Helle Polarlichter mit tanzenden Lichtern am Himmel prägen die klaren Winternächte im Norden Kanadas. Längere Nächte im Herbst und Winter führen ebenfalls dazu, dass mehr Polarlichter zu sehen sind, die Show ist jedoch außerhalb von lichtverschmutzten Städten am besten. Beeindruckende Polarlichtereignisse ermöglichten den Anblick heller Polarlichter So weit südlich wie die Vereinigten Staaten vor kurzem.
Polarlichter entstehen durch die Wechselwirkung der Sonne mit dem Erdmagnetfeld. Die Zahl der Polarlichter nimmt zu die Aktivität der Sonne wird stärkernähert sich einem Sonnenmaximum.
Es überrascht vielleicht, dass dieselben Weltraumstörungen, die Polarlichter verursachen, unsere Technologien beeinträchtigen können.
Im Jahr 1859 störte ein geomagnetischer Sturm – der größte in der aufgezeichneten Geschichte – die damaligen technischen Systeme auf der Erde. Bezeichnet als „Carrington-Ereignis“ nach Richard Carrington, dem Amateurastronomen, der den Zusammenhang zwischen einer hellen Sonneneruption und den daraus resultierenden Polarlicht- und Magneteffekten herstellte.
Diese Verbindung zwischen Sonne und Erde wurde nur langsam akzeptiert, aber wir wissen jetzt, dass der Wun Störungen im erdnahen Raum auslösen kann, obwohl es scheint, dass Ereignisse so großen Ausmaßes wie das von 1859 selten sind.
Nachtsicht
Der Weltraum ist mit dünnem, heißem Gas, dem sogenannten Plasma, gefüllt trägt magnetische Felder. Die Erde ist in der äußeren Atmosphäre der Sonne von heißem magnetischem Plasma umgeben, das mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde an uns vorbeirast in einer Strömung namens Sonnenwind.
Die Sonne ist so massiv, dass der Verlust des Sonnenwinds vernachlässigbare Auswirkungen auf sie hat, aber die Erde ist im Vergleich dazu nur ein kleiner Fleck mit einer Masse von drei Teilen in einer Million. Die Erde hat ein Magnetfelddas uns vor dem Sonnenangriff schützt, von ihm aber auch zurückgedrängt wird.
Unter bestimmten Bedingungen kann Energie aus dem Sonnenwind in den erdnahen Bereich fließen und sich dabei größtenteils auf der der Sonne gegenüberliegenden Seite kometenartig ansammeln.Magnetschweif.“
Dies kann instabil werden, wenn sich zu viel Energie aufbaut und Partikel in die Nachtatmosphäre geschleudert werden, um Polarlichter zum Leuchten zu bringen. Dies erklärt, warum Polarlichter nachts gesehen werden: Es ist nicht nur dunkel, sondern die Energie der Sonne nimmt auch einen indirekten Weg, indem sie zunächst im Magnetschweif gespeichert wird.
Die tanzenden Polarlichter können auch Magnetfelder erzeugen, die stark genug sind, um von einem Kompass erfasst zu werden, wie vor fast 300 Jahren entdeckt wurde Der schwedische Astronom Anders Celsius.
Wenn sich die Magnetfelder schnell ändern, können sie weite Teile der Erde beeinflussen und zu Problemen in den Stromnetzen führen. Dies geschah insbesondere in Nordamerika im Jahr 1989, am „Tag brachte die Sonne Dunkelheit.“
Sonnenzyklen
Der italienische Astronom Galileo untersuchte systematisch Sonnenflecken Anfang des 17. Jahrhunderts. Etwa 300 Jahre später zeigte der amerikanische Astronom George Hale, dass Sonnenflecken starke Magnetfelder besitzen. mehrere tausend Mal stärker als die der Erde.
In den 400 Jahren seit Galileos Beobachtungen haben wir festgestellt, dass die Anzahl der Sonnenflecken im Laufe der Zeit dramatisch schwankt ein 11-jähriger Zyklus. Aber erst seit Kurzem, im Weltraumzeitalter, können wir seine Auswirkungen auf die Erde nachvollziehen.
