Polarlichter Die Sonne sendet ständig einen Strom geladener Teilchen (Protonen und Elektronen), den Sonnenwind, in den Weltraum, gelegentlich kommt es bei erhöhter Sonnenaktivität zu heftigen Sonnenstürmen mit einem verstärkten Teilchenstrom. Geraten die Teilchen in den Bereich des Erdmagnetfeldes, dann bewegen sie sich auf Schraubenbahnen um die Feldlinien. 120.3 Vereinfachtes Bild des Erdmagnetfelds. Geladene Teilchen bewegen sich auf Schraubenbahnen zwischen den Polen. In der Umgebung der Pole nimmt die magnetische Feldstärke zu, dadurch verringert sich die Geschwindigkeitskomponente der Teilchen parallel zur Feldrichtung und kehrt sich schließlich um. Die Teilchen pendeln daher ständig zwischen den Polen hin und her. Dabei wird in einigen Bereichen des Erdmagnetfelds eine beträchtliche Anzahl von geladenen Teilchen gespeichert. Diese Bereiche heißen Strahlungsgürtel bzw. nach ihrem Entdecker van Allen-Gürtel. Die Teilchen sind in einem inneren (in ca. 4 000 km Höhe) und einem äußeren (in ca. 25 000 km Höhe) Gürtel konzentriert. Das Erdmagnetfeld hindert die geladenen Teilchen, die Erdoberfläche zu erreichen und schützt dadurch die Lebewesen auf der Erde vor den ionisierenden Teilchen aus dem Weltall. In den Polargegenden stoßen die geladenen Teilchen in über 100 km Höhe mit Molekülen aus der Atmosphäre zusammen und ionisieren sie. Bei der Rekombination von Ionen und Elektronen wird farbiges Licht ausgestrahlt – Rot und Grün stammt von Sauerstoff, Blau und Violett von Stickstoff (120.6). Je stärker die Sonnenaktivität ist, desto intensiver werden die Polarlichter. Auch in Österreich können bei großen Sonnenstürmen Polarlichter beobachtet werden (120.4). 120.1 Der Sonnenwind aus Protonen und Elektronen verformt das Erdmagnetfeld. Teilchen des Sonnenwinds werden im Erdmagnetfeld gefangen und pendeln auf Schraubenbahnen zwischen den Polen der Erde. In den Polarregionen erreichen sie die Atmosphäre und verursachen Polarlichter. 120.2 Blick aus dem Weltraum auf ein Polarlicht über der Antarktis 120.4 Polarlichter auf der Nordhalbkugel werden Aurora Borealis genannt. Bei starken Sonnenstürmen können sogar in Wien Polarlichter gesehen werden. 120.5 Polarlichter können auch aus der Raumstation ISS beobachtet werden. 120.6 Hier ist ein farbenprächtiges Polarlicht in Tasmanien zu sehen. Polarlichter auf der Südhalbkugel werden Aurora Australis genannt. Rötliche Färbung wird von Sauerstoffatomen in Höhen von 300–400 km hervorgerufen, bläuliche Farben von Stickstoffmolekülen und die typischen grünen Polarlichter durch Sauerstoffmoleküle in Höhen von ca. 100–300 km. 120 Felder 5 Elektrischer Strom und Magnetfeld f56375 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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