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Warum werden Blätter im Herbst bunt?

Der Herbst ist da. Das sieht man vor allem an den bunten Laubbäumen, die in den verschiedensten Farben leuchten. Aber warum färben sich die Blätter der Bäume eigentlich im Herbst?

Dieses Naturphänomen ist eine clevere Überlebenstaktik der Bäume. Die im Frühjahr und Sommer grünen Blätter versorgen die Bäume mit Hilfe der Photosynthese mit dem Stoff, den sie zum Wachsen brauchen. Der grüne Farbstoff Chlorophyll vollzieht diese Photosynthese, in der Kohlendioxid und Wasser zu Sauerstoff und dem wichtigen Traubenzucker umgewandelt werden. Wenn die Temperaturen im Herbst fallen und die Tage, und damit die Lichteinstrahlung auf die Bäume, kürzer werden, merken die Bäume das und leiten ihre Vorbereitung auf den Winter ein. Diese beinhaltet unter anderem das Abziehen des Chlorophylls aus den Blättern, um es in anderen Bereichen des Baums, wie zum Beispiel den Wurzeln, einzulagern. Im Frühjahr wird dieses Chlorophyll dann wieder benötigt um die neuen Blätter damit „auszustatten“. Was wir nun sehen ist die eigentliche Farbe der Blätter, die sonst nur von dem dominanten Grün überdeckt wird. In der Regel sind das Töne von gelb über orange bis hin zu tief rot.

Eine weitere Maßnahme ist das Kappen der Wasserleitungen in die Blätter. Dadurch verdorren die Blattansätze und der nächste stärkere Windstoß lässt die Blätter zu Boden segeln. Auch das hat seinen Grund. Durch die große Oberfläche der Blätter verliert ein Baum nämlich einen großen Teil des Wassers, das er aus dem Boden zieht. Das ist im Sommer zwar so gewollt, im Winter ist die ausreichende Wasserzufuhr allerdings nicht immer gewährleistet. Würde ein Baum seine Blätter den Winter über nicht abwerfen, bestände somit das Risiko, dass er einfach austrocknet.

Die Bäume ziehen also alle für sie wichtigen Stoffe aus den Blättern, um dann die überflüssige Verdunstungsfläche loszuwerden. Ein sehr cleveres Prinzip die kalte Jahreszeit zu überstehen, dass uns außerdem noch die tollen Farben der Bäume im Herbst beschert. Die abgeworfenen Blätter werden dann übrigens von vielen kleinen Waldlebewesen wieder zu nährstoffhaltigem Boden umgewandelt, der dann wiederum als Grundlage für den Erhalt der Bäume dient. Ein natürlicher Kreislauf, von dem alle profitieren.

 

Quellen:

https://www.geo.de/geolino/natur-und-umwelt/herbst-laub-warum-sich-blaetter-verfaerben

https://www.spektrum.de/frage/warum-faerben-sich-die-blaetter-im-herbst/792637

Wie entsteht Morgen- bzw. Abendrot?

Auch wenn die Tage schon immer kürzer werden, kann man im Moment häufig sehr schöne Sonnenuntergänge oder für Frühaufsteher auch Sonnenaufgänge bewundern. Der orangene bis tiefrote Himmel kurz nachdem die Sonne hinter dem Horizont verschwindet, bzw. kurz bevor sie aufgeht, ist eines der schönsten Himmelsphänomene. Aber wie kommt es eigentlich, dass der Himmel und vor allem die angestrahlten Wolken sich in solch kräftigen Farben zeigen?

Tagsüber ist ein wolkenloser Himmel strahlend blau. Hier taucht bereits die erste Frage auf: Warum ist das so?

Das Sonnenlicht, das uns in der Regel weiß erscheint, besteht tatsächlich aus allen Farben des Regenbogens (vgl. Wie entsteht ein Regenbogen). Das Licht all dieser Farben überlagert ergibt weißes Licht. Dieses weiße Licht dringt dann in die Erdatmosphäre ein. Dort trifft es auf Moleküle in der Luft – vorwiegend Stickstoff und Sauerstoff. An diesen Molekülen wird das Licht der Sonne gestreut, es verändert also seine Richtung. Licht verschiedener Wellenlängen und damit verschiedener Farben wird allerdings nicht gleichstark gestreut. Kurzwelliges blaues Licht wird deutlich stärker gestreut, als langwelliges rotes Licht. Da bei hohem Sonnenstand tagsüber der Weg des Lichts durch die Erdatmosphäre relativ kurz ist, wird hauptsächlich das blaue Licht gestreut. Das gestreute Licht ist das, was wir dann sehen. Der Himmel erscheint somit blau.

