Leuchtende Nachtwolke: Wie entsteht dieses Himmelsphänomen?

Wolken entstehen, wenn Wasser durch die Wärme der Sonne verdunstet, gasförmig wird und als Wasserdampf nach oben steigt. Je höher dieser gelangt, desto mehr kühlt er ab. Allerdings kann kalte Luft weniger Dampf festhalten als warme. Daher werden in der Höhe aus dem Dampf wieder flüssige Tröpfchen: Er kondensiert. Ihr kennt das vielleicht vom Duschen, wenn sich der Dampf am kalten Spiegel absetzt. Etwas Ähnliches passiert am Himmel - mit einem Unterschied: Der Dampf heftet sich statt an einen Spiegel an Aerosolpartikel, winzig kleine Teilchen aus Meersalz, Staub, Pflanzenteilen oder Ruß, die in der Luft herumschwirren. Abermillionen Tröpfchen, nur halb so dick wie ein Haar, werden schließlich als Wolke sichtbar. Dies geschieht etwa 5 bis 12 Kilometer über unseren Köpfen in der sogenannten Troposhäre. 

Die Troposphäre ist die Zone unserer Erdatmosphäre, in der das Wetter stattfindet. Die Wissenschaft unterteilt die Atmosphäre, also das, was unsere Erde unmittelbar umgibt, in verschiedene Bereiche. In jeder Atmosphären Zone herrschen besondere Bedingungen, wie zum Beispiel andere Temperaturen oder Gaszusammensetzungen der Luft. Die Grenze zum Weltraum liegt bei etwa 100 Kilometern Höhe. 

Die üblichen Wolken in der Troposphäre fallen uns am Nachthimmel nicht besonders auf, es sei denn, sie werden vom künstlichen Licht der Städte beschienen. Ganz anders verhalten sich die nachtleuchtenden Wolken, auf englisch Noctilucent Clouds genannt. Sie sind eine Erscheinung der oberen Erdatmosphäre – genauer gesagt der sogenannten Mesopause, die sich in einer Höhe von etwa 80 Kilometern befindet. Das ist weit über der normalen Wolkendecke, nämlich dort, wo Sternschnuppen entstehen und Meteore sichtbar werden. Nur in den Wochen um die Sommersonnenwende herrschen hier die richtigen Bedingungen, in der diese besonderen Wolken entstehen können. 

Damit Wasserdampf in der extrem dünnen Luft der Mesopause gefriert, muss die Temperatur in etwa minus 140 Grad kalt sein. Das ist zwischen Juni und Juli der Fall. Die Eiskristalle verbinden sich genau wie bei der Entstehung normaler Wolken mit Staubpartikeln und formen sich zu Wolken. Vermutlich handelt es sich dabei um die staubigen Überreste von Meteoriten oder den Ruß von Raketenstarts. 

Die Eiskristalle reflektieren das Sonnenlicht, was die Wolke zum Strahlen bringt. Ja, richtig gelesen: Zwar sehen wir die Wolken in der Nacht, in den Wochen um die Sommersonnenende wird es vor allem in nördlicheren Gebieten Deutschlands aber nicht mehr richtig dunkel, da die Sonne nur knapp unter den Horizont sinkt. Und um die nachtleuchtenden Wolken beobachten zu können, darf die Sonne nur zwischen 6 und 16 Grad unter den Horizont stehen. So werden die Wolken selbst dann noch von der Sonne beschienen, wenn der übrige Himmel bereits dunkel ist.

Die nachtleuchtenden Wolken sind wunderschön bläulich bis hin zu silbrig-weiß gefärbt und in sich fein gewellt. Wir sehen sie vor allem in den späten Abendstunden oder vor Sonnenaufgang. Am besten schaut ihr in die Himmelsrichtung, in der die Sonne auf- oder untergeht – also zum nordöstlichen oder nordwestlichen Firmament. Das Aufbleiben oder frühe Aufstehen lohnt sich allerdings nur bei klarem Himmel. Schließlich befinden sich die hübschen Wolken weit über der untersten Wolkendecke.

Unsere GEOlino.de-Rubrik „Hallo Himmel“ entsteht in Zusammenarbeit mit dem Planetarium Hamburg. Hier erklärt euch die Astrophysikerin Dr. Mariana Wagner vom Sternentheater jeden Monat ein aktuelles Himmelsphänomen zum Beobachten, Staunen und Weitererzählen.