Erdbebenlichter: Was hat es mit diesem erstaunlichen Phänomen auf sich?

Blau leuchtet. Grünliche Explosionen. Blitze von Millisekunden, die in die Dunkelheit der Nacht einbrechen. Sogenannte Erdbebenlichter sind ein auffälliges Lichtereignis, das manchmal in der Nähe von Gebieten auftritt, in denen Erdbeben registriert werden.

Sie sind auch als "Tribolumineszenz" bekannt und wurden in den letzten Jahren mehrfach von Mobiltelefonen eingefangen, wenn es zu Erdbewegungen kam. Dies löste eine neue Debatte darüber aus, woher diese Lichter kommen, wie sie erzeugt werden und ob sie einen vorausschauenden oder prognostischen Wert haben könnten.

Die offensichtlichste Reaktion ist der plötzliche Zusammenbruch von Stromtransformatoren und der Absturz von Masten und Leitungen als Folge der tellurischen Bewegung. So etwas wie große Kurzschlüsse, die den Himmel erhellen und von großflächigen Stromausfällen gefolgt werden.

Es gibt jedoch schriftliche Aufzeichnungen, die mehrere hundert Jahre zurückreichen (mindestens bis ins Jahr 1600) und darauf hinweisen, dass diese Phänomene schon lange vor der Existenz der elektrischen Energie auftraten. Diese Zeugenaussagen haben zusammen mit den jüngsten Aufzeichnungen zur wissenschaftlichen Erforschung von Hypothesen zur Erklärung dieser mysteriösen Blitze geführt.

Die Erde, die funkelt

Eine Studie, die 2008 in der Zeitschrift Seismological Research Letters veröffentlicht wurde, definiert EQLs (Earthquake Lighting) als ein ungewöhnliches, leuchtendes Luftphänomen, ähnlich dem Polarlicht, das am Himmel in oder in der Nähe von Gebieten mit tektonischen Spannungen, seismischer Aktivität oder Vulkanausbrüchen zu sehen ist. Sie argumentiert weiter, dass sie als "wissenschaftlich erwiesene" Tatsache gelten.

Aber woher kommen diese Lichter? Andere Feldstudien und Laborexperimente haben eine mögliche Antwort geliefert: Der Boden unter der Oberfläche besteht aus Eruptivgestein, das einen hohen Mineralgehalt aufweist. Zum Beispiel Ferromagnesium, dessen Wechselwirkung mit Wasser elektrische Ströme erzeugt, die sich unter der Oberfläche ansammeln und verteilen.

Aber wenn eine seismische Bewegung auftritt, ist die Reibung die auslösende Komponente. Esteban Hernández Quintero, Koordinator für geophysikalische Dienste am Institut für Geophysik der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko, erklärt: "Bei einem Erdbeben entstehen durch die Reibung dieser mineralischen Partikel elektrische und elektromagnetische Effekte. Sie beginnen, bestimmte elektrische Ladungen oder Elektronen freizusetzen, die sich einen Weg nach draußen suchen. Wenn sie es in der Atmosphäre finden, wird die Energie, die sie mitbringen - kinetische Energie - in Lichtenergie umgewandelt.

Große Zentren untersuchen Erdbebenleuchten

Auch das Ames Research Center der NASA hat sich mit diesem Rätsel beschäftigt. Im Jahr 2014 untersuchte der Kristallograph Friedeman Freund seismische Eruptionen, die seit dem 17. Jahrhundert dokumentiert wurden, und fand heraus, dass mehr als 90 Prozent von ihnen an Verwerfungen in Subduktionszonen auftraten, also dort, wo zwei tektonische Platten der Erde aufeinanderprallen und eine von ihnen unter die andere eintaucht (subduziert). Laut ihrer Studie ermöglichen diese Spalten, dass magmatische Gesteine aus der Tiefe langsam an die Oberfläche wandern, wo sie die Luft ionisieren und das Lichtspiel erzeugen können.

Einige Laborexperimente untermauern diese Theorien. Im Jahr 2014 stellte der Biomedizintechniker Troy Shinbrot die Ergebnisse seiner Forschung auf der Tagung der American Physical Society vor.

Der Forscher entwickelte ein Modell, das in kleinem Maßstab die Brüche und Reibungen nachbildet, die bei einem Erdbeben auftreten. Er füllte Tanks mit verschiedenen Materialien - von Gesteinsbrocken, Staub und Glas bis hin zu Mehl - und setzte sie dann Bewegungen aus, bis sie Risse und Spalten bildeten. Shinbrot fand heraus, dass die Reibung tatsächlich eine elektrische Spannung erzeugt, die für die Aufladung der Erde und die Erzeugung der Lichter am Himmel verantwortlich sein könnte.

Erdbebenleuchten sorgen weiter für Kontroversen

Trotz dieser Erklärungen räumen die Wissenschaftler ein, dass es noch viel Forschungsbedarf im Bereich der Tribolumineszenz gibt. Es handelt sich sogar um ein Phänomen, das in der wissenschaftlichen Gemeinschaft noch immer Kontroversen auslöst.

Eine davon ist zum Beispiel, warum die Lichter manchmal erscheinen und manchmal nicht. Die andere Frage, die noch diskutiert wird, ist, ob es möglich ist, sie im Vorfeld von Erdbeben zu sehen, so dass sie als Prädiktoren für ein Erdbeben dienen könnten. Dafür gibt es nach wie vor keine Beweise, und tatsächlich sind Erdbeben nach wie vor sehr schwer vorhersehbare Phänomene.