Dazu gehören die arktischen Nordlichter ebenso wie die Südlichter über der Antarktis. Sie treten verstärkt in der Nähe der Pole auf.


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Polarlichter, hervorgerufen durch geladene Teilchen der Hochatmosphäre, die im Magnetfeld wechselwirken, Island

© Wikipedia: Theo Schacht, 2012



Das Polarlicht (wissenschaftlich Aurora borealis auf der Nordhalbkugel und Aurora australis auf der Südhalbkugel) ist eine Leuchterscheinung durch angeregte Stickstoff- und Sauerstoffatome der Hochatmosphäre, also ein „Elektrometeor“. Polarlichter sind meistens in etwa 3 bis 6 Breitengrade umfassenden Bändern in der Nähe der Magnetpole zu sehen. Hervorgerufen werden sie durch energiereiche geladene Teilchen, die mit dem Erdmagnetfeld wechselwirken. Dadurch, dass jene Teilchen in den Polarregionen auf die Erdatmosphäre treffen, entsteht das Leuchten am Himmel.

Das Polarlicht stammt im grünen Bereich aus einer Höhe von 100 bis 200 km, im roten Bereich aus einer Höhe über 200 km. Das grüne Licht wird von Partikeln höherer Energie erzeugt, die tiefer in die Atmosphäre eindringen (bis 90 km Höhe) als die Verursacher des roten Leuchtens.

Grünes Licht herrscht meist vor, es entsteht durch Sauerstoffatome, die in gut 100 km Höhe angeregt werden. Sauerstoffatome emittieren auch rotes Licht, was hauptsächlich in der dünneren Atmosphäre in höheren Schichten in etwa 200 km Höhe entsteht. Angeregter ionisierter Stickstoff sendet violettes bis blaues Licht aus. Zur Anregung von Stickstoffatomen sind jedoch sehr hohe Energien notwendig, deshalb lassen sich diese Farben nur bei starken magnetosphärischen Störungen beobachten.

Da der Sonnenwind (die geladenen Teilchen) außerhalb der Polarregionen nur selten tief in die Atmosphäre eindringen kann (Abschirmung durch das Erdmagnetfeld), sind Polarlichter in der gemäßigten Zone, also auch in Europa, selten und meistens rot.

Polarlichter treten hauptsächlich in den Polarregionen auf, wo die Magnetfeldlinien die Atmosphäre steil durchdringen. Sie kommen sowohl in nördlichen Breiten (Nordlichter) als auch auf der Südhalbkugel vor (Südlichter). Besonders häufig treten Polarlichter in Alaska, Kanada, Finnland, Island und Norwegen auf.

Es kommen vier verschiedene Arten (Formen) von Polarlichtern vor, welche abhängig von den Sonnenwinden sind. Diese sind: Corona, Vorhänge, ruhige Bögen und Bänder.

Auch auf anderen Planeten des Sonnensystems werden diese Erscheinungen beobachtet. Voraussetzung hierfür ist, dass der Planet ein eigenes Magnetfeld und eine Atmosphäre besitzt. 2015 konnten Astronomen erstmals Polarlichter außerhalb des Sonnensystems beobachten. Die an dem 18 Lichtjahre entfernten Stern LSR J1835+3259 mit geringer Masse beobachteten Aktivitäten waren etwa 10.000-mal stärker als Polarlichter auf dem Jupiter. [1]
Als magnetischen Sturm oder Sonnensturm bezeichnet man eine Störung der Magnetosphäre eines Planeten bzw. speziell der Erde (geomagnetischer Sturm).

Ein Erdmagnetsturm wird definiert durch die von ihm verursachten Änderungen des Erdmagnetfeldes. Die Störung wird ausgelöst von Schockwellenfronten des Sonnenwinds, die durch Sonneneruptionen oder koronale Massenauswürfe entstehen und etwa 24 bis 36 Stunden benötigen, um die Erde zu erreichen. Sie dauert etwa 24 bis 48 Stunden an, in Einzelfällen mehrere Tage. Das Auftreffen der Schockfront, bestehend aus elektrisch geladenen Teilchen, auf die Magnetosphäre führt zu einer Abschwächung des Erdmagnetfelds, das nach etwa zwölf Stunden sein Minimum erreicht.

Magnetische Stürme können vielfältige Auswirkungen haben, wobei die bekanntesten das Auftreten von Polarlichtern (Aurora borealis oder Aurora australis) in gemäßigten Zonen wie zum Beispiel Mitteleuropa sind. [2]
Der Van-Allen-Strahlungsgürtel ist der Strahlungsgürtel der Erde. Er ist ein Ring (Torus) energiereicher geladener Elementarteilchen im Weltraum, die im Erdmagnetfeld eingeschlossen sind. Diese Magnetosphäre wirkt als Schutzschild für die Erde; sie verhindert, dass ein Großteil der lebensfeindlichen Teilchenstrahlung der Sonne das Leben auf der Erde erreicht. Jedoch ist der Durchflug durch den Gürtel dementsprechend gefährlich für Mensch und Technik.

Die geladenen kosmischen Teilchen werden im Van-Allen-Gürtel durch das Magnetfeld der Erde infolge der Lorentzkraft abgelenkt, in einer „magnetischen Flasche“ eingeschlossen und schwingen so zwischen den Polen der Erde mit einer Schwingungsdauer von etwa einer Sekunde hin und her.

Wenn der Gürtel überladen wird, streifen die Partikel die obere Erdatmosphäre und regen diese zur Fluoreszenz an, wodurch das Polarlicht entsteht. [3]
  [1]  Wikipedia (de): Polarlicht
  [2]  Wikipedia (de): Magnetischer Sturm
  [3]  Wikipedia (de): Van-Allen-Gürtel
Wikipedia (en): Aurora
Wikipedia (en): Geomagnetic storm
Wikipedia (en): Van Allen radiation belt

Daten
Erfasst werden Polarlichter am Nachthimmel, deren Wabern auch weit abseits der Pole auftreten kann.
Anzahl: etwa ... Datensätze.
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Quellen und Material
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Wikipedia (de) – Listen
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Wikipedia (en) – Listen
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