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    28-jährige Physikerin erklärt das Phänomen der Aurora Borealis auf verständliche Weise

    Die Geheimnisse der Nordlichter enthüllen

    Photo: Kristoffer Nærø Ytterland

    Die Nordlichter, eines der beeindruckendsten Naturwunder Norwegens, finden ihre perfekte Bühne in diesem nordischen Land, sagt Veronica Danielsen, Physikerin, Wissenschaftskünstlerin und angehende Autorin. Ihr jüngstes literarisches Debüt ist Norwegens erstes modernes populärwissenschaftliches Buch, das sich der Entmystifizierung der verborgenen Feinheiten der Nordlichter für Leser aller Hintergründe widmet.

    Viele junge norwegische Mädchen durchleben eine Phase der Faszination für Pferde. So war es auch bei Veronica Danielsen, 28, in ihren prägenden Jahren. Doch im Gegensatz zu ihren Altersgenossen vertiefte sie sich nicht in Pferderomane oder diskutierte mit Freundinnen über die Persönlichkeit ihrer Lieblingspferde. Stattdessen las sie Pferdelexika.

    „Sobald mich etwas fasziniert, tauche ich tief in das Thema ein und lasse meinen inneren Nerd heraus. Diese Eigenschaft habe ich schon immer gehabt“, verrät sie.

    Diese Aussage überrascht kaum. Sich als Expertin für die Nordlichter zu bezeichnen, erfordert ein gewisses Maß an nerdiger Leidenschaft. Veronica Danielsen beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Physik; sie ist auch Wissenschaftskommunikatorin (und Künstlerin), Journalistin, Feuertänzerin und Autorin. Letztere Auszeichnung erhielt sie kürzlich mit der Veröffentlichung ihres Debütbuches „Die Nordlichter – Aurora Borealis, Menschen, Mythen und Wissenschaft“ am 19. Oktober 2023.

    „Es gibt zwar einige norwegische populärwissenschaftliche Bücher über die Nordlichter, aber die meisten davon sind inzwischen etwas veraltet. Mein Buch richtet sich an alle, die sich für die Nordlichter interessieren und die Wissenschaft hinter diesem faszinierenden Phänomen verstehen wollen“, erklärt die Autorin.

    VERONICA DANIELSEN

    Eine Physikerin, Wissenschaftskommunikatorin und leidenschaftliche Nordlicht-Enthusiastin.

    Sie hat eine große Leidenschaft für das Erlernen neuer Dinge und teilt ihr Wissen begeistert mit anderen – sei es durch fesselnde Wissenschaftsshows oder ihre Beiträge als Enzyklopädie-Autorin. „Die Nordlichter“ ist ihr erstes Buch.

    Quelle: Cappelen Damm

    Foto: Lina Hindrum

    „Die Nordlichter bieten mehr als nur ein atemberaubendes visuelles Spektakel; sie haben einen tiefgreifenden Einfluss auf das Leben auf der Erde. Während Sie dieses Buch erkunden, könnten Sie feststellen, dass Sie das Verhalten Ihres Hundes unter den Nordlichtern aufmerksamer beobachten. Und wenn Sie zu denen gehören, die die Annehmlichkeiten des modernen Lebens bevorzugen, einschließlich Elektrizität, Online-Banking und GPS, werden Sie vermutlich froh sein, dass die Nordlichter nicht jede Nacht ein wildes Spektakel veranstalten."

    (Auszug aus Veronica Danielsens Buch)

    Foto: Kristoffer Nærø Ytterland

    Stell dir vor, Veronica hätte als Kind Zugang zu einem Buch wie diesem gehabt, als sie draußen vor dem Haus ihrer Familie an der Ostküste Norwegens saß und versuchte, die Nordlichter zu sehen – während sie in die falsche Richtung blickte!

    „Manchmal hieß es in den Nachrichten, dass die Nordlichter bis auf die Ostseite des Landes zu sehen wären, aber ich habe sie nie gesehen. Als Kind habe ich nichts davon mitbekommen“, erinnert sie sich.

