Hallo Halo

Von Robert Seeberger

Für Himmelsbeobachter ist die irdische Atmosphäre samt Wettergeschehen eine unliebsame Tatsache. Kometen erscheinen am Nachthimmel und verblassen einige Wochen später. Reiche Sternschnuppenströme beschränken sich auf wenige Nächte im Jahr. Bei totalen Sonnenfinsternissen dauert der Höhepunkt mit wunderschönen Phänomenen nur wenige Minuten. Die letzte totale Sonnenfinsternis bei uns war im August 1999, die nächste wird im September 2081 stattfinden. Daher möchten wir so ein Ereignis, das meist nur einmal im Leben auftritt, nicht wegen schlechtem Wetter verpassen.

Ein Segen

Andererseits wäre unser Leben ohne Atmosphäre undenkbar. Die Luft zum Atmen, der Wasserkreislauf über die Wolken, der Temperaturausgleich zwischen Tag und Nacht und der Schutz vor allzu vielen Einschlägen durch Meteoriten sind ein wahrer Segen für uns. Wir Himmelsbeobachter können die Sterne auf hohen Bergen und in Wüstengegenden betrachten. Jedes Jahr ereignen sich irgendwo auf der Erde Sonnenfinsternisse, beispielsweise in gut einer Woche am 8. April in den USA. Astrophysiker haben Zugriff auf perfekte Satellitendaten und Weltraumteleskope. Außerdem gibt es Pläne für den Bau eines Observatoriums auf der Mondoberfläche.

Atmosphäre

Die meisten Teleskope stehen noch immer am Erdboden. Die Lufthülle ist ein Filter für Sternenlicht. Nur sichtbares Licht, ein Teil der Infrarotstrahlung und relativ viel Radiostrahlung erreichen den Erdboden. Den Rest schluckt die Atmosphäre. Lichtstreuung an Luftmolekülen macht den Himmel blau und die Sonnenuntergänge rot. Sternenlicht wird in Horizontnähe deutlich mehr abgeschwächt als hoch am Himmel. Wegen der Lichtbeugung werden Sterne angehoben, sie sind noch kurz sichtbar, obwohl sie von der reinen Geometrie her bereits unter dem Horizont wären. Zudem wird das punktförmige Sternenlicht zu einem kleinen Scheibchen verwischt. Mit diesen Störungen können Astronomen recht gut umgehen.

Halos

In letzter Zeit waren um Sonne und Mond Lichtringe mit einem Radius von 22 Grad, sogenannte Halos zu sehen. Dabei kristallisiert Wasser in Höhen von acht bis zehn Kilometern. Die Kristalle haben die Form kleiner sechseckiger Säulen. Wenige Millimeter kleine Säulen schweben in der Luft und haben keine Ausrichtung. Werden sie größer, sinken sie in der Atmosphäre langsam ab und richten sich dabei parallel zueinander aus. Das Sonnen- und Mondlicht durchläuft die Eiskristalle und wird so gebrochen, als ginge es durch ein hexagonales (sechskantiges) Prisma. Der 22-Grad-Winkel entsteht durch die Brechungen beim Ein- und Austritt aus den sechseckigen Strukturen. Die Kristalle sind zufällig orientiert. Die Brechung der Sonnenstrahlen hängt von der Wellenlänge ab.

Daher bilden sich um die Sonne farbige Ringe, beim Mond-Halo ist die Lichtstärke so gering, dass die Augen keine Farben wahrnehmen. Die häufigste Halo-Form ist der 22-Grad-Ring. Auch sogenannte Nebensonnen sind recht häufig. Die Lichtbrechung erfolgt dabei an waagrecht schwebenden Eisplättchen und so entstehen zwei helle Lichtflecken links und rechts der Sonne. Etwas seltener sind Lichtsäulen ober- und unterhalb der Sonne. Ringe und Nebensonnen können gemeinsam auftreten. Je nach Orientierung und Größe der Kristalle, dem Sonnenstand und ob an den Kristallen reflektiertes oder gebrochenes Licht dominiert, werden in der Literatur zehn und mehr Halo-Formen beschrieben.