Polarlichter

Viele die meine Bilder von den Polarlichtern gesehen haben, haben mich gefragt wie diese Polarlichter entstehen. Daher möchte ich hier ein paar Informationen liefern.

Die Quelle der Polarlichter ist unsere Sonne. Sie ist ca. 150 Millionen Kilometer von unserer Erde entfernt und hat einen Durchmesser von ca. 1,4 Millionen Kilometer was ungefähr 110 mal mehr ist als der unserer Erde.

Auf der Sonne kommt es immer wieder zu sogenannten koronalen Massenauswürfen (KMA). Dabei wird Plasma der Sonne ins All geschleudert. Austrittsstellen der KMA sind als Sonnenflecken auf der Sonne zu erkennen. Die Anzahl dieser Sonnenflecken unterliegt einem Zyklus von 11 Jahren. Das letzte Maximum wurde Anfang 2014 erreicht. Beim {www}Space Weather Prediction Center der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) kann man sich die Anzahl der Sonnenflecken über die Jahre ansehen. Ist ein solcher Auswurf in Richtung Erde gerichtet, erreicht uns dieser in ca. 2 bis 4 Tagen. Bei einem KMA spricht man von einem Sonnensturm. Aber auch ohne eines solchen Ereignisses stößt die Sonnen, in schwächerer Form immer wieder Plasma aus, man spricht vom Sonnenwind.

Das Plasma, was aus geladenen Teilchen besteht, wird vom Erdmagnetfeld eingefangen und reagiert mit der Atmosphäre. Durch die Reaktion mit Sauerstoffatomen in etwa 100 km Höhe erscheint ein grünes Leuchten. Rötlich wird das Ganze in einer Höhe von etwa 200 km. Ist die Energien der geladenen Teilchen noch höher, wird das Licht auch noch violett bis blau, was dann auch auf einen starken Sonnensturm schließen lässt.

Am stärksten erscheint das Polarlicht in der Nähe der Polarkreise 66° 34′ nördlicher sowie südlicher Breite. Am nördlichen Polarkreis spricht man von Aurora borealis und am südlichen Polarkreis von Aurora australis.

So ein Sonnensturm hat aber nicht nur diesen schönen Effekt der Polarlichter, er löst auf der Erde auch einen {wikipedia}geomagnetischen Sturm aus. Erwiesenermaßen haben solche Stürme auch Einfluss auf technische Einrichtungen.

Im Jahr 1859 ereignete sich der bisher größten wissenschaftlich beobachteten magnetischen Sturm auf der Erde. Er wird als {wikipedia}Carrington-Ereignis bezeichnet. In den höheren Breiten Nordeuropas und Nordamerikas wurden in Telegrafenleitungen so hohe Spannungen induziert, dass Papierstreifen in den Empfängern durch Funkenschlag in Brand gesetzt wurden. Die Funktion des kurz zuvor installierten weltweiten Telegrafienetzes war massiv beeinträchtigt. Dabei waren Polarlichter noch in Rom zu sehen.

In den folgenden Jahren konnten durch wesentlich schwächere Stürme weitere Auswirkungen beobachtet werden. Im kanadischen Quebec legte 1989 ein Sonnensturm das Stromnetz für ca. 9 Stunden lahm. Im Jahr 2003 war das europäische Flugradar durch so einen Strom gestört und Flugzeuge mussten am Boden bleiben. Ähnlich 2015 wo der Luftverkehr in Schweden für ca. 1,5 Stunden ausgesetzt werden musste.

Um die Zusammenhänge von Sonnen, Sonnenwind und Polarlichter ein wenig zu veranschaulichen, habe ich aus Bildmaterial was die NASA unter {www}www.nasa.gov und {www}eol.jsc.nasa.gov zur Verfügung stellt ein Video zusammengestellt.

Hier noch eine Übersicht mit aktuellen Aktivitäten im hohen Norden.

Magnetometer Tromsø
Magnetometer Tromsø
flux.phys.uit.no
Magnetometer Andenes
Magnetometer Andenes
flux.phys.uit.no
Magnetometer Muonio
Magnetometer Muonio
flux.phys.uit.no
Kindice Tromsø
Kindice Tromsø
flux.phys.uit.no
Aurora Animation
Aurora Animation
services.swpc.noaa.gov