    Ihr Vater, der in Nordnorwegen aufwuchs, erzählte ihr immer wieder Geschichten über die Nordlichter. Während ihrer Sommerbesuche bei seiner Familie sah sie mehrere Poster mit den atemberaubenden Lichtern. Doch alles, was sie erlebte, war das alljährliche Phänomen der Mitternachtssonne.

    „Es blieb ein faszinierender, scheinbar unerreichbarer Wunsch“, erinnert sie sich.

    Das änderte sich, als sie alt genug war, um an die Universität zu gehen, Raumfahrtphysik zu studieren und 2018 eine Studienexpedition nach Andøya – Norwegens nördlichste Insel im Vesterålen-Archipel – zu unternehmen.

    „Seitdem hatte ich das Glück, die Nordlichter mehrfach zu sehen, unter anderem auf Spitzbergen. Doch das erste Mal war das bedeutendste Erlebnis, nicht nur, weil die Aurora an diesem Abend besonders beeindruckend war, sondern weil damit ein Traum in Erfüllung ging."

    Prognostiziert mehr Nordlichter

    Foto: Kristoffer Nærø Ytterland

    „Stell dir vor, es ist fast Mitternacht, und du bist draußen, genießt den Anblick eines prächtigen Aurorabandes, das sich elegant über den Nachthimmel zieht. Das Band windet sich durch den Himmel, und du bist zufrieden mit deiner abendlichen Sichtung.

    Plötzlich wirkt es, als würde der Himmel über dir explodieren. Lebhafte Farben der Nordlichter brechen in alle Richtungen hervor, malen wirbelnde Muster und schnelle Bewegungen an den Nachthimmel, die dich atemlos zurücklassen. Was du siehst, wird als 'Aurorakrone' oder Corona bezeichnet.“

    (Auszug aus Danielsens Buch)

    Foto: Kristoffer Nærø Ytterland

    Während die Nordlichter, die Veronica 2018 auf Andøya erlebte, zweifellos schön waren, ist es fraglich, ob sie die Aurorakrone sah. Dieses Phänomen zeigt sich nur während Phasen besonders hoher Sonnenaktivität. Daher besteht eine viel größere Chance, dass sie es 2023 oder 2024 erleben wird.

    „Die Sonnenaktivität, die entscheidend dafür ist, ob man die Nordlichter von der Erde aus sehen kann, verläuft in einem 11-Jahres-Zyklus. Derzeit nähern wir uns einem neuen Höhepunkt in den Jahren 2024-25, danach wird die Sonnenaktivität allmählich abnehmen und nach 5,5 Jahren einen Tiefpunkt erreichen“, erklärt Veronica.

    Aber was genau sind die Nordlichter, und warum faszinieren sie uns so sehr?

    „Die Nordlichter zeigen uns Raumphysik, die wir sonst nicht wahrnehmen könnten. Zum Beispiel bleibt das Magnetfeld der Erde für uns unsichtbar, doch die Nordlichter geben uns wertvolle Einblicke in seine Mechanismen. Das finde ich unglaublich spannend“, schwärmt Veronica.

    Was passiert also, wenn der Nachthimmel von diesen tanzenden Neonfarben erleuchtet wird? Veronica vergleicht es mit „einem schönen atomaren Zusammenstoß“.

    „Die kurze und einfachste Erklärung ist, dass die Sonne kontinuierlich winzige Teilchen aussendet. Wenn diese Teilchen mit der Erdatmosphäre kollidieren, beginnt die Atmosphäre, Licht auszustrahlen“, erklärt sie.

    Unsere Atmosphäre besteht aus Gasen, die wiederum aus Atomen bestehen. Wenn diese einströmenden Teilchen auf die Atmosphäre treffen, übertragen sie Energie auf die Atome. Die Atome können diese Energie jedoch nicht halten, wodurch sie sie in Form von sichtbarem Licht abgeben – das Licht, das wir von der Erde aus sehen.

    Die Illustration zeigt einen starken Ausbruch geladener Teilchen von der Sonne, die in das Magnetfeld der Erde (die blaue Blase) eindringen. Beachten Sie, dass die Größenverhältnisse möglicherweise nicht vollständig korrekt sind.

    Illustration: NASA.

