Gespiegelte Schönheit

BLOG: Himmelslichter

ein Blog über alles, was am Himmel passiert
Himmelslichter

Ganz selten gibt es sie noch – diese Momente, in denen man als passionierter Himmelsbeobachter nach oben schaut und dort etwas sieht, was man noch nie zuvor wahrgenommen hat. Seltene Halos sind so ein Beispiel. Dass auch ein simpler Regenbogen manchmal für eine Überraschung gut sein kann, habe ich Anfang Dezember 2007 erfahren.

Ein Regenbogen entsteht, wenn Sonnenlicht in Regentropfen gebrochen und reflektiert wird. Man sieht ihn besonders gut, wenn die Sonne zum Vorschein kommt, kurz bevor ein Regenschauer vollkommen abgeklungen ist. Steht sie dann zusätzlich tief am Himmel, etwa in den Abendstunden, dann erscheint um den sonnenabgewandten Punkt ein prächtiger Regenbogen. Dabei sehen wir immer nur den Teil des Bogens, der über dem Horizont ragt, denn der "antisolare Punkt", also jener genau der Sonne gegenüber liegende, befindet sich logischerweise auf dem gleichen Winkel unterhalb des Horizonts. Um diesen als Mittelpunkt spannt sich der Bogen, der also eigentlich ein Ring mit einem Durchmesser von 42° ist. Manchmal sieht man außerhalb dieses Primärbogens unter einem Winkel von 51° zum antisolaren Punkt noch einen zweiten, schwächeren Sekundärbogen. Dieser entsteht durch eine zusätzliche Reflexion in den Tropfen und zeichnet sich durch eine umgekehrte Reihenfolge der Farben aus.

Bei höherem Sonnenstand erscheint der Regenbogen eher flach, denn der antisolare Punkt befindet sich dann tief unter dem Horizont. Der schwächere Sekundärbogen (rechte obere Bildecke) entsteht durch mehrfache Reflexion des Lichts in den Regentropfen. Er verläuft parallel zum helleren Hauptregenbogen, und hat eine umgekehrte Farbreihenfolge. 

Ein Regenbogen kann ein beeindruckendes Erlebnis sein. Bei vielen Menschen ruft er sogar immer noch Schrecken hervor. Das habe ich erfahren, als ich vor etwa zwei Jahren in Peru gearbeitet habe. An jenem erwähnten Dezembertag stand die Verteilung der Weihnachtsgeschenke an Schulkinder eines Dorfes am Titicacasee durch das von meinem damaligen Arbeitgeber unterstützte Sozialprojekt an. Die Verteilung von warmen Jacken zog sich einige Stunden hin, und meine Aufgabe war es, die Kinder ein bisschen bei Laune zu halten. Nun beginnt Anfang Dezember im peruanischen Hochland die jährliche Regenzeit, und gegen Nachmittag setzte dann auch ein kräftiges Gewitter mit Regen ein, was auf 3800 Meter Höhe schon mal ein bisschen unangenehm sein kann. Aber wer schon mal ein Gewitter am Titicacasee erlebt hat, wird verstehen, dass mich der Regen und die Kälte nicht davon abhalten konnten, das Spektakel in voller Länge draußen anzuschauen…

Schließlich brach die tief stehende Sonne durch die Wolken und zauberte einen der schönsten Regenbögen, den ich je beobachten konnte. Ich war so gebannt, dass ich erstmal vergaß, Fotos zu machen. Beeindruckt hat mich aber vor allem die Reaktion der Kinder, die meine Begeisterung nicht nachvollziehen konnten. Für sie war ein Regenbogen ein Zeichen für baldiges Unheil. Es ist schon bemerkenswert – die Menschen dort (zumindest diejenigen, die nicht in den Städten wohnen) kennen sich mit vielen Naturphänomenen weit besser aus als wir in den "aufgeklärten" Ländern (unser Herbergsvater etwa konnte wie selbstverständlich sämtliche Sternbilder aufzählen oder wusste die Aufgangszeiten des Mondes täglich auf die Minute). Hinter allem aber wissen sie Geister und Gottheiten versteckt. So bedeutet ein kräftiger Eishalo oder eben ein Regenbogen (unter anderem) ein bevorstehendes Erdbeben. In einem Land, in dem beides recht häufig vorkommt, braucht man gar nicht zu versuchen, den Zusammenhang zu bestreiten!

Aber zurück zum Regenbogen. Er war nicht nur außergewöhnlich schön. Nach einer kurzen Weile fiel mir auf, dass es tatsächlich zwei Bögen waren, die nicht parallel zueinander verliefen, sondern unter einem Winkel zueinander standen. Sie schienen sich am Horizont sogar zu schneiden. Es handelte sich also nicht um den schon erwähnten Sekundärbogen, denn dieser schneidet den Primärbogen nicht, und bei den von mir beobachteten Bögen war die Farbreihenfolge jeweils gleich. So etwas hatte ich wirklich noch nicht gesehen. Immerhin habe ich es geschafft, zumindest davon ein paar Fotos zu machen, die zwar nicht wirklich schön sind, das Phänomen aber gut illustrieren.

Regenbogen und Spiegelbogen kommen nach Anwendung einer kräftigen Unscharfmaske (rechts) deutlich besser zur Geltung.

Früher hätte man wohl eine Weile gegrübelt oder ein Buch darüber geschrieben. Aber heute gibt es ja das Internet – und so fand ich nach kurzer Recherche und mit Hilfe der Experten im Forum des Arbeitskreis Meteore heraus, dass es sich um einen so genannten Spiegelungs- oder Reflexionsbogen gehandelt hat, ein seltenes, aber leicht zu erklärendes Phänomen.