Morgens oder auch abends, wenn die Sonne tief über dem Horizont steht bzw. gerade auf oder untergeht, ist der Weg des Lichts bis zu uns deutlich länger. Der Weg ist so lang, dass das blaue Licht so weit gestreut wird, dass es zum großen Teil gar nicht mehr bei uns ankommt. Was wir dann sehen ist die Streuung des roten Lichts und der Himmel oder auch die angestrahlten Wolken erscheinen rot. Wolken strahlen deshalb, weil sie das Licht der Sonne ganz einfach reflektieren. Aus diesem Grund sind sie tagsüber auch weiß (vgl. Warum sind Wolken weiß).

Wenn du nun das nächste Mal einen Sonnenuntergang bestaunst, weißt du jetzt auch wie dieses spektakuläre Farbenspiel entsteht.

 

Quellen:

https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/himmelsblau-und-abendrot/

https://wetterkanal.kachelmannwetter.com/wie-entsteht-morgenrot-und-abendrot/

Wie entsteht eine (totale) Mondfinsternis?

Diesen Freitag (27.7.2018) gibt es mal wieder ein astronomisches Großereignis. Eine totale Mondfinsternis. Vielleicht hast du auch schon davon gehört, es wird nämlich die längste in diesem Jahrhundert. Aber was genau ist eigentlich eine (totale) Mondfinsternis und wie entsteht sie?

Da der Mond im wesentlichen nur aus Gestein besteht ist er nicht in der Lage selber zu leuchten. Wir können ihn nur deswegen sehen, weil er von der Sonne angestrahlt wird und das Licht der Sonne reflektiert. Der Mond kreist ja bekanntlich um die Erde, wodurch auch die Mondphasen entstehen und wir den Mond nicht immer komplett sehen können. Je nachdem wie er im Verhältnis zur Erde und zur Sonne steht, sehen wir nur eine Sichel, bei Vollmond den ganzen Mond, oder bei Neumond auch mal gar nichts. Eine Mondfinsternis kann nur bei Vollmond entstehen, da der Mond von der Erde aus gesehen dann genau auf der gegenüberliegenden Seite zur Sonne steht. Wenn die Neigung der Rotationsebene des Mondes dann noch stimmt, kann es sein, dass der Mond durch den Schatten der Erde läuft. Ist das der Fall entsteht eine Mondfinsternis. Eine totale Mondfinsternis bedeutet, das wirklich der komplette Mond vom Erdschatten bedeckt ist und nicht nur ein Teil, wie bei einer partiellen Mondfinsternis. Je nachdem wie die Mond-Erde-Sonne-Konstellation zu diesem Zeitpunkt ist, kann die Mondfinsternis nur von einem bestimmten Teil der Erde aus beobachtet werden. Im Falle der Finsternis am Freitag ist das auch in Europa der Fall, wobei die Finsternis von Deutschland aus betrachtet bereits vor Mondaufgang einsetzt, so dass dieser beim Aufgehen schon teilweise verdeckt ist.

Der Mond ist übrigens auch während der Finsternis zu sehen, da ein Teil des Sonnenlichts von der Erdatmosphäre gestreut und auf den Mond geworfen wird. Allerdings ist dieses Licht viel schwächer, so dass der Mond nur schwach zu sehen ist. Meist erscheint der Mond dann leicht rötlich, weshalb er auch als Blutmond bezeichnet wird.

Die Finsternis beginnt in Deutschland etwa um 19:15, wobei wie bereits erwähnt, der Mond erst kurz vor 21:00Uhr aufgeht und dann schon teilweise verfinstert ist. Um 21:30 beginnt die Hauptphase, die dann bereits zu sehen ist. Die Maximale Verdunklung ist um 22:21 erreicht. Für weiter Uhrzeiten und Phasen der Mondfinsternis siehe:

https://www.timeanddate.de/finsternis/mond/2018-juli-27

Eine Mondfinsternis kann übrigens, im Gegensatz zur Sonnenfinsternis, gefahrlos mit bloßem Auge beobachtet werden. Die nächste totale Mondfinsternis ist dann erst im Januar 2019.

 

Quelle:

https://www.timeanddate.de/finsternis/totale-mondfinsternis

Warum ist die Chili scharf ?

Nicht jeder mag es, aber viele Köche benutzen Chili in verschiedenster Form, um ihre Speisen zu würzen und ihnen eine gewisse Schärfe zu verleihen.

Aber warum ist die Chili überhaupt scharf?