    „Alle Atome besitzen ihren eigenen unverwechselbaren ‚Fingerabdruck‘, der bestimmt, welche Farben sie nach einem solchen atomaren Zusammenstoß ausstrahlen. Deshalb können wir erkennen, dass die verschiedenen Farben der Nordlichter von unterschiedlichen Gasen stammen. Es ermöglicht uns auch, Einblicke zu gewinnen, welche Gase die Nordlichter erzeugen und in welchen Höhenlagen der Atmosphäre sie sich befinden. Zum Beispiel wissen wir, dass Nordlichter, die in bestimmten Höhen auftreten, durch Sauerstoff verursacht werden, während andere von Stickstoff stammen“, erklärt Veronica.

    Das Buch in drei Monaten fertiggestellt

    „Die Sonne hat einen monatlichen Zyklus, ähnlich wie die meisten Frauen. Aber der Zyklus der Sonne hat nichts mit Hormonen zu tun. Die Sonne benötigt etwa 27 Tage, um eine vollständige Rotation um ihre Achse zu vollziehen. Das bedeutet, dass, wenn eine aktive Region auf der Sonne uns zugewandt ist, es etwa 27 Tage dauert, bis dieselbe Region wieder in unsere Richtung zeigt. Daher können intensive Nordlichter in Zyklen von etwa 27 Tagen auftreten. Ein guter Tipp ist, die Nachrichten über starke Nordlichter im Auge zu behalten. Wenn Mitte November von starken Nordlichtern die Rede ist, könnte es sich lohnen, eine Reise für Mitte Dezember zu planen.“

    (Auszug aus Danielsens Buch)

    Foto: Kristoffer Nærø Ytterland

    Ein Buch in nur drei Monaten fertigzustellen, ist keine kleine Aufgabe, doch genau das hat Veronica geschafft. Ihr Weg in die Welt der Autorenschaft begann, als Cappelen Damm, ein renommiertes norwegisches Verlagshaus, sie Ende März 2023 mit der Idee ansprach, ein Buch über die Nordlichter zu schreiben.

    Veronica nahm die Herausforderung begeistert an. Doch als man sie fragte, wie lange sie glaubte, für die Fertigstellung des Buches zu benötigen, war ihre Antwort ausgesprochen ambitioniert. „Ich sagte, dass ich es bis zum Herbst fertig haben wollte, weil ich es für unklug hielt, es im Frühling zu veröffentlichen, und nicht die Geduld hatte, bis zum nächsten Herbst zu warten“, erinnert sie sich schmunzelnd.

    Zweifellos war dies keine leichte Aufgabe. Veronica hatte zuvor noch nie ein Buch geschrieben und war sich der Feinheiten des Publikationsprozesses, wie der sprachlichen Bearbeitung und des Designs, nicht bewusst. Dennoch ließ sie sich nicht entmutigen.

    Der Druck war groß, denn der erste Entwurf musste bis Juni 2023 fertig sein. Um dieses Vorhaben neben ihrer Vollzeitstelle in einem Wissenschaftszentrum zu ermöglichen, nahm Veronica eine 26-prozentige Beurlaubung in Anspruch. Ihre engagierte Arbeit ließ wenig Raum für anderes, abgesehen von einer kurzen Unterbrechung Ende April, als sie heiratete und eine einwöchige Hochzeitsreise von ihren Schreibpflichten einlegte.

    Schlussendlich zahlte sich Veronicas Entschlossenheit aus. Das Buch wurde rechtzeitig fertiggestellt, und der Verlag war mit dem Ergebnis zufrieden.

    Rückblickend teilt Veronica: „Seit meiner Kindheit hatte ich darüber nachgedacht, ein Buch zu schreiben, aber es ist immer wieder in den Hintergrund geraten. Es war gut, den äußeren Druck zu haben, der mich dazu gebracht hat, es zu tun – und es war schön, ein unterstützendes Team hinter mir zu haben."

    Sind die Nordlichter gefährlich?

