Zweite Sonne Wie kommt es zu Haloerscheinungen?

Halo- Erscheinung mit Zirkumzenitalbogen und Nebensonnen, in der Luft glitzern die Eiskristalle, auf dem Weg zum Fichtelberg, Kurort Oberwiesenthal.
Halo-Erscheinung auf dem Weg zum Fichtelberg mit Nebensonnen und glitzernden Eiskristallen in der Luft Bildrechte: IMAGO

Sie erscheinen in Form von Ringen, Säulen, Bögen oder (bunten) Lichtflecken: Sogenannte Halo-Erscheinungen am Himmel faszinieren die Menschheit seit jeher. Viele Legenden und Geschichten rankten sich in früheren Jahrhunderten um die seltsamen Erscheinungen. In der Reformationszeit beispielsweise hielten die Gläubigen sie für eine Predigt oder ein Zeichen, das Gott vom Himmel herab schickte.

Physik Arten von Halo-Erscheinungen

Nebensonnen
Die eisigen weiten Kanadas bieten beste Voraussetzungen für beeindruckende Halo-Fotos: Hier sind zwei Nebensonnen zu sehen, die durch Lichtbrechung zustande kommen. Das in der Mitte ist ein Lichtkreuz aus Horizontalkreis und Lichtsäule. Beide Effekte entstehen durch Spiegelungen des Sonnenlichts an den Eiskristallen. Bildrechte: imago/All Canada Photos
Nebensonnen
Die eisigen weiten Kanadas bieten beste Voraussetzungen für beeindruckende Halo-Fotos: Hier sind zwei Nebensonnen zu sehen, die durch Lichtbrechung zustande kommen. Das in der Mitte ist ein Lichtkreuz aus Horizontalkreis und Lichtsäule. Beide Effekte entstehen durch Spiegelungen des Sonnenlichts an den Eiskristallen. Bildrechte: imago/All Canada Photos
Nebensonnen
Nebensonnen können aber auch noch ganz anders daher kommen. Auch diese vermeintliche Regenbogenwolke ist eigentlich eine Nebensonne. In diesem Fall wird sich das Sonnenlicht bei der Brechung an plättchenförmigen Eisteilen in seine Spektralfarben zerlegt. Bildrechte: imago/Christian Ohde
Senkrechter Sonnenstrahl am Himmel
Die Lichtsäule kann aber auch ohne Ring auftreten wie hier in Dresden. Sie entsteht durch die Spiegelung von Sonnenlicht an Eisplättchen und Eissäulchen und zwar nur bei flachem Lichteinfall. Deshalb ist diese Halo-Erscheinung vor allem in der frühen Abend- oder späten Morgendämmerung zu sehen. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK
Sonnenhalo über Tromso, Norwegen.
Für den 22°-Ring sind prismenförmige Eisteilchen verantwortlich. Das Licht bricht sich so in ihnen, dass der Halo ringförmig um die Sonne oder den Mond erscheint. Dabei treffen die Lichtstrahlen in allen möglichen Winkeln auf die Eisprismen, bei einem Austrittswinkel von genau 22° jedoch häufen sie sich derart, dass ein Halo zu erkennen ist. Bildrechte: imago/blickwinkel
Halo
Ist hier ein Regenbogen umgekippt? Natürlich nicht: Das ist ein Zirkumzenitalbogen. Der entsteht durch Lichtbrechung in Eisplättchen. Er ist ein Kreis aus den Spektralfarben des Lichts, in dessen Zentrum der Zenit liegt. Zu sehen ist er maximal als Bogen auf der der Sonne/dem Mond zugewandten Seite. Manchmal kann er auch nur in Form von bunten Wolken am Himmel zu sehen sein. Bildrechte: IMAGO
Wetterphänomen Eisnebel Halo (Diamond Dust Halo) am Morgen des 21.3.2018 über einem Wohnhaus im Südviertel der Stadt Jena/Thüringen.
Diese Halo-Erscheinung über Jena hat nicht nur einen 22°-Ring und Nebensonnen, sondern auch einen oberen Berührungsbogen. Der tritt an der Außenseite an der höchsten Stelle des Rings auf, ist aber oft sehr kurz oder nur ein Lichtpunkt. Er entsteht, wenn sich das einfallende Licht an Eissäulchen bricht. Bildrechte: imago/Christoph Worsch
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Heutzutage ist natürlich jedem Schulkind klar: Das, was da am Himmel passiert, ist Physik - genauer gesagt Optik. Denn all die faszinierenden Lichtspiele entstehen durch optische Effekte. Damit es dazu kommt, müssen in der Atmosphäre Eisteilchen schweben. Daran bricht sich, spiegelt sich oder reflektiert das Licht, so dass für unser Auge Halo-Erscheinungen entstehen.

Eine farbige Wolke am blauen Himmel in blau, grün, gelb und orange.
Familie Großberndt aus Eisenach hat uns gefragt, was das für eine bunte Wolke ist. Die Wolkenforscher vom TROPOS-Institut haben uns geantwortet: Es ist wohl eine Nebensonne. Bildrechte: Stephanie Großberndt

Welche genau das sind, hängt dem Deutschen Wetterdienst zufolge jeweils von der Form, der Größe und der Position der Eiskristalle zum einfallenden Licht ab. Manche Halos sind sogar bunt wie ein Regenbogen, weil das Sonnenlicht hier in seine Spektralfarben zerstreut wurde.

Halo-Erscheinungen sind in unseren Breitengraden gar nicht so selten, wie man vermuten mag: An bis zu sieben Tagen im Monat sind sie zu beobachten, schätzen Physiker. Meist seien sie aber so schwach, dass wir sie gar nicht richtig wahrnehmen. Die Eiskristalle, die Vorraussetzung für die Halo-Erscheinungen sind, gibt es vor allem in sogenannten Cirruswolken - also den zerpflückten Schleierwolken. Ziehen die am blauen Himmel auf, kann es zu Halo-Erscheinungen kommen.

Schematische Darstellung verschiedener Halo-Erscheinungen auf einer stilisierten Erdkugel
Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Und das nicht nur im Winter, auch im Sommer ist es in der Höhe von bis zu zehn Kilometern so kalt, dass es dort Eiskristalle gibt. Zu den häufigsten Halo-Erscheinungen gehören der 22°-Ring und die Nebensonnen (Parhelia) - eher selten dagegen sind etwa Lichtsäulen oder Zirkumzenitalbögen am Himmel zu sehen.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 17. Februar 2019 | 03:05 Uhr