Verantwortlich ist dafür das in der Chili enthaltene Capsaicin, das sich vor allem in den weißen Scheidenwänden und direkt unter der Außenhaut einer Chili befindet. Das Capsaicin wird in unserem Mund von den Wärme- und Schmerzrezeptoren wahrgenommen. Streng genommen ist Schärfe also kein Geschmack, sondern ein Schmerzreiz. Das ist auch der Grund, warum heiße Speisen mit Chili als schärfer wahrgenommen werden als kalte.

Wenn man einmal zu viel einer scharfen Speise erwischt hat oder den Schärfegrad des Essens ein wenig unterschätzt hat, möchte man die Schärfe möglichst schnell wieder aus dem Mund bekommen. Wasser, das oft instinktiv getrunken wird, bewirkt nur eine zwischenzeitige Kühlung des Mundraumes. Da ja die Wärme und Schmerzrezeptoren auf das Capsaicin ansprechen, wird durch die Kühlung auch eine zwischenzeitige Schmerzlinderung erzielt. Um das Capsaicin aber aus dem Mund zu entfernen bringt Wasser nichts. Das Capsaicin kann sich nämlich in dem Wasser nicht lösen. Fett dagegen, ist in der Lage Capsaicin zu lösen und somit aus dem Mund auszutragen. Besser ist also entweder Milch zu trinken oder fetthaltige Lebensmittel wie Käse oder Joghurt zu essen.

Der Schärfegrad einer Chili wird übrigens mit Hilfe der Scoville- Skala angegeben. Diese besagt, wie viel Wasser benötigt wird, um die vorhandene Schärfe zu neutralisieren bzw. nicht mehr erkennbar zu machen. Wenn eine Chilisauce zum Beispiel mit 1000 Scoville angegeben ist, bedeutet das, dass man für einen Milliliter dieser Soße 1000 Milliliter Wasser (1 Liter) benötigt, um die Schärfe zu neutralisieren.

Auch bei der Schärfe der Chili hat sich die Natur etwas gedacht. Die Samen der Chilipflanze werden bei der Verdauung durch Säugetiere zerstört, wodurch die Pflanze sich nicht verbreiten könnte. Die Schärfe hält Säugetiere davon ab die Chilis zu essen (mal abgesehen vom Menschen, der sich die Schärfe absichtlich „antut“). Vögel hingegen besitzen keine Rezeptoren, die Capsaicin detektieren können. Ihr Verdauungstrakt ist aber auch so kurz, dass die Kerne der Chili diesen unbeschadet überstehen können und die Samen dadurch verbreitet werden.

Polarlichter – Wo kommen die eigentlich her?

Die meisten kennen sie nur aus Filmen oder von Bildern. Aber selbst dort machen sie einen spektakulären Eindruck – Polarlichter.

In diesem Artikel will ich kurz und knapp erklären, was diese Polarlichter sind und wie sie entstehen.

Der Auslöser für dieses Phänomen ist die Sonne. Von ihr werden ständig geladene Teilchen in alle Richtungen abgestoßen. Geladene Teilchen bedeutet hauptsächlich Elektronen (negativ geladen) und Protonen (positiv geladen). Diese Flut an Teilchen ist allgemein bekannt als Sonnenwind.

Polarlichter entstehen dann, wenn dieser Sonnenwind auf die Atmosphäre der Erde trifft. Da die Erde aber ein starkes Magnetfeld besitzt, das in der Lage ist die geladenen Teilchen um die Erde herum zu lenken, kommt der Sonnenwind meist nur in Polarnähe mit der Erdatmosphäre in Berührung. Hätte die Erde kein Magnetfeld, könnten wir jeden Tag und überall immer Polarlichter sehen.

Die geladenen Teilchen des Sonnenwindes leuchten aber nicht selber in den schönen Farben. Hierfür sind Sauerstoff und Stickstoffatome aus der Erdatmosphäre verantwortlich. Wenn diese nämlich vom Sonnenwind getroffen werden, werden sie ionisiert. Das heißt sie werden selber zu entweder positiv oder negativ geladenen Teilchen. Wenn nun ein positives Sauerstoff Atom auf ein negatives trifft verbinden sie sich. Bei diesem Vorgang wird Licht ausgesendet. Im Falle des Sauerstoffs ist das rotes Licht, bei Stickstoff blaues oder violettes. Grünes Licht entsteht, wenn ein geladenen Sauerstoff Atom mit anderen, nicht Sauerstoff Teilchen, interagiert.

Da die Sonnenaktivität, also die Menge an ausgesandtem Sonnenwind nicht konstant ist, tritt das Phänomen Polarlicht zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlich stark auf. Bei sehr starker Aktivität kann es sogar in unseren Breiten auftauchen. Dies ist allerdings sehr selten.