Leuchtende Nachtwolken © Karlsruher Wolkenatlas, B. Mühr

Sie erscheinen ein bis zwei Stunden nach Sonnenuntergang, meist im Sommer und auch nur in einem engen Bereich zwischen dem 50. und 65. Breitengrad: silbrig schimmernde Wolken, die sich hell vom sonst dunklen Nachhimmel abheben. In geisterhaft bläulichem Licht erscheinen Wellen, Ringe oder Bänder, dünne Silberschleier legen sich vor den Sternenhimmel.
Über Deutschland läßt sich dieses Phänomen rund 10 bis 15 mal pro Jahr beobachten, in den Monaten Mai bis Juli zeigen sich durchschnittlich in jeder fünften Nacht die „leuchtenden Nachtwolken“.

Zum Leuchten gebracht werden die Wolken durch reflektiertes Sonnenlicht. Kurz nach Einbruch der Dunkelheit ist sie für einen Beobachter am Boden schon unter den Horizont gesunken, ihre Strahlen erreichen aber die hoch in der Atmosphäre schwebenden „Nachtwolken“ noch und beleuchten sie von unten. Da die roten und gelben Anteile des Sonnenlichts auf dem langen weil schrägen Weg durch die oberste Atmosphärenschicht fast völlig absorbiert werden, erscheinen die Wolken meist in bläulichem oder silbernen Licht.

Nicht nur ihr Leuchten unterscheidet diese Nachtwolken deutlich von den „normalen“ Wolken, auch der Ort ihrer Entstehung sorgte bei Wissenschaftlern für Erstaunen: Normalerweise entstehen Wolken durch Wasserdampfansammlungen in der Troposphäre, also den unteren 25 Kilometern der Erdatmosphäre. Messungen ergaben für die „leuchtenden Nachtwolken“ eine Höhe von 82 Kilometern, sie bilden sich mitten in der „Mesopause“, der kältesten Schicht der gesamten Atmosphäre. Da dort nur extrem wenig Wasserdampf vorhanden ist, hielten Forscher eine Wolkenbildung in dieser Schicht lange Zeit für unmöglich.

Inzwischen weiß man, daß die große Kälte in der Mesopause ausreicht, damit die wenige Feuchtigkeit zu Eiskristallen gefriert. Winzige Staubpartikel, die durch Vulkanausbrüche in diese Höhen geschleudert oder von Meteoriten eingetragen wurden, dienen den Wassermolekülen dabei als Kristallisationskerne und fördern die Bildung von Eiswolken. Bestätigt wird diese Erklärung durch die gehäufte Beobachtung der „leuchtenden Nachtwolken“ nach der gewaltigen Eruption des Krakatau im Jahre 1883 und anderen großen Vulkanausbrüchen.

Die jahreszeitliche Verteilung der „leuchtenden Nachtwolken“ scheint zunächst paradox: Warum sollten sich ausgerechnet Eiswolken nur in der wärmsten Jahreszeit bilden?

Raketenmessungen haben gezeigt, daß in den großen Höhen der Mesopause die Temperaturen gerade im Sommer erheblich niedriger sind als im Winter. Durch atmosphärische Luftströmungen steigt im Sommer kalte Luft über den Polen nach oben und führt in der Mesopause zu Temperaturen von bis zu –150°C.

In polaren Breiten bilden sich deshalb auch besonders viele „leuchtende Nachtwolken“, die dann langsam in Richtung Äquator driften und sich dabei mit zunehmender Wärme auflösen.
Gäbe es in den Polargebieten keine Mitternachtssonne, könnte man dort allnächtlich die volle Pracht dieses Phänomens beobachten.