Polarlichter sind das außergewöhnlichste Lichtspektakel der Natur: Wenn geladene Teilchen von der Sonne auf unsere Atmosphäre treffen, können sie leuchtende Farben erzeugen, die dann in der Nähe der Erdpole farbenfroh über den Nachthimmel tanzen. Die entstehenden Polarlichter können in verschiedenen Formen auftreten, unter anderem in Bändern, Strahlen und Flecken.

Warum Polarlichter diese Muster bilden, war bislang unklar. Nun haben Forschende die »Batterie« identifiziert, die mindestens eine Art von Polarlichtern – nämlich die Polarlichtbögen – antreibt.

In der neuen Studie, die in Nature Communicationsveröffentlicht wurde, beschreiben die Forschenden, wie geladene Teilchen in unserer Atmosphäre durch Alfvén-Wellen aufgeladen werden. Das ist eine spezielle Art von Plasmawellen, die sich entlang der Magnetfeldlinien der Erde ausbreiten und laut NASA wie eine »Weltraumbatterie« funktionieren. Polarlichtbögen entstehen, wenn durch Alfvén-Wellen angeregte Elektronen, die sich schnell bewegen, auf Atome in unserer Atmosphäre treffen. Dabei wird Licht in hoch aufragenden Bändern freigesetzt.

Die Entdeckung war ein Glücksfall, der dank gleichzeitiger Messungen eines Polarlichtbogens durch Militär- und NASA-Raumfahrzeuge im Jahr 2015 möglich wurde. »Diese beiden Beobachtungen lieferten in Kombination unterschiedliche Blickwinkel auf die Polarlichter – und das über eine längere Zeit hinweg. Das machte es möglich, mehr über die Bedingungen im Weltraum zu erfahren, die zur Entstehung des Bogens beigetragen haben«, erklärte die NASA in einer Stellungnahme.

Obwohl der aktuelle Aktivitätszyklus der Sonne wahrscheinlich bereits seinen Höhepunkt erreicht hat, wird für 2026 weiterhin mit zahlreichen Polarlichtern gerechnet. In der nördlichen Hemisphäre dauert die Saison bis März an.