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Polarlicht Information - Entstehung und Vorhersage von Polarlicht ber Deutschland
Aurora Alarm


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Entstehung

Entstehung von Polarlicht über Deutschland:Daten, Vorhersage, Bilder von Polarlichtern, Hintergrundinformationen über Polarlicht (aurora boralis)Die Entstehung von Polarlicht


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Sonnenaktivit�:

Erdmagnetfeld:
Quelle: NOAA

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Polarlichter entstehen durch geladene Teilchen, die von der Sonne in Richtung Erde geschleudert werden, dem sogenannten Sonnenwind. Normalerweise erreicht dieser Teilchenstrom bei einer Geschwindigkeit von ca. 400 km pro Sekunde innerhalb von zwei bis drei Tagen die Erde.

Dort trifft er auf das Erdmagnetfeld, das uns in unseren Breitengraden vor diesem Teilchenbeschuss schützt. Ein Teil des Sonnenwindes wird jedoch entlang der Feldlinien des irdischen Magnetfeldes zu den Polarregionen geleitet und trifft dort in über 100 Kilometer Höhe auf die äusseren Schichten der Atmosphäre. Ähnlich dem Gas in einer Leuchtstoffröhre werden die dort vorhandenen Gasatome zum Leuchten angeregt.

Schichtung der Atmosphäre

Polarlicht entsteht in über 100 km Höhe.
Quelle: 3D Atlas des Universums

Bei Sonneneruptionen werden jedoch viel grössere Teilchenmengen mit bis zu 2500 km pro Sekunde ins All geschleudert. Erfolgt dieser sogenannte coronale Massenauswurf (CME) in Richtung Erde, erreicht uns diese Schockfront schon nach wenigen Stunden. (Aus diesem Grund ist eine längerfristige Vorhersage von Polarlicht auch nicht möglich !) Eine sehr schöne Darstellung eines solchen Auswurfes findet sich auf folgendem Bild:

Darstellung eines CME (Coronal Mass Ejection - koronaler Massenauswurf) im Grössenvergleich zur Erde.

 

Zusätzlich bewegt sich ein solcher Auswurf in einem Magnetfeld (interplanetares Magnetfeld - IMF).  Dieses Magnetfeld geht von der Sonne aus und breitet sich spiralförmig bis zum Rand des Sonnensystems aus. Ist das IMF bei Eintreffen des CME entgegen dem Erdmagnetfeld ausgerichtet (rote Linien) , führt dies leichter zu Störungen im "Schutzmantel" der Erde, einem geomagnetischen Sturm. Dadurch können die geladenen Teilchen auch in niedrigeren Breiten die Atmosphäre erreichen und Leuchterscheinungen hervorrufen.

[Bild links: Schematische Darstellung der spiralförmigen Ausbreitung des interplanetaren Magnetfeldes (hier mit 4 Sektoren). Die Erde befindet sich hier kurz vor einem Sektorwechsel (HCS - Heliospheric Current Sheet). Magnetstürme fallen im Bereich eines Sektorenwechsels besonders stark aus. Ein HCS ist an der Phi-Linie des ACE-Diagramms erkennbar (siehe dort)]

 


 Unter diesen günstigen Bedingungen können Polarlicher auch über Deutschland beobachtet werden.

Bei uns erscheint vor allem rotes und grünes Polarlicht. Rotes Polarlicht wird durch Sauerstoffatome in ca. 200 km Höhe hervorgerufen. Wenn der Sonnenwind in tiefere Schichten (100 km) vordringt, kann dort Sauerstoff zur Emission von grünem Licht angeregt werden.
Violettes Polarlicht, erzeugt durch Stickstoffatome, kommt bei uns praktisch nicht vor.

Leider verschlechtern sich die Bedingungen für Polarlichter momentan schneller als erwartet:

Die Sonnenaktivität unterliegt nämlich einem im Mittel 11-jährigen Zyklus (Schwankung zwischen 9 und 14 Jahren), im Laufe dessen sich das Magnetfeld der Sonne umkehrt. Während dieses Prozesses treten gehäuft Sonneneruptionen auf. Diesen Höhepunkt der Sonnenaktivität (2001) haben wir derzeit (Stand: 2003) bereits überschritten und bewegen uns auf das solare Minimum zu, welches für 2006  vorhergesagt wird. Das nächste Maximum wird danach für 2010 erwartet.

Anzahl der Sonnenflecken
Quelle: NASA

Die Grafik zeigt die Anzahl der Sonnenflecken pro Jahr in der Vergangenheit.
Eine Aufstellung für die vergangenen 400 Jahre finden Sie hier.


Vorhersage der Sonnenfleckenzahl für die nächsten Jahre.

 

Folgende Grafiken zeigen die Magnetstürme der Stufen G4 und G5 ( mehr ...) während der letzten Jahr. Die Grafiken wurden von Peter Kuklok erstellt:

Für detailliertere Informationen zur Entstehung von Polarlicht möchte ich auf einen sehr interessanten Artikel (was ist Polarlicht ?) von Urich Rieth verweisen.

Eine sehr anschauliche Einführung in das Thema bietet auch die Homepage englischsprachiger LinkREDSKIES von Thorsten Gaulke.

Physikalische Hintergründe der Polarlichtentstehung erklärt Klaus Lampen auf seiner Seite englischsprachiger Linkhttp://polarlicht-gfs.de.vu/.

Eine anschaulichte Erläuterung der Entstehung des Erdmagnetfeldes findet sich auf auf wissen.de 

 
| R. Pitscheneder | SAM-Alarm Benutzer: Teilnehmer am SAM-Alarm| Aktuelle Zeit: 19:37:53 Uhr | |

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