Schon seit Jahrhunderten berichten Menschen immer wieder von einzelnen Nächten, in denen ein diffuses Leuchten den Himmel erfasst und ihn so hell macht, dass Beobachter auch ohne zusätzliche Lichtquellen weit entfernte Berge erkennen oder gar im Freien Zeitung lesen können. Wie dieses mysteriöse Phänomen im Detail zu Stande kommt, gab auch Forschern bislang Rätsel auf. Nun will ein Team um Gordon Shepherd von der York University in Toronto, Kanada, das Geheimnis der "hellen Nächte" gelüftet haben.

Den Forschern zufolge stellt das Phänomen vermutlich eine verstärkte Version des Nachthimmelsleuchtens, auch "Airglow" genannt, dar. Dieses entsteht durch Prozesse in den höheren Atmosphärenschichten: Sonnenlicht spaltet dort molekularen Sauerstoff in einzelne Sauerstoffatome auf. Wenn die Atome sich wieder zusammenlagern, setzen sie Energie frei, die als grünes Licht sichtbar wird. Vom Weltall aus kann der Airglow deshalb als schmales, leuchtendes Band in rund 100 Kilometer Entfernung zur Erdoberfläche beobachtet werden.

Um herauszufinden, was geschehen muss, damit das Nachthimmelsleuchten auch für uns sichtbar ist, durchforsteten Shepherd und Kollegen Satellitendaten der NASA. Dabei stießen sie auf elf Airglow-Ereignisse, die so prägnant waren, dass man sie auch von der Erde aus hätte erkennen müssen. Bei diesen Ereignissen hatten offenbar Strömungswellen aus den oberen Atmosphärenschichten dafür gesorgt, dass sich die einzelnen angeregten Sauerstoffatome vorübergehend an einem Ort konzentrieren. Das könnte lokal zu einem Nachthimmelsleuchten führen, das zehnmal so hell ist wie in normalen Nächten und so die Nacht ein Stück weit zum Tag macht, argumentieren die Forscher im Fachmagazin "Geophysical Research Letters".

Die Wissenschaftler schätzen, dass in etwa sieben Prozent aller Nächte irgendwo auf der Erde ein solches Himmelsleuchten sichtbar ist. Das gilt allerdings nur, wenn die Bedingungen ideal sind. In den vergangenen Jahrzehnten gab es praktisch keine Berichte mehr von außergewöhnlich hellen Nächten. Das hängt in den Augen der Forscher vor allem mit der Lichtverschmutzung zusammen, die dieses Phänomen vermutlich einfach überdeckt. Von Bedeutung könnten die Erkenntnisse von Shepherd und Kollegen deshalb vor allem für Astronomen sein, deren Beobachtungen von der Erde aus durch die verstärkten Airglow-Ereignisse erschwert werden könnten.