Weltraumstarts, insbesondere morgendliche Weltraumstarts, lassen spektakulär leuchtende Wolken an neuen Orten erscheinen neuere Forschung veröffentlicht in der Zeitschrift Earth and Space Science.

Etwa 50 Meilen (80 Kilometer) über dem Boden schweben die höchsten Wolken in der Erdatmosphäre. Genannt nachtleuchtendmesosphärische oder polare mesosphärische Wolken, sind diese Ansammlungen von kristallisiertem Wasserdampf hoch genug, um das Sonnenlicht zu reflektieren, selbst nachdem die Sonne untergegangen ist oder sogar bevor sie aufgegangen ist.

Aufgrund ihrer Position in der oberen Atmosphäre schimmern nachtleuchtende (dh „nachtleuchtende“) Wolken zur richtigen Zeit in einem jenseitigen Glanz. Sie können den Himmel in der Dämmerung oder im Morgengrauen so aussehen lassen wie die Meeresoberfläche an einem hellen Tag – Wellen aus silbrigem Licht zwischen dunklen Flecken.

„Sie sehen sie etwa 30 Minuten bis anderthalb Stunden nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang“, sagte er Cora Randall, ein Atmosphärenwissenschaftler an der University of Colorado, Boulder, und einer der Forscher der neuen Studie, in einem Videoanruf mit Gizmodo. „Und das liegt daran, dass sie sehr dünn sind, sie sind sehr dünne Wolken. Du kannst sie nur sehen, wenn das Sonnenlicht daran zerstreut wird und es dunkel ist, wo du stehst.“

Und Emissionen von Raketenstarts, die Wolkentreibstoff (dh Wasserdampf) direkt in die Mesosphäre pumpen, machen diese einzigartigen Formationen wahrscheinlich zu einem alltäglicheren Anblick. Starts, die im Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, stattfinden, könnten mit der Bildung von leuchtenden Nachtwolken Tausende von Kilometern entfernt und Tage später korreliert werden.

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Normalerweise sind leuchtende Nachtwolken unsichtbar, da sie sich am häufigsten über den Polen bilden und während des jeweiligen Sommers jeder Hemisphäre auftreten. die Saison für Nachtleuchtende ist von Mitte Mai bis August im Norden und von Mitte November bis Februar im Süden. Die Pole werden während ihrer Sommerzeit nie dunkel, so dass leuchtende Nachtwolken dazu neigen, vom allgegenwärtigen Sonnenlicht ausgewaschen zu werden.

Aber in den letzten Jahrzehnten wurden mehr nachtleuchtende Wolken in sogenannten „mittleren Breiten“ weit entfernt von den Polen beobachtet – bis nach Kalifornien und Colorado. “Wir hatten festgestellt, dass sie heller und häufiger wurden, im Grunde in den letzten 50 Jahren oder so”, sagte Randall. Wissenschaftler vermuteten, dass der Klimawandel oder die Sonnenzyklen schuld seien.

Für die neue Studie sammelten Randall und ihre Mitforscher zwischen 2007 und 2021 Daten über die Wolken, die vom NASA-Satelliten Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) gesammelt wurden. Sie konzentrierten ihre Aufmerksamkeit auf die nördlichen Breiten zwischen 56 und 60 Grad (ein schmales Band, das im Norden von Bergen, Norwegen, und im Süden von Edinburgh, Schottland, begrenzt wird), da diese Daten der mittleren Breiten am zuverlässigsten waren. Sie fanden heraus, dass die Wolken keinem offensichtlichen Trend zu folgen schienen.

Stattdessen stellten sie fest, dass leuchtende Nachtwolken in den mittleren Breiten sehr variabel sind und zu manchen Zeiten häufig erscheinen, zu anderen jedoch nicht. Überraschenderweise folgt diese Variabilität von Jahr zu Jahr stark der Häufigkeit morgendlicher Raketenstarts, basierend auf Daten des NASA-Satelliten Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM).

