Das Handy sieht das Polarlicht früher als Ihre Augen

Über der Baumgrenze steht eine blasse Wolke, die sich benimmt wie keine Wolke davor. Grau, mit einem Stich ins Grüne, wenn Sie knapp daneben schauen. Sie legen das Handy auf die Mauer, drei Sekunden Belichtung, und auf dem Display erscheint ein grüner Vorhang mit scharfer Unterkante und senkrechten Falten. Kein Kreativfilter, keine Übertreibung der Software. Der Sensor hat aufgezeichnet, was tatsächlich da war, und Sie nicht, und der Grund dafür sitzt in Ihrem eigenen Auge.

Das Auge hat keinen Nachtmodus

Unterhalb von einem Hundertstel Candela pro Quadratmeter arbeitet die Netzhaut nur noch mit Stäbchen. Ein einziger Rezeptortyp bedeutet eine einzige Empfindlichkeitskurve, und ohne eine zweite Kurve zum Vergleichen hat das Gehirn nichts, woraus es eine Farbe bauen könnte: es bekommt eine Grauskala und macht das Beste daraus. Das Stäbchenmaximum liegt bei 507 Nanometern, im Blaugrünen, während das Tagsehen sein Maximum um 555 hat. Der Abstand zwischen beiden Maxima ist die Purkinje-Verschiebung, weshalb in der Dämmerung der Mohn schwarz wird und die Blätter hell bleiben.

An dieser Stelle wird die Sache fast komisch. Die grüne Polarlichtlinie liegt bei 557,7 Nanometern, also fast genau dort, wo die Stäbchen ihr Bestes geben. Sie sehen dieses Licht ausgezeichnet. Sie wissen nur nicht, welche Farbe es hat, und das ist etwas anderes.

Dazu kommt die Sammelzeit. Das Auge integriert etwa eine Zehntelsekunde und liefert dann ab, egal wie wenig zusammengekommen ist; der Sensor integriert, bis Sie ihn stoppen. Drei Sekunden sind dreißig Ihrer Durchgänge, und die dreißigfache Photonenzahl reicht ungefähr aus, um die Szene in den Bereich zu heben, in dem Farbe überhaupt existiert. Zwischen 3 und 0,01 Candela pro Quadratmeter liegt das mesopische Sehen, Zapfen und Stäbchen zusammen. Polarlichter, die dort ankommen, sind die, bei denen die Leute am Hang zu schreien anfangen. Alle anderen fotografieren Sie, mehr nicht.

Grün in hundert Kilometern, Rot in zweihundert

Die Emission bei 557,7 Nanometern stammt vom atomaren Sauerstoff, vom Übergang aus dem Zustand O(¹S) in den Zustand O(¹D), und sie leuchtet zwischen 100 und 150 Kilometern Höhe. Das Rot bei 630,0 Nanometern kommt aus demselben Atom, eine Energiestufe tiefer, aber aus 200 bis 300 Kilometern.

Die unterschiedlichen Höhen erklären sich aus den Lebensdauern der beiden Zustände. O(¹S) bleibt etwa sieben Zehntelsekunden angeregt, O(¹D) rund 110 Sekunden. Fast zwei Minuten in Wartestellung: weiter unten, wo die Luft noch dicht ist, stößt das Atom längst mit etwas zusammen und gibt die Energie lautlos ab. Erst wo die Stöße selten werden, kommt das Rot heraus.

Daraus folgt genau das, was Leser weit außerhalb des Polarlichtovals betrifft. Was über Ihrem Horizont auftaucht, ist die Spitze des Vorhangs, also der obere Teil, also der rote, oft ohne die kleinste Spur Grün darunter. Und es trägt weit: das SWPC schreibt, ein helles Polarlicht sei noch aus tausend Kilometern Entfernung zu sehen, was bei einem Gebilde in zweihundert Kilometern Höhe reine Geometrie ist.

Wissen, ob es heute Nacht passiert

Die Zahl, die durch alle Apps geistert, heißt Kp, sie läuft von 0 bis 9, und was sie meldet, ist bereits geschehen. Sie ist der standardisierte Mittelwert des K-Index von dreizehn geomagnetischen Observatorien zwischen 44 und 60 Grad geomagnetischer Breite, gerechnet über Dreistundenintervalle. Ab 5 spricht man von Sturm, und die G-Skala der NOAA bildet diese Werte von G1 bis G5 ab.

Im ruhigen Zustand ist das Polarlichtoval ein schmales Band um 67 bis 68 Grad geomagnetischer Breite, das sich bei steigender Aktivität äquatorwärts ausdehnt. Das Wort, das man zweimal lesen sollte, ist «geomagnetisch». Der magnetische Nordpol fällt nicht mit dem geografischen zusammen, er treibt sich in der kanadischen Arktis herum, und das verschiebt die Rechnung je nach Längengrad erheblich: bei gleicher Breite auf der Karte sitzt ein mitteleuropäischer Leser weiter vom Oval entfernt als ein kanadischer. Die Lüneburger Heide ist nicht Labrador, was auch immer das Navi suggeriert.

Bei der eigentlichen Vorhersage sollte man sich mit den Zeiträumen abfinden. Das Modell OVATION des SWPC liefert eine Karte auf dreißig Minuten, und diese dreißig Minuten sind genau die Zeit, die der Sonnenwind für das letzte Stück braucht: die Daten kommen von DSCOVR, geparkt am Punkt L1 in anderthalb Millionen Kilometern Entfernung, und die Vorwarnzeit reicht je nach Strömungsgeschwindigkeit von fünfzehn bis sechzig Minuten, wobei die halbe Stunde etwa 800 Kilometern pro Sekunde entspricht. Alles, was tagelang vorher kursiert, ist eine Wahrscheinlichkeit, keine Verabredung. Die eine belastbare Warnung kommt, wenn Sie längst angezogen draußen stehen.