Ein Spiegelungsbogen ist nicht etwa ein "gespiegelter" Regenbogen, der entsteht, wenn der Bogen selbst an einer geeigneten Fläche gespiegelt wird. Es ist die Sonne, die sich hier "verdoppelt". Hier kommt der schon erwähnte Titicacasee ins Spiel. Ich befand mich zum Zeitpunkt der Beobachtung auf einer Halbinsel. Sowohl vor als auch hinter mir (auf der Verbindungslinie zur Sonne hin gesehen) lagen große, ruhende Wasserflächen. In der rückwärtigen spiegelte sich nun die Sonne, so dass tatsächlich zwei Sonnen zu sehen waren – eine einige Grad über, die andere, gespiegelte, den gleichen Winkel unterhalb des Horizont. Und beide verursachten gleichzeitig "ihren" Regenbogen.

Entstehung des Spiegelbogens: Das Licht der im Wasser gespiegelten Sonne kommt für den Beobachter von "unterhalb" des Horizonts und verusacht so einen Regenbogen, dessen Zentrum oberhalb des Horizonts steht. (Les Cowley, http://www.atoptics.co.uk)

Prinzipiell kann man unter geeigneten Umständen sowohl den Primär- wie auch den Sekundärbogen als Spiegelbogen beobachten. Letzterer ist aber in vielen Fällen zu lichtschwach. (Les Cowley, http://www.atoptics.co.uk)  

Der Mittelpunkt des von der gespiegelten Sonne verursachten Bogens befand sich dementsprechend über dem Horizont, wodurch er gegenüber dem "normalen" Bogen nach oben verschoben war und diesen genau am Horizont schnitt.

Trotz der bösen Zeichen am Himmel gab es nach der Weihnachtsbescherung noch ein Abschiedstänzchen. 

Um ein solches Schauspiel sehen zu können, muss man nicht bis nach Peru fahren. Man benötigt aber neben den üblichen Zutaten für einen Regenbogen (Regentropfen und eine tief stehende Sonne) noch ein möglichst großes, ruhiges Gewässer in seinem Rücken. Das ist auch der Grund, warum Spiegelbögen sehr selten sind. Je nachdem kann man sogar noch viel mehr Spiegel- und gespiegelte Bögen beobachten, wie die Beispiele auf dieser Seite zeigen, solche Aufnahmen sind dem entsprechend noch rarer.

Übrigens gab es wenige Wochen nach dem Regenbogen tatsächlich ein Erdbeben in Südperu (wie es alle paar Monate vorkommt), bei dem es glücklicherweise zu keinen größeren Schäden kam. Wen das nicht überzeugt…

Eine Reihe weiterer (und besserer) Bilder von Spiegelbögen kann man auf der Seite von Les Cowley bewundern. Seine Seite Atmospheric Optics ist eine wahre Fundgrube für alle, die sich für atmosphärische Phänomene interessieren. Dank auch an ihn für die zur Verfügung gestellten Illustrationen. Auf dieser Forenseite des Arbeitskreises Meteore e.V. werden regelmäßig Sichtungen solcher Phänomene diskutiert.

Clear Skies (auch am Tag) wünscht:

Jan Hattenbach

Mit dem Astronomievirus infiziert wurde ich Mitte der achtziger Jahre, als ich als 8-Jähriger die Illustrationen der Planeten auf den ersten Seiten eines Weltatlas stundenlang betrachtete. Spätestens 1986, als ich den Kometen Halley im Teleskop der Sternwarte Aachen sah (nicht mehr als ein diffuses Fleckchen, aber immerhin) war es um mich geschehen. Es folgte der klassische Weg eines Amateurastronomen: immer größere Teleskope, Experimente in der Astrofotografie (zuerst analog, dann digital) und später Reisen in alle Welt zu Sonnenfinsternissen, Meteorschauern oder Kometen. Visuelle Beobachtung, Fotografie, Videoastronomie oder Teleskopselbstbau – das sind Themen die mich beschäftigten und weiter beschäftigen. Aber auch die Vermittlung von astronomischen Inhalten macht mir großen Spaß. Nach meinem Abitur nahm ich ein Physikstudium auf, das ich mit einer Diplomarbeit über ein Weltraumexperiment zur Messung der kosmischen Strahlung abschloss. Trotz aller Theorie und Technik ist es nach wie vor das Erlebnis einer perfekten Nacht unter dem Sternenhimmel, das für mich die Faszination an der Astronomie ausmacht. Die Abgeschiedenheit in der Natur, die Geräusche und Gerüche, die Kälte, die durch Nichts vergleichbare Schönheit des Kosmos, dessen Teil wir sind – eigentlich braucht man für das alles kein Teleskop und keine Kamera. Eines meiner ersten Bücher war „Die Sterne“ von Heinz Haber. Das erste Kapitel hieß „Lichter am Himmel“ – daher angelehnt ist der Name meines Blogs. Hier möchte ich erzählen, was mich astronomisch umtreibt, eigene Projekte und Reisen vorstellen, über Themen schreiben, die ich wichtig finde. Die „Himmelslichter“ sind aber nicht immer extraterrestrischen Ursprungs, auch in unserer Erdatmosphäre entstehen interessante Phänomene. Mein Blog beschäftigt sich auch mit ihnen – eben mit „allem, was am Himmel passiert“. jan [punkt] hattenbach [ät] gmx [Punkt] de Alle eigenen Texte und Bilder, die in diesem Blog veröffentlicht werden, unterliegen der CreativeCommons-Lizenz CC BY-NC-SA 4.0.

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