Solar - Terrestrische Beziehungen

von Wolfgang Paech

Sicherlich gibt es Auswirkungen der Sonnenaktivität auf unsere Erde. Die deutlich gesicherten Auswirkungen sind z.B. Ebbe und Flut in Zusammenhang mit dem Erdmond. Weiterhin gesichert sind die Einflüsse auf das Erdmagnetfeld und die Ionosphäre der Erde (Stichworte: Polarlichter, Strominduzierung in langen metallischen Leitern (Pipelines) oder großen Transfomatoren von Kraftwerken, ebenso Störung bis hin zur elektrischen Zerstörung von Satellitenelektronik).

Ungesichert sind dagegen Zusammenhänge mit dem irdischen Wetter wie z.B. Gewitterhäufigkeit oder dem globalen Erdklima (Stichwort: Maunder Minimum um 1750, hier gab es gut wie keine Sonnenflecken) oder z.B. Sterberate oder Herzinfarkthäufigkeit beim Menschen.

Polarlichter

Quelle: Vom Regenbogen zum Polarlicht, © Verlag Spektrum (sehr empfehlenswert, siehe Literaturliste)

Die sicherlich bekannteste Wechselwirkung zwischen Sonne und Erde sind diePolarlichter. Deshalb hier an dieser Stelle eine kurze und sehr vereinfachte Beschreibung zur Entstehung von Polarlichtern.

Der mit ca. 400 km/s ankommende Sonnenwind (Elektronen und Protonen) trifft auf das Magnetfeld der Erde und verformt dieses heftig. Auf der der Sonne zugewandten Seite wird es zusammengedrückt, auf der der Sonne abgewandten Seite in die Länge gezogen. Hier "flattert" es, wie eine Fahne im Wind. Beim Auftreffen werden die Teilchen abgebremst und es bildet sich eine Schockfront (ähnlich der Bugwelle eines Schiffes).

Die abgebremsten Teilchen des Sonnenwindes werden abgelenkt und auf der Sonnenabgewandten Seite - sozusagen von hinten - in die Plasmaschicht (sie ist elektrisch neutral) eingesaugt. Diese Plasmaschicht ist an die Erdatmosphäre etwa in 70 Grad nördlicher- und südlicher Breite angekoppelt (deshalb kann man in diesen Breiten theoretisch in jeder klaren Nacht Polarlichter erwarten).

Quelle: © Tom Eklund, Finnland

Die Teilchen des Sonnenwindes fliegen hier in Spiralbahnen um die Erdmagnetfeldlinien, bis sie in grossen Höhen auf die Sauerstoff- und Stickstoffatome der Erdatmosphäre treffen. Durch die Stossenergie werden aus den Atomen Elektronen kurzfristig in andere Bahnen um den Atomkern gebracht. Fallen sie auf ihre ursprüngliche Bahn zurück, werden Lichtquanten abgestrahlt. Ihre Farbe ist abhängig von der Energie und des chemischen Elementes. Sauerstoff emittiert rotes- und grünes-, Stickstoff blaues- und violettes Licht.

Polarlichter, die durch den normalen Sonnenwind entstehen sind häufig von grüner Farbe und sie stehen relativ ruhig am Himmel. Zu Zeiten des Maximums des Sonnenzyklus kann sich - durch Flares und coronale mass ejections (cme´s) - der normale Sonnenwind zum Sonnensturm entwickeln. Die Teilchengeschwindigkeiten steigen auf bis zu 2000 km/s, dann gibt es die Farben wechselnden und sich bewegenden Polarlichter.

Reisen in Gebiete zur Beobachtung erhöhter Polarlichtaktivitäten gehören sicherlich - zusammen mit einer totalen Sonnen- oder Mondfinsternis - zu den spektakulärsten Himmelsschauspielen, die man erleben kann.

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