Red Sprites und Blue Jets © NASA

Beim Begriff Gewitter denkt jeder gleich an einen Erdblitz und den nachfolgenden Donner, vielleicht auch an Regenschauer und Hagel, aber an "rote Kobolde" und "blaue Strahlen"? Wohl weniger, denn "Red Sprites" und "Blue Jets" gehören zu den kaum bekannten Entladungsphänomenen, die sich weit über den Gewitterwolken abspielen.

Als seltsame Blitze und rötliches Aufleuchten sind die nur wenige Millisekunden andauernden Leuchterscheinungen zuerst Flugzeugpiloten und Astronauten aufgefallen. Doch erst in den letzten Jahren konnten die recht lichtschwachen "Kurzschlüsse der Atmosphäre" mit hochempfindlichen Videokameras erforscht und dokumentiert werden.

Kegel und Pilze
"Red Sprites" haben ihren Ursprung in den unteren Schichten der Ionosphäre in rund 80 Kilometern Höhe und wachsen innerhalb von Millisekunden pilzförmig bis auf 40 Kilometer nach unten. "Blue Jets" dagegen steigen als kegelförmige, bläuliche Strahlen vom oberen Rand der Gewitterwolke empor. Dabei erreichen sie aber "nur" ein Höhe von etwa 40 Kilometer - so dachte man zumindest bis vor einem Jahr.

Doch auf neueren Videoaufnahmen von amerikanischen Atmosphärenforschern verzweigte sich ein von der Erde aus beobachteter "Blue Jet" nach Erreichen der Maximalhöhe weiter in einzelne Äste auf. Bei etwa 70 bis 80 Kilometer Höhe nahm die blitzartige Erscheinung eine an einen Baum oder ein Bund Karotten erinnernde Form an, bevor die Blitzfontäne schließlich verblasste. Ab den so genannten "Hot Spots" der Verästelung erhöhten sich die Geschwindigkeit der bis dato noch nie beobachteten Lichterscheinung dabei schlagartig von 50 auf 2.700 Kilometer pro Sekunde.

Teil des globalen Stromkreislaufs
Die Entstehung und der Grund solcher Entladungsphänomene über Gewitterzellen ist den Atmosphärenforschern noch ein Rätsel. Vielleicht könnten diese ja gerade die noch fehlende Verbindung im globalen Stromkreislauf sein. Denn zwischen dem Erdboden und der in etwa 70 Kilometer Höhe beginnenden, elektrisch leitenden Ionosphäre herrscht eine ständige elektrische Spannung von mehreren 100.000 Volt.

Ein Gewitter fungiert dabei als eine Art Generator oder Aufladegerät, in dem es negative elektrische Ladung aus der Ionosphäre immer wieder "absaugt" und für eine gleichbleibende Spannung sorgt. Sind "Jets" und "Sprites" also nur "Ladungsstaubsauger"? Vielleicht gleichen sie aber auch die bei einem Gewitter aufgeladene Spannung, die mittels Blitz an den Boden "weitergereicht" wurde, einfach nur wieder aus. Denn Physiker aus Japan und Taiwan gehen davon aus, dass die "Jets" einen atmosphärischen Kurzschluss darstellen. Dabei soll diese, die bei Gewittern aufgebaute Spannung zwischen den bodennahen Luftschichten und der Ionosphäre wieder reduzieren.