Der Rest sind Statistiken, an die man sich halten sollte. Die besten Stunden liegen ein bis zwei Stunden um die örtliche Mitternacht und dehnen sich bei wachsender Aktivität in Abend und Morgen aus. Die besten Wochen liegen um die Äquinoktien, wegen der Art, wie der Sonnenwind in dieser Zeit an die Magnetosphäre ankoppelt. Ein einzelner Substurm, also die Episode, die den Himmel wirklich anwirft, dauert insgesamt dreißig bis neunzig Minuten, und die erste Aufhellung des Bogens kommt binnen weniger Minuten. Wer zum Aufwärmen ins Auto steigt, verpasst sie.

Und für alle, die diese Zahlen aus mittleren Breiten lesen, ein Realitätsanker: die Nacht vom 10. auf den 11. Mai 2024 wurde als G5 eingestuft, die erste seit Oktober 2003, und sie brachte Polarlicht bis auf die Kanaren, nach Ladakh und nach Südflorida. Zwanzig Jahre Wartezeit für eine Nacht. Bei uns bleibt das Polarlicht etwas, dem man hinterherfährt, wenn es eintritt, mit gepackter Tasche.

Das einzige Motiv, das schneller ist als der Himmel

Hier kippt die gewohnte Überlegung. Normalerweise setzt die Erdrotation die Obergrenze, und die Rechnung dazu, wie viele Sekunden Ihnen bleiben, bevor die Sterne zu Strichen werden, gibt am Weitwinkel des Handys eine großzügige Zahl her. Beim Polarlicht nützt diese Zahl nichts, weil die Grenze das Motiv selbst setzt: in der Expansionsphase ordnen sich die Falten des Vorhangs im Sekundentakt neu.

Praktisch heißt das: zwei Sekunden, solange der Substurm läuft und die Struktur rennt, vier bis sechs, wenn ein ruhiger Bogen am Horizont liegt. Wer zu lang belichtet, bekommt gleichmäßigen grünen Nebel statt der Säulen, eine Unschärfe, die mit der gewohnten wenig gemein hat. Schauen Sie nach dem ersten Bild aufs Display, denn die Lage ändert sich im Viertelstundentakt.

Der zweite Reflex, den man bremsen muss, ist das Stacken. AstroStackerPro richtet die Einzelbilder nach der Aufnahme über den Vergleich der Sterne aus, und genau deshalb funktioniert es am Deep Sky so gut: die Sterne sind ein starres Gitter, sie decken sich, und das Rauschen zieht sich zurück. Ein aktives Polarlicht hat dieses Gitter nicht. Wer auf die Sterne ausrichtet, bekommt perfekte Sterne und grünen Brei statt der Falten, also denselben Fehler, der hier schon bei den Sternschnuppen beschrieben wurde. Stacken lohnt nur bei einem stehenden Bogen, und dann auch nur über eine Handvoll dicht aufeinanderfolgender Aufnahmen.

Grün läuft zuerst über

Ein starkes Polarlicht ist deutlich heller, als die Erinnerung nahelegt, und es sättigt den Grünkanal lange bevor sich das Gesamthistogramm dem Anschlag nähert. Heraus kommt ein Vorhang, der in der Mitte weiß ist und nur an den Rändern farbig, ohne jede innere Struktur. Prüfen Sie die einzelnen Kanäle: die Summenkurve belügt Sie, und auffallen würde es Ihnen erst zu Hause.

Beim Weißabgleich gilt das Übliche, nur verschärft. Die Automatik sieht eine grün dominierte Szene und korrigiert sie, weil sie darauf trainiert ist, Farbstiche zu entfernen: Sie verlangen von ihr, das Motiv zu löschen. Nageln Sie ihn fest, bevor Sie anfangen, wie hier schon erklärt, und rühren Sie ihn bis zum Ende der Nacht nicht mehr an.

Wohin mit dem Horizont

Bleibt der Teil, den kein Messwert für Sie entscheidet. Ein grüner Vorhang auf Schwarz, ohne irgendetwas drumherum, ist ein Bild, das man vier Sekunden lang anschaut. Es braucht etwas am Boden, das den Maßstab liefert: eine Bergsilhouette, ein See, der die Szene verdoppelt, ein Haus mit einem erleuchteten Fenster. Der Weitwinkel des Handys, bei jedem anderen Himmelsziel ein Handicap, ist hier endlich das richtige Objektiv: der Vorhang misst Dutzende Grad, und kein Teleobjektiv fasst ihn.

Der Bildausschnitt allerdings gehört vorher entschieden. In mittleren Breiten richten Sie sich nach Norden und nehmen die rote Spitze des Vorhangs auf; unter dem Oval zieht er direkt über Ihren Kopf, und der gute Ausschnitt wird fast senkrecht, mit der Korona im Zenit. Zwei verschiedene Bilder, zwei verschiedene Kompositionen.

Das Handy ist in dieser Geschichte kein Notbehelf. Es ist das Instrument, das Ihnen eine Farbe zeigt, die Ihre Augen, so wie sie gebaut sind, in dieser Nacht nie sehen werden.