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Mehrere Sonnen am Himmel!? So entstehen Nebensonnen!

Wer alles doppelt sieht, der sollte vermutlich einen Augenaurzt aufsuchen. Beschränkt sich das Phänomen allerdings nur auf die Sonne, so handelt es sich dabei häufig um ein optisches Phänomen der Atmosphäre. Sogenannte Nebensonnen sind auch von Deutschland aus häufig sichtbar.

Nebensonnen, Halo
Sind auch aus Deutschland in allen Jahreszeiten zu beobachten. Nebensonnen sind eng mit dem Halo verwandt.

Nebensonnen - oder sun dogs wie sie im Englischen genannt werden - sind ein optisches Phänomen, das zu den Haloerscheinungen gehört. Sie erscheinen, wenn das Sonnenlicht an Eispartikeln in der Atmosphäre gebrochen wird. Diese Eispartikel finden sich in der Atmosphäre häufig im obersten Wolkenstockwerk, also in Cirrus-, Cirrocumulus oder Cirrostratuswolken.

Nebensonnen sind ein Teil des 22° Halos

Wie auch für den 22° Halo werden für das Erscheinen von Nebensonnen sechseckige Eisplättchen - sogenannte Hexagons - benötigt. Diese Sechsecke haben die Besonderheit, dass ein einfallender Lichtstrahl immer in die (nahezu) gleiche Richtung gebrochen wird - und zwar unabhängig vom entsprechenden Einfallswinkel. Der nahezu konstante Ausfallswinkel beträgt für hexagonale Eisplättchen 22°, wodurch der 22° Halo zu seinem Namen kommt.

Bei einem üblichen Halo wird das Sonnenlicht also um 22° in alle Richtungen gebrochen. Der Beobachter sieht einen hellen Kreis mit der Sonne im Mittelpunkt. Der Radius des Kreises wird durch den 22° Winkel bestimmt.

Ausrichtung der Eisplättchen ist entscheidend

Der kreisrunde Halo kann jedoch nur entstehen, wenn die Eispartikel das Licht auch in alle Richtungen ablenken. Hier kommt die Orientierung der Eisplättchen ins Spiel. Sind die Plättchen willkürlich in alle erdenklichen Richtungen orientiert, so wird das Licht auch willkürlich in alle Richtungen gebrochen - es entsteht ein homogener Kreis. Ist die Orientierung jedoch nicht zufällig verteilt, so gibt es stärker und schwächer erscheinende Stellen entlang des Kreises. Die Nebensonne stellt einen Extremfall der Verteilung dar. Hier sind nahezu alle Eisplättchen horizontal ausgerichtet. Die Lichtbrechung erfolgt daher in horizontaler Richtung besonders stark, in alle anderen Richtungen fast gar nicht.

Einseitige Nebensonne
Es muss nicht immer symmetrisch sein. Hier zeigt sich die Nebensonne nur auf einer Seite. Der Rest des Halokreises ist nicht sichtbar.

Doch was bestimmt die Orientierung der Eisplättchen? In erster Linie ist dafür die Turbulenz in der Atmosphäre verantwortlich. In einer turbulenten Umgebung wie zum Beispiel am Oberrand eines Cumulonimbus wirbelt der Wind die Eispartikel durcheinander und sorgt für eine zufällige Orientierung. In einer wind- und turbulenzschwachen Umgebung richten sich die Eisplättchen jedoch bevorzugt in horizontaler Lage aus - perfekte Bedingungen für Nebensonnen.