Seltene Nebenmonde unter extremen Frostbedingungen in der Atmosphäre dokumentiert

Ein außergewöhnliches atmosphärisch-optisches Phänomen, in der Fachsprache als Paraselene oder im Volksmund als „Nebenmonde“ bezeichnet, konnte kürzlich unter idealen Bedingungen beobachtet und dokumentiert werden. Diese seltene Erscheinung erzeugt die faszinierende visuelle Illusion, dass mehrere Abbilder des Mondes gleichzeitig am nächtlichen Firmament schweben. Das Zustandekommen dieses Spektakels ist untrennbar mit spezifischen meteorologischen Extremsituationen verknüpft. Berichten zufolge sanken die Temperaturen in den betroffenen atmosphärischen Schichten auf Werte von unter minus 20 Grad Celsius, was die unabdingbare physikalische Voraussetzung für dieses leuchtende Display schuf.

Die Entstehung dieser visuellen Manifestation gründet auf einer hochpräzisen physikalischen Interaktion zwischen dem einfallenden Mondlicht und winzigen Partikeln in der Erdatmosphäre. Im Detail wird das Licht des Mondes gebrochen, während es durch horizontal ausgerichtete, hexagonale Eiskristalle wandert, die in hohen Wolkenformationen schweben. Diese winzigen Eiskristalle agieren wie natürliche Prismen, welche die Lichtstrahlen in einem spezifischen Winkel von annähernd 22 Grad von ihrem ursprünglichen Pfad ablenken. Das Resultat sind zwei markante, helle Lichtflecken, welche den primären Mondkörper an seinen Flanken begleiten. Solche Eiskristalle bilden sich vornehmlich in Cirruswolken, die in Höhenlagen existieren, in denen die Temperaturen konstant niedrig genug sind, um eine stabile Eisbildung zu gewährleisten.

Der zugrunde liegende Bildungsmechanismus weist starke Analogien zu den sogenannten Nebensonnen oder Parhelia auf, die während der Tagesstunden zu beobachten sind. Dennoch ist die nächtliche Sichtung von Nebenmonden ein weitaus selteneres Ereignis, das die Beobachter in Staunen versetzt. Für die Formation dieser distinkten Lichtpunkte ist eine exakt abgestimmte Kombination aus hoher Luftfeuchtigkeit, einer vollkommen klaren oberen Atmosphäre und der bereits erwähnten, strengen Kälte vonnöten. Besonders kritisch ist hierbei die präzise Ausrichtung der sechsseitigen Kristalle; sollten diese lediglich zufällig orientiert sein, würde der Effekt der Lichtstreuung diffus wirken, wodurch die Entstehung der scharf abgegrenzten „Scheinmonde“ verhindert würde.

Atmosphärische Optikphänomene wie diese Nebenmonde bieten der Wissenschaft wertvolle und oft nur kurzzeitig verfügbare Daten über die chemische Zusammensetzung und die physikalische Struktur der oberen Troposphäre sowie der unteren Stratosphäre. Durch die exakte Erfassung von Zeitpunkt, geografischer Lage und den präzisen Temperaturmesswerten eines solchen Ereignisses sind Atmosphärenphysiker in der Lage, die spezifischen Kristallformen und deren räumliche Verteilung während der Beobachtung mathematisch zu modellieren. Aktuelle Forschungsergebnisse legen nahe, dass vor allem plättchenförmige, hexagonale Kristalle dazu neigen, sich aufgrund aerodynamischer Kräfte während ihres Falls horizontal auszurichten, was unmittelbar zur Bildung des 22-Grad-Halos und der damit verbundenen Nebenerscheinungen führt.

Die außergewöhnliche Seltenheit dieser speziellen Anzeige wird durch die extrem engen Umweltparameter verdeutlicht, die für ihr Erscheinen zwingend erforderlich sind. Anhaltende Temperaturen von weniger als minus 20 Grad Celsius sind in den mittleren bis hohen Breitengraden, in denen diese Eiswolken typischerweise beheimatet sind, keineswegs die Regel – insbesondere nicht in Verbindung mit einer ausreichend hohen Konzentration perfekt orientierter Kristalle. Während ein einfacher 22-Grad-Mondhalo vergleichsweise häufig auftritt, setzen die leuchtstarken Nebenmonde eine wesentlich höhere Dichte und präzisere Ausrichtung der Kristalle voraus. Diese Beobachtung fungiert somit als ein lebendiger Beweis für das Snellius-Brechungsgesetz, angewandt auf natürliche atmosphärische Linsen, und liefert Klimatologen essenzielle Datenpunkte zur Analyse lokaler extremer Kälteperioden, welche diese kristallinen Formationen erst ermöglichen.