Ukrainische Polarforscher, die nahe der antarktischen Station "Akademik Wernadski" arbeiten, haben ein seltenes atmosphärisches optisches Phänomen dokumentiert: die Irideszenz von Cirrus-Wolken. Nach Angaben des Pressedienstes des Nationalen Antarktischen Wissenschaftszentrums (NASC), über die unter anderem RBC-Ukraine berichtete, zeigen die an der Station aufgenommenen Bilder am Himmel über dem Eis-Kontinent einen unregelmäßigen, farbigen Fleck, der in Form und Schimmer an eine riesige "Seifenblase" erinnert. Die Wissenschaftler betonen, dass derartige Beobachtungen in den polaren Breiten unregelmäßig auftreten und von der genauen Kombination der Sonneneinfallswinkel, der Höhe der Wolkenschicht und der Größe der Eiskristalle abhängen, aus denen Cirrus-Wolken bestehen.

Die Physik der "Seifenblase": Lichtbeugung und Interferenz

Wie das NASC erläuterte, ist Irideszenz ein optischer Effekt, der durch Beugung (Diffraktion) entsteht: Sonnenlicht beugt sich um kleine Hindernisse herum und dringt dahinter ein. Im Falle von Cirrus-Wolken fungieren mikroskopische Eiskristalle, aus denen diese Wolken hauptsächlich bestehen, als solche Hindernisse. Nach dem Umströmen der Kristalle überlagern sich die Lichtwellen und erzeugen eine Interferenz – jene farbigen Schimmer, die den charakteristischen regenbogenartigen "Film" auf dem Wolkenhintergrund bilden. Wichtig ist, dass die Farben bei der Irideszenz immer ungleichmäßig verteilt sind und die innere Struktur der Wolke widerspiegeln, was jede Beobachtung einzigartig und asymmetrisch macht.

Warum Cirrus-Wolken die ideale "Leinwand" sind

Cirrus-Wolken (Federwolken) gehören zur oberen Troposphäre. In Polarregionen "leben" sie in Höhen von 4–6 km, wo die Lufttemperatur auf -20 °C oder tiefer fällt. Gerade in solchen Höhen liegt das Wasser in den Wolken überwiegend als feinste Eisplättchen und Nadeln vor. Cirrus-Wolken zeichnen sich durch ihre Leichtigkeit und hohe Transparenz aus, weshalb das farbige "Lichtspiel" auf ihrer Oberfläche besonders deutlich hervortritt. Das NASC weist darauf hin, dass gerade diese Transparenz und die feine Kristallstruktur Cirrus-Wolken zu optimalen Objekten für die Beobachtung von Irideszenz unter polaren Bedingungen machen.

Irideszenz versus Korona und Halo: Der prinzipielle Unterschied

In der Pressemitteilung betont das NASC ausdrücklich, dass Irideszenz von zwei anderen atmosphärischen optischen Phänomenen unterschieden werden muss – der Korona und dem Halo. Im Gegensatz zur Irideszenz haben Korona und Halo eine klare Kreisform und sind symmetrisch zum Lichtquell angeordnet, wenn auch mit unterschiedlichem Radius. Die Irideszenz hingegen entbehrt jeder strengen Symmetrie: Ihre Farbflecken sind asymmetrisch und "an die Textur der Wolke gebunden". Zudem weist das NASC darauf hin, dass Irideszenz häufiger an den Rändern von undurchsichtigen Wolken tieferer oder mittlerer Schichten beobachtet werden kann, da diese Wolken zwar insgesamt opak sind, aber an ihrem Umfang transparente Bereiche aufweisen, an denen der Beugungseffekt sichtbar wird.

Kontext der Beobachtungen an der Station "Akademik Wernadski"

Die dokumentierte Irideszenz ist nur ein weiteres Kapitel in einer Reihe ungewöhnlicher atmosphärischer und astronomischer Beobachtungen, die ukrainische Polarforscher regelmäßig in der Nähe der Station "Akademik Wernadski" durchführen. Zuvor hatte das Team der Station über einen historischen Temperaturrekord sowie über das Erscheinen eines rötlichen Polarlichts und zweier gleichzeitig sichtbarer Nachbargalaxien am Nachthimmel über der Antarktis berichtet. Alle Fotos und Videos werden auf der Facebook-Seite des NASC öffentlich zugänglich gemacht, was es der wissenschaftlichen Gemeinschaft und einer breiten Öffentlichkeit ermöglicht, die Dynamik atmosphärischer Phänomene in einer der entlegensten und am wenigsten erforschten Regionen des Planeten zu verfolgen.