Die Forscher beobachteten auch, dass atmosphärische Winde am Morgen Partikel in der Mesosphäre schnell polwärts trugen, was mit der beobachteten Beziehung zwischen Raketen und leuchtenden Nachtwolken übereinstimmte. Die Theorie besagt, dass Wasserdampf aus Raketenstartemissionen von den Winden nach Norden in Bereiche der oberen Atmosphäre gezogen wird, die kalt genug sind, damit sich die leuchtenden Wolken bilden können.

Vorherige Fallstudien haben nachtleuchtende Wolken mit den Emissionen des Space-Shuttle-Starts in Verbindung gebracht. Dies ist jedoch die erste Untersuchung, die zeigt, dass sogar viel kleinere Raketen eine Wirkung zu haben scheinen. „Das Shuttle ist natürlich enorm im Vergleich zu einigen dieser anderen Transportfahrzeuge“, betonte Michael Stevens, Astrophysiker am Naval Research Laboratory und Mitautor der jüngsten Veröffentlichung. „Also die Tatsache, dass all die kleineren Fahrzeuge dazu beitragen, nicht nur dazu beitragen, sondern tatsächlich irgendwie fahren [year-to-year cloud] Variabilität, das war eine Überraschung. Damit haben wir nicht gerechnet“, sagte er.

Obwohl es wahrscheinlich nicht nur Raketen sind. Andere Faktoren beeinflussen wahrscheinlich noch das Erscheinungsbild leuchtender Nachtwolken. Der Klimawandel, so Randall, spielt mit ziemlicher Sicherheit immer noch eine Rolle, auch wenn der Datensatz, den sie und ihre Kollegen analysierten, kein klares Signal lieferte. „Für mich steht außer Frage, dass anthropogene Aktivitäten die Wolken beeinflussen. Es kommt eher darauf an, inwieweit quantitativ“, erklärte sie.

Interessanterweise wird seit mehr als einem Jahrhundert angenommen, dass eine Beziehung zwischen Vulkanausbrüchen und mesosphärischen Wolken besteht. Der erste bekannte aufgezeichnete Fall einer nachtleuchtenden Wolkensichtung war 1885, zwei Jahre danach der Ausbruch des Krakatau.

Aber ein klareres Bild von der Einfluss von Raketenstarts könnte ein klareres Bild davon bieten, wie Menschen unseren Planeten verändern. Abgesehen davon, dass sie schön anzusehen sind, haben leuchtende Nachtwolken hier auf der Erde keine große bekannte Wirkung. Stattdessen ist ihre Bedeutung ein potenzieller Indikator für vom Menschen verursachte Veränderungen.

Die Mesosphäre und die darin erscheinenden Wolken reagieren sehr empfindlich auf kleine Verschiebungen. Wenn wir die Auswirkungen beispielsweise von Raketen besser verstehen, können wir dieses Wissen nutzen, um die Auswirkungen größerer atmosphärischer Veränderungen wie massiver Treibhausgasemissionen genau abzuschätzen, sagten sowohl Randall als auch Stevens.

Die Erforschung nachtleuchtender Wolken ist im Kern auch ein grundlegender Ausdruck menschlicher Neugier. „Die Tatsache, dass sie im späten 20. Jahrhundert und im 21. Jahrhundert immer weiter verbreitet wurden, hat das Interesse vieler Wissenschaftler geweckt. Wir würden gerne wissen, warum das passiert“, sagte Stevens. Jahrzehntelang war es ein Rätsel. Jetzt ist es etwas weniger als eins. Wenn Sie in der Dämmerung oder im Morgengrauen in den Himmel schauen und ein Meer aus leuchtendem Himmel sehen, wissen Sie, dass eine Rakete die Wolken gemacht haben könnte.

Mehr: Raketenstarts könnten unsere Atmosphäre auf neue und unerwartete Weise verschmutzen.