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Unser Sonnensystem
Weltraumwetterphänomen Aurorae (Teil 3)

Michael Danielides, Bentzin

Abb. 1: Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Erdmagnetfeld

Abb. 2: Polarlicht

Sicherlich ist die Erscheinung Polarlicht (lat. Aurora) eine der spektakulärsten Naturereignisse, die man am Nachthimmel beobachten kann. Die Phantasie der Menschen in hohen Breiten wurde durch die Polarlichter seit alters her beschäftigt. Die Lichter wurden in vielen Mythen als ein fester Bestandteil der Nordländer beschrieben. Man kann somit feststellen, dass das Polarlicht das am längste bekannte Phänomen der Weltraumforschung ist. Obwohl die Physik des Polarlichtes grundsätzlich erst seit knapp einhundert Jahren verstanden wird, gibt es noch unzählige offene Fragen, wie zum Beispiel die von Polarlichtgeräuschen, die von Bewohnern in der Arktis oft gehört werden, in Mythen beschrieben sind und von der Wissenschaft sehr skeptisch behandelt werden.

Möchten wir nun die Polarlichter und ihr Auftreten besser verstehen, um eine mögliche Sichtung abschätzen zu können, so müssen wir dieses Weltraumwetterphänomen genauer untersuchen.

Das Leben auf der Erde wird durch verschiedene Sphären geschützt, so lenkt die Magnetosphäre, die durch das intensive Magnetfeld der Erde hervorgerufen wird, den Sonnenwind an der Erde vorbei. Das hat zu Folge, dass die Erdoberfläche vor dem Eindringen energiereicher und geladener Teilchenstrahlung aus dem Weltall weitgehend geschützt ist. Geladene Teilchen können sich nur entlang von magnetischen Feldlinien bewegen. Über den magnetischen Polen der Erde finden diese Teilchen ein Schlupfloch, um in die Hochatmosphäre der Erde zu gelangen. Dort, in den sogenannten Scheitelregionen, steht das Erdmagnetfeld fast senkrecht auf der Erdoberfläche und es “regnet” geladene Teilchen auf die oberen Schichten unserer Atmosphäre, der Ionosphäre; insbesondere bei dem Auftreten von geomagnetischen (Teil-)Stürmen. In 80 bis 400 km Höhe kommt es zwischen den einfallenden Teilchen und dem Neutralgas der Hochatmosphäre zu Kollisionen. Die Teilchen des terrestrischen Neutralgases werden dabei kurzzeitig energetisch angeregt. Die uns bekannten Leuchterscheinungen, die wir als Polarlichter kennen, entstehen durch Abgabe dieser zusätzlichen energetischen Anregungen, die wir als Lichtemissionen wahrnehmen.

Polarlichter treten zeitgleich über den nördlichen und südlichen magnetischen Polen der Erde auf. Die Polarlichter, die auf der Tagseite auftreten, sind in diesem Beitrag nicht weiter betrachtet, da man diese nur mit erschwertem Aufwand beobachten kann.

 

Titelbild Ausgabe 4/2016

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