Faszination Polarlicht

Das Polarlicht ist eine Leuchterscheinung, die beim Auftreffen geladener Teilchen des Sonnenwindes auf die Erdatmosphäre hervorgerufen wird. Polarlichter sind meistens nördlich 60° nördlicher Breite und südlich 60° südlicher Breite zu beobachten.

Polarlichter entstehen, wenn elektrisch geladene Teilchen der Magnetosphäre, hauptsächlich Elektronen, aber auch Protonen (Sonnenwind) und einige schwere Ionen (Sauerstoff und Stickstoff), auf die oberen Schichten der Erdatmosphäre treffen und dort die Luftmoleküle zum Leuchten anregen. Der Aufprall eines Teilchens bewirkt bei den Molekülen/Atomen eine elementare Anregung entsprechend einer geänderten Elektronenkonfiguration. Bei der nach kurzer Zeit wieder erfolgenden Abregung wird Licht ausgesandt, allgemein als Fluoreszenz bezeichnet.

Polarlichter treten hauptsächlich in den Polarregionen auf, denn die Sonnenwindteilchen, ein elektrisch geladenes Plasma mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von ca. 500 bis 833 km/s (bis zu 3.000.000 km/h) und einer Dichte von ca. 5 × 106 Teilchen pro m³ in Erdnähe, werden vom Magnetfeld der Erde entlang der Feldlinien zu den magnetischen Polen gelenkt. Polarlichter kommen sowohl in nördlichen Breiten (Nordlichter, auch Aurora borealis), als auch auf der Südhalbkugel (Südlichter, auch Aurora australis) vor . Auch auf anderen Planeten des Sonnensystems werden diese Erscheinungen beobachtet. Voraussetzung hierfür ist, dass der Planet ein eigenes Magnetfeld und eine Atmosphäre besitzt.

Polarlichter können verschiedene Farben haben. Grünes Licht entsteht durch Sauerstoffatome, die in gut 100 Kilometern Höhe angeregt werden, rotes Licht von Sauerstoffatomen in etwa 200 Kilometern Höhe. Angeregte Stickstoffatome senden violettes bis blaues Licht aus. Zur Anregung von Stickstoffatomen sind jedoch sehr hohe Energien notwendig, und so lassen sich diese Farben nur bei starken Sonnenwinden beobachten. Da der Sonnenwind außerhalb der Polarregionen nur selten tief in die Atmosphäre eindringen kann, sind Polarlichter in der gemäßigten Zone, also auch in Europa, meistens rot.

Es treten vier verschiedene Arten von Polarlichtern auf, welche abhängig von den Sonnenwinden sind. Diese sind: Corona, Vorhänge, ruhige Bögen und Bänder.

Etwa alle elf Jahre erreicht die Sonnenaktivität ihr Maximum (das nächste Mal 2012/2013), was erhebliche Folgen für die moderne Welt haben kann: Der solare Wind, von gigantischen koronalen Masseauswürfen gespeist, kann Kommunikationsnetzwerke, Stromnetze und die Energieversorgung auf der ganzen Welt beschädigen. Überlandleitungen auf der Erde funktionieren wie ein riesiges, weitläufiges Antennennetz; elektromagnetische Verwirbelungen induzieren mächtige elektrische Stromüberschläge, durch die Transformatoren in den Verteilerstationen verschmoren. Schon kleine Sonnenstürme haben zu großflächigen Stromausfällen geführt, so im Jahr 1989 in der kanadischen Provinz Quebec sowie 2003 in Schweden und Südafrika. Einige Behörden und Wissenschaftler sehen ein erhöhtes Gefahrenpotential eines starken Sonnensturms in naher Zukunft. Deutsche Stromnetzbetreiber tun dies als Esoterik ab, auch europaweit gibt es keine Notfallpläne: Die EU lehnte einen Forschungsantrag zu Auswirkungen eines massiven Sonnensturms ab.

Foto: United States Air Force, by Senior Airman Joshua Strang

2 Kommentare
  1. Mirko
    Mirko says:

    Die Medien berichten heute, dass ein heftiger Sonnensturm in den nächsten Tagen den GPS-Empfang und die Stromversorgung beeinträchtigen könnte… womöglich müssen deshalb auch Flüge umgeleitet werden, die Forscher erwarten zudem spektakuläre Polarlichter.

    Antworten

Dein Kommentar

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.