Energiespeicher
Magnetfelder speichern Energie, und manchmal, wie im Magnetschweif der Erde oder in der Nähe von Sonnenflecken, kann diese Energie in andere Formen umgewandelt werden. In den starken Feldern von Sonnenflecken kann es als Röntgenstrahlung freigesetzt werden schnelle, unvorhersehbare Ausbrüche.
Sonnenflecken und Sonneneruptionen befinden sich in der Nähe der Oberfläche oder der lichtemittierenden Schicht der Sonne, aber Material kann dem starken Schwerkraftfeld der Sonne entweichen. Gasklumpen –koronale Massenauswürfe– kann in den Weltraum geschleudert werden. Ein kleiner Teil davon wird in Richtung Erde geschossen, und Polarlichter und ihre magnetischen Effekte treten auf, wenn sie die Erdatmosphäre erreichen. Sie können auch zu einer Verstärkung unserer Strahlungsgürtel führen kann Satelliten beschädigen.
Ein NASA-Video, das die Magnetosphäre erklärt.
Durch das Zählen von Sonnenflecken auf der Sonnenoberfläche erhalten wir eine allgemeine Vorstellung davon, welche Störungen im Weltraum im Verlauf des Sonnenzyklus auftreten können. Ebenso können wir auf der Erde die Jahreszeiten verfolgen und eine allgemeine Vorstellung davon bekommen, welche Stürme wahrscheinlich sind. In beiden Fällen ist eine genaue Vorhersage jedoch schwierig.
Weltraumwettervorhersagen
Aufgrund der langfristigen Trends wurde erwartet, dass das bevorstehende Sonnenmaximum klein sein würde, was tatsächlich der Fall ist derjenige, der 2014 seinen Höhepunkt erreichte. Allerdings ist hierbei der folgende Sonnenzykluswir haben bereits die vorhergesagte Anzahl von Sonnenflecken überschritten und hatten große magnetische Stürme, daher müssen die Vorhersagen möglicherweise nach oben korrigiert werden.
Obwohl die direkte Messung eingehender Störungen durch Satelliten im Sonnenwind uns nur etwa eine Stunde vor stürmischem Weltraumwetter warnt, können wir auch etwas weiter im Voraus vorhersagen, indem wir beobachten, wie sich Sonnenflecken ins Blickfeld rücken, während sich die Sonne dreht.
Eine Sonnenumdrehung dauert ungefähr so lange wie der Mond um die Erde, also einen Monat. Wenn also ein bestimmter Sonnenfleck viel Aktivität mit sich bringt, wird er sich wahrscheinlich in etwa einem Monat wiederholen.
Seltene Stürme
Der stärkste Aufflackern von Bisher fand der 25. Sonnenzyklus am 14. Dezember stattund war die stärkste Eruption, die die Sonne je hervorgebracht hat seit den großen Unwettern im September 2017.
Große Sonnenstürme sind selten, aber wir müssen uns ruhig auf mögliche Auswirkungen des Weltraumwetters vorbereiten, die in einigen Jahren ihren Höhepunkt erreichen dürften. Wir müssen kreativ sein, denn Weltraumwettereffekte können Überraschungen mit sich bringen. Im Jahr 2022 kam es zu einer unerwarteten Erwärmung der Atmosphäre Mehrere Satellitenverluste.
Da sich unser Wissen über die Weltraumphysik ständig verbessert, verbessert sich auch die neue Wissenschaft der Weltraumwettervorhersage, die es uns ermöglicht, unsere technologischen Vermögenswerte zu schützen.
In der Zwischenzeit können wir uns auf spektakuläre Polarlichter freuen, die auftreten sollten, wenn wir uns dem Sonnenmaximum im Jahr 2025 nähern, wobei wir uns über die möglichen Auswirkungen des Weltraumwetters nur maßvolle und angemessene Sorgen machen müssen.
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