Adobe Stock
Dat läit un de Molekülle vun der Äerdatmosphär an un deem, wat si mat dem Liicht vun der Sonn maachen. Well d’Sonneliicht, dat mir als wäisst Liicht gesinn, ass a Wierklechkeet eng Mëschung vu ganz verschiddene Faarftéin. De Beräich vum siichtbare Liicht erstreckt sech vum energieräiche Mof mat enger méi kuerzer Wellelängt an enger méi héijer Frequenz iwwer Blo, Gréng, Giel an orange Téin bis bei Rout mat enger méi grousser Wellelängt an enger méi niddreger Frequenz. Trëfft dës faarweg Mëschung op d’Moleküllen an der Loft, ginn d’Liichtstralen dorunner gestreet. Wéi vill se gestreet ginn, hänkt vun hirer Wellelängt of. Blo trëfft et am stäerksten. Et gëtt an all Richtung gestreet. Dowéinst schéngt den Himmel blo, wa keng Wollek um Himmel ass. Wann d’Sonn allerdéngs moies oder owes déif steet, muss d’wäisst Liicht méi e wäite Wee duerch d’Atmosphär zeréckleeën. De bloen Undeel gëtt um Wee bis bei eis nees staark gestreet, esoudass quasi kee blot Liicht bei eis ukënnt. Vum roude Liicht, dat manner staark gestreet gëtt, kënnt méi bei eis un an zaubert e bësse giel-rout Romantik un den Himmel.
Gëtt et eigentlech en Ënnerscheed tëschent Sonnenopgang a Sonnenënnergang?
Well d’Physik moies an owes déi selwecht ass, dierft et keng Ënnerscheeder ginn. Allerdéngs gesi mir d’rout Faarf owes effektiv méi intensiv. Dat läit dodrun, dass net just d’Molekülle vun der Atmosphär, mee och d’Partikelen an der Loft d’Liicht streeën. An där blose mir am Laf vum Dag zimmlech vill an d’Loft. Dës verstäerken den Effekt owes, setze sech dann awer iwwer Nuecht of, esoudass d’rout Faarf moies dacks manner spektakulär ze gesinn ass.
A wéi gesäit dat op aneren Himmelskierperen aus?
Dat hänkt vun deenen hirer Atmosphär of. Hu si keng – ewéi zum Beispill eise Mound –, dann ass den Himmel och daagsiwwer schwaarz. An der dënner Kuelendioxid-Atmosphär op eisem Nopeschplanéit Mars ginn et butzeg kleng raschtegrout Stëbspartikelen. Den Himmel gesäit rout aus. Wann d’Sonn allerdéngs déif um Himmel steet, verfierft e sech an e romantescht Blo. Moiesblo an Owesblo souzesoen. Dat huet de Marsrover Curiosity erausfonnt.
Dat ass jo ganz schéin, mee kënne mir doraus och eppes léieren?
Jo, gewëss! Well all Stoff an der Atmosphär interagéiert op eng charakteristesch Aart a Weis mat dem Liicht. Fänke mir elo Liicht vun engem Exoplanéit op – also vun engem Himmelskierper, deen ëm e frieme Stär kreest –, kënne mir doraus Conclusiounen op seng Atmosphär zéien. Dat ass natierlech net esou einfach. Well éischtens sinn esou Exoplanéiten extreem wäit ewech. Zweetens si se net ganz hell. An drëttens si se no bei hirem ganz helle Stär. Mee Stéck fir Stéck léisen d’Wëssenschaftler d’Erausfuerderungen an decken d’Geheimnisser vu frieme Welten op ... an dowéinst bleift d’Fuerschung spannend!
Rayleigh-Streeung
D’Sauerstoff- an d’Stéckstoffmoleküllen an der Loft si ganz butzeg. D’Elektronen, déi dodran ëm d’Atomkären danzen, sinn nach emol e gudde Strapp méi kleng. Wann eng elektromagnéitesch Well – ewéi zum Beispill d’siichtbaart Liicht – op eppes trëfft, dat méi kleng ewéi d’Wellelängt ass, da geschitt e spezielle Phenomeen: d’Rayleigh-Streeung. D’Liicht reegt dobäi d’Elektronen un, och Liicht erauszeschécken. An zwar an där selwechter Wellelängt. Um bloen Enn vum siichtbare Spektrum geschitt dëst ronn zéngmol méi staark ewéi um rouden Enn. Waasserdrëpsen – zum Beispill a Wolleken – sinn allerdéngs vill ze grouss, fir d’Rayleigh-Streeung auszeléisen. Si werfen d’Liicht vun der Ëmgéigend einfach komplett nees zeréck a gesinn da wäiss oder gro aus.
Verréiderescht Liicht
Wat mir als Liicht gesinn, ass eng Mëschung vun elektromagnéitescher Stralung mat ganz ënnerschiddleche Wellelängten. Dat fänkt u bei Mof mat zirka 400 Nanometer Wellelängt bis Rout mat ronn 650 Nanometer. Dat Ganzt nenne mir Liichtspektrum. Wa mir all d’Forme vun elektromagnéitescher Stralung vun de Gammastralen iwwer den UV-Beräich, d’Infrarout an d’Radiowelle mat abezéien, da schwätze mir just vum Spektrum. D’Liicht dogéint interagéiert mat de Stoffer, déi sech him an de Wee stellen. Heibäi gi munch Wellelängte verstäerkt an anerer ofgeschwächt. Doraus ergëtt sech fir all cheemescht Element an all Moleküll e Muster. Eng Zort cheemesche Fangerofdrock. Dat notzen d’Wëssenschaftler bei der Spektroskopie a kënnen esou aus Liicht op d’Stoffer an der Loft schléissen.
Planéit am Transit
Planéite liichten net vum selwen, mee werfen d’Liicht vun hirem Stär zeréck an de Weltraum. Mee wéi fënnt een da Planéiten, déi wäit ewech sinn, a wéi kann een och nach aus dem Liicht Informatiounen iwwer hir Atmosphär gewannen? Eng Méiglechkeet, béides mateneen ze léisen, ass d’Transit-Method. Heibäi beobacht een d’Hellegkeet vun engem Stär ganz genee. Wann dës an ëmmer deem selwechte Rhythmus minimal méi schwaach gëtt an duerno nees normal, da kéint dat un engem Planéit leien. Well dësen zitt vun eis aus gesi viru sengem Stär laanscht a verdeckt dësen e ganz bëssen. Wann een also de Spektrum vum Stär an de Spektrum vum Stär plus dem Planéit kennt, da kann een doraus de Spektrum vum Planéit ausrechnen an esou Réckschlëss op seng Atmosphär zéien.
Auteur: Kai Dürfeld/scienceRELATIONS
Infobox
Dëse Reportage gouf an Zesummenaarbecht mat RTL Radio ausgeschafft an op der Antenne vun RTL Radio diffuséiert. All zweet Woch présentéiert de Mr Science op RTL Radio wat fir eng Fuerschung hannert Objeten aus dem Alldag stécht. All d’Emissioune fënns du hei: http://radio.rtl.lu/emissiounen/science/.
