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Neue Ursachen für Auswirkungen von Sonnenwinden entdeckt

Wenn sich die Sonnenwinde durch koronale Massenauswürfe verstärken, drohen Schäden an den elektrischen und elektronischen Systemen auf der Erde. Wissenschaftler haben jetzt eine bereits seit längerer Zeit angenommene Auswirkung auf das Magnetfeld der Erde als Ursache bestätigt.

Bereits in den 1970er Jahren wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Sonnenwinde das Magnetfeld der Erde beeinflussen. Inzwischen wurde diese Hypothese durch die Messungen des Satellitensystem THEMIS bestätigt. Das geht aus einem Forschungsbericht der University of California hervor.

Wie beeinflussen Sonnenwinde das Magnetfeld der Erde?

Bei den Sonnenwinden handelt es sich um einen Teilchenstrom, mit dem auch elektrische Landungen von der Sonne zur Erde transportiert werden. Die Intensität dieses Teilchenstroms schwankt ständig und ist nach koronalen Massenauswürfen besonders stark. Als koronale Massenauswürfe werden Sonneneruptionen mit einem Auswurf von Plasma bezeichnet. Sie entstehen zumeist an Sonnenflecken und verursachen auch die Flares genannten Lichtblitze. Treffen die Teilchenströme auf das Magnetfeld der Erde, versetzen sie dieses in Schwingungen, die sich wellenartig ausbreiten. Die kalifornischen Wissenschaftler vergleichen die Wellenausbreitung mit den Vibrationen, die beim Anschlagen einer Trommel entstehen. In der Folge kann es zu Fehlausrichtungen bei den Strömen kommen, die Energie aus dem All in die Ionosphäre der Erde leiten. Die Wellen breiten sich um die gesamte Erde herum in alle Richtungen aus. Beim Aufeinandertreffen der Wellen entstehen zusätzlich Interferenzen. Das heißt, die Wellen überlagern sich oder heben sich teilweise auf. Dadurch gerät das Magnetfeld der Erde aus dem Gleichgewicht. Jede Änderung des Magnetfelds bewirkt wiederum das Entstehen elektrischer Spannungen durch das Prinzip der Induktion. Und genau diese Spannungen verursachen die Schäden, welche bei koronaren Massenauswürfen der Sonne möglich sind.

Wissenswertes zum Satellitensystem THEMIS

Das Kürzel THEMIS steht für „Time History of Events and Macroscale Interactions during Substtorms”. Dabei handelt es sich um ein Gemeinschaftsprojekt der NASA mit der University of California. Zum Start dieses Forschungsprogramms entschloss sich die NASA im Jahr 2003. Die Rakete mit den fünf zu THEMIS gehörenden Satelliten startete im Februar 2007 in Cape Canaveral. Schon einen Monat nach der Stationierung der Satelliten im Orbit lieferte das Programm erste Erkenntnisse. Die von Teilchenstürmen verursachten Polarlichter bewegen sich deutlich schneller, als von den Wissenschaftlern bis dahin angenommen wurde. Dabei verteilten sie eine Energiemenge, die der bei einem Erdbeben der Stärke 5,5 freiwerdenden Energie entspricht. Noch im gleichen Jahr folgte der Nachweis, dass im Magnetfeld der Erde temporäre Löcher entstehen können.

Quelle: NASA, nature.com