfahrtschiffes auf dem Weg nach Bermuda. Als meine Frau, Renate und ich zusahen, wie die Sonne am Horizont unterging, bemerkte ich, dass die Klarheit des Himmels recht gut schien, obwohl ich nicht glaubte, dass er klar genug war, um den grünen Blitz zu erkennen. Langsam sank die Sonnenscheibe unter den Horizont und gerade als der oberste Teil der Sonne zu verschwinden drohte, wurden wir zu unserer großen Überraschung mit einem äußerst kurzen, strahlend grünen Lichtpunkt am Horizont verwöhnt.
Tipps zur Besichtigung
Und das ist die Launenhaftigkeit, einen grünen Blitz zu sehen; Es zu sehen scheint die Ausnahme zu sein, nicht die Regel. Manchmal kann es unter ungünstigen Bedingungen auftreten, während zu anderen Zeiten die Bedingungen für das Auftreten günstig erscheinen und es dennoch nicht auftritt.
Hier sind einige Dinge, auf die Sie achten sollten, um einen Blick auf einen grünen Blitz zu erhaschen:
- Als allgemeine Voraussetzungen sind ein entfernter, scharf abgegrenzter und niedriger (vorzugsweise Meeres-)Horizont erforderlich.
- Um einen möglichen Sonnenuntergang zu beobachten, sollten Sie es bis zum letzten Moment vermeiden, in die Sonne zu schauen. Es besteht die Möglichkeit einer Augenschädigung; Darüber hinaus kann das leuchtend rote Bild der Sonne nach Sonnenuntergang ein grünes Nachbild im Auge hinterlassen, das mit dem grünen Blitz verwechselt werden könnte.
- Kühles Wetter und das Fehlen von Dunst und Rottönen scheinen die Sicht zu begünstigen.
- Bei einer möglichen Sonnenaufgangssichtung könnte der Punkt am Horizont, an dem die Sonne einige Minuten vor Sonnenaufgang aufgehen wird, von einem hellen weißen oder gelblichen Schimmer umgeben sein. Manche nennen dies den „Lagerfeuereffekt“ und manchmal scheint es ein gutes Zeichen für die Sichtung eines grünen Blitzes zu sein. Bevor ich 1977 den Blitz sah, sah ich das „Lagerfeuer“ am fernen Horizont leuchten. Das war der Auftakt zu meinem ersten Blick auf den grünen Blitz.
Ich wünsche Ihnen viel Glück und hoffe, dass Sie das gleiche Vergnügen erleben werden!
Joe Rao ist Dozent und Gastdozent an der New York University Hayden-Planetarium. Er schreibt über Astronomie für Zeitschrift für NaturgeschichteDie Bauernalmanach und andere Veröffentlichungen.