    „Im Jahr 1859 war die Welt eine ganz andere. Das Automobil, die Glühbirne, Toilettenpapier und das Telefon waren noch nicht erfunden. Dennoch konnten dringende Nachrichten in Windeseile von Oslo nach Drammen über Telegrafenbetreiber übermittelt werden. Doch am 1. September jenes Jahres geschah etwas Außergewöhnliches. Telegrafenbetreiber weltweit erlitten elektrische Schocks, und zahlreiche Telegrafenmasten gingen in Flammen auf. Gleichzeitig hatte die Schifffahrtsindustrie mit verrückt spielenden Kompassnadeln zu kämpfen. Auf der erfreulicheren Seite boten die Nordlichter in dieser Nacht eine atemberaubende Himmelsvorstellung, die bis hinunter nach Hawaii sichtbar war.“

    (Auszug aus Danielsens Buch)

    Foto: Kristoffer Nærø Ytterland

    Das Carrington-Ereignis von 1859 gilt als einer der stärksten jemals aufgezeichneten Sonnenstürme. Während es seinerzeit relativ ungefährlich verlief, stellt sich die Frage: Was wären die Konsequenzen heute, wenn ein ähnlicher Sonnensturm auf unsere Atmosphäre treffen würde? In einer Zeit, in der wir stark auf eine Vielzahl von Satelliten angewiesen sind, die über uns kreisen, sind die Risiken erheblich höher.

    Veronica beleuchtet das Thema: „Die Teilchen, die für die Nordlichter verantwortlich sind, stören hauptsächlich Funksignale, insbesondere solche, die die Kommunikation zwischen Satelliten und Ihrem Mobiltelefon während der GPS-Nutzung ermöglichen“, erklärt sie.

    Für die meisten Menschen hat diese Störung nur geringe Auswirkungen auf den Alltag. Wenn Sie auf dem Weg zum Supermarkt sind, wird Sie eine leichte Abweichung in der GPS-Genauigkeit kaum vom Weg abbringen. Für Branchen wie die Ölbohrindustrie können solche Störungen jedoch problematischer sein.

    Veronica fügt hinzu: „Es gab Fälle, in denen Satelliten im Weltraum und irdische Kraftwerke durch Sonnenstürme beschädigt wurden. Zum Glück beobachten Wissenschaftler die Aktivitäten der Sonne ständig. Im Falle eines bevorstehenden Sonnensturms können vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden, um die Weltraumtechnologie zu schützen, wie beispielsweise die Neuausrichtung von Satelliten.“

    Sonnenstürme, begleitet von Plasmateilchen, können auch Überspannungen in Stromleitungen verursachen. Die Vorwarnung eines bevorstehenden Sonnensturms ermöglicht es uns, den Stromfluss in diesen Leitungen rechtzeitig zu drosseln und so das Risiko einer Überlastung zu verringern.

    „Trotz unserer technologischen Anfälligkeiten sind wir Menschen bemerkenswert widerstandsfähig, wenn es darum geht, mit Störungen umzugehen. Wir sind durch das schützende Magnetfeld unseres Planeten vor dem starken Sonnenwind abgeschirmt. Daher können Sie, wenn Sie das nächste Mal die Nordlichter bewundern, beruhigt sein und das Schauspiel ohne Angst vor katastrophalen Folgen genießen.“

    (Auszug aus Danielsens Buch)

    Foto aufgenommen vom Deck der Havila Castor. Bildnachweis: Kari Moe Sundli.

    Dankbar für die Nordlichter auf der Erde

    Veronica Danielsens literarisches Debüt geht über die Astrophysik hinaus. Es erkundet die reiche Geschichte der Nordlichter, befasst sich mit Folklore rund um die Aurora Borealis, dem Verhalten von Tieren während dieser leuchtenden Darstellungen, künstlichen Nachbildungen und vielem mehr. Auf die Frage, welchen besonders faszinierenden Aspekt ihrer Arbeit sie hervorheben würde, verweist sie auf etwas, das oft in den Diskussionen über die Nordlichter übersehen wird: „Obwohl viel Faszination die Nordlichter umgibt, finde ich besonders interessant, dass es auch auf anderen Planeten Polarlichter gibt. Jupiter zum Beispiel hat die stärkste Aurora im gesamten Sonnensystem – obwohl sie mit herkömmlichen Teleskopen nicht sichtbar ist. Wir sollten wirklich dankbar sein, dass wir die Nordlichter von unserem Standpunkt auf der Erde aus beobachten können.“

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