An wolkenfreien Tagen sehen wir meistens einen strahlend blauen Himmel. Das hat damit zu tun, wie das Licht der Sonne durch die Erdatmosphäre gestreut wird. Sonnenlicht setzt sich aus allen Farben des Regenbogens zusammen, von Violett über Blau bis hin zu Rot. Diese Farben haben unterschiedliche Wellenlängen – und genau diese Wellenlängen bestimmen, wie stark das Licht in der Atmosphäre gestreut wird. Blaues Licht hat eine kürzere Wellenlänge und wird daher viel stärker gestreut als rotes Licht. Deswegen erscheint uns der Himmel am Tag meistens blau.

Eine eigentlich banale Frage, oder nicht?

Morgens und abends, wenn die Sonne tiefer am Horizont steht, fällt das Sonnenlicht in einem flacheren Winkel durch die Atmosphäre ein. Dadurch muss es eine größere Strecke innerhalb der Erdatmosphäre zurücklegen, bevor es uns erreicht. In dieser Zeit wird das kurzwellige blaue Licht besonders stark in verschiedene Richtungen gestreut, sodass es weniger direkt zu uns gelangt. Die längerwelligen Anteile des Lichts, wie Rot und Orange, werden weniger gestreut und bleiben sichtbarer. Deshalb erscheint uns der Himmel bei Sonnenauf- und -untergang in diesen warmen Farbtönen. Besonders intensiv wird das Farbenspiel, wenn Wolken am Himmel sind, die das Licht zusätzlich reflektieren und für ein noch lebhafteres Farbspektakel sorgen.

Dieses Phänomen nennt man Rayleigh-Streuung. Es beschreibt die Streuung des Sonnenlichts an winzigen Molekülen in der Atmosphäre. Da das blaue Licht stärker gestreut wird als das rote, erscheint uns der Himmel tagsüber blau. Bei Sonnenauf- und -untergang wird das blaue Licht so stark gestreut, dass nur die längerwelligen Farben wie Rot und Orange dominieren.

Zusätzlich gibt es die Mie-Streuung, die auf größeren Partikeln wie Staub, Pollen oder Wassertropfen basiert. Diese Streuung verteilt das Licht gleichmäßiger und lässt den Himmel manchmal trüb oder weißlich erscheinen, besonders nach Unwettern oder bei hoher Luftverschmutzung. Wenn diese Partikel zahlreich sind, streuen sie das Licht diffus, wodurch der Himmel weniger klar wirkt und das Sonnenlicht weniger intensiv erscheint.

Himmelsfarben gibt es nicht nur auf der Erde

Das Phänomen der unterschiedlichen Himmelsfarben gibt es nicht nur auf unserer Erde. Auf dem Mars zum Beispiel, mit seiner dünnen Atmosphäre aus Kohlendioxid, leuchtet der Himmel rötlich. Die Venus hat dagegen eine besonders dicke Schicht aus Schwefelsäurewolken, durch die kaum Sonnenlicht dringt. Deswegen wirkt der Himmel dort gelb-orange. Besonders interessant ist Titan, ein Mond des Saturn, der eine dichte Atmosphäre hat. Fotos von Sonden zeigen dort einen orange-braunen Himmel, doch darüber hinaus könnte es sogar einen blauen Himmel geben.

Die Farben des Himmels entstehen also durch das Wechselspiel von Sonnenlicht und der Atmosphäre. Je nach Tageszeit, Ort und Zusammensetzung der Atmosphäre ergeben sich faszinierende Farbspiele – nicht nur auf der Erde, sondern auch auf anderen Himmelskörpern unseres Sonnensystems. Es bleibt faszinierend zu beobachten, wie unterschiedlich der Himmel uns jeden Tag aufs Neue erscheint und wie sehr diese Farben unsere Wahrnehmung beeinflussen können.

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