Das koronale Loch CH34 hat einen erhöhten Sonnenwind von bis 700 Kilometern pro Sekunde auf die Erde geschleudert.
Der schnelle solare Wind hat das Erdmagnetfeld vom 11. bis 15. Oktober zum vibrieren gebracht. Gemessen wurden auf der Skala Ausschläge bis Kp 6 auf dem Index.
Der Sonnenwind, der Sternwind der Sonne, ist ein Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ins All strömt. Gelegentlich wird insbesondere in der Presse auch der falsche Begriff Sonnenstaub analog zu Sternenstaub verwendet, was insbesondere bei der Berichterstattung zur Genesis-Sonde der Fall war.
Der Sonnenwind besteht hauptsächlich aus Protonen und Elektronen sowie aus Heliumkernen (Alphateilchen); andere Atomkerne und nicht ionisierte (elektrisch neutrale) Atome sind nur in kleinem Umfang vorhanden, weswegen es sich beim Sonnenwind um ein sogenanntes Plasma handelt.
Im Inneren der Sonne wurden die Elementhäufigkeiten durch die dort stattfindende Kernfusion geändert; da die äußeren Schichten der Sonne jedoch nicht mit den inneren Schichten gemischt sind, entspricht deren Zusammensetzung noch der Zusammensetzung des Urnebels, aus dem sich das Sonnensystem gebildet hat.
Die Erforschung des Sonnenwindes ist deshalb auch interessant, um sowohl auf die chemische Zusammensetzung als auch auf die Isotopenhäufigkeiten des Urnebels schließen zu können.
(Koronales CH 34)
(Erhöhter Sonnenwind – gelbes Chart – nimmt langsam ab)
Da der Sonnenwind ein Plasma darstellt, verformt er sowohl das Magnetfeld der Sonne als auch das der Erde. Das irdische Magnetfeld hält den Teilchenschauer zum größten Teil von der Erde ab.
Nur bei einem starken Sonnenwind können die Teilchen in die hohen Schichten der Erdatmosphäre eindringen und dort Polarlichter hervorrufen, ebenso wie auf anderen Planeten mit einem Magnetfeld.
(Ausschläge im Erdmagnetfeld vom 11. bis 14. Oktober)
(Ausschläge im Erdmagnetfeld vom 13. bis 16. Oktober)
Starke Sonnenwinde haben auch Einfluss auf die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen und können unter anderem den Kurzwellenfunk und die Kommunikation mit Satelliten stören. Sonnenwinde und ihre Auswirkungen auf die Technik sind seit z. B. 1847, 1859, 1921 und 1940 bekannt, weil es zu Störungen in der Telegraphie, an Signalanlagen der Bahn, bei der Radiokommunikation und vereinzelt sogar zum explosionsartigen Durchschmoren von Transformatoren gekommen ist (zu einem Transformatorenausfall ist es z. B. am 13. März 1989 in Quebec gekommen).
Es wird für möglich gehalten, dass besonders starke Sonnenwinde zu einem globalen Totalausfall von Stromversorgung und Computerfunktionen führen könnten.
Vier Satelliten zeigen komplexes Zusammenspiel zwischen geladenen Teilchen und äußerem Magnetfeld
Was genau geschieht, wenn das Plasma des Sonnenwinds auf das Erdmagnetfeld trifft, ermittelten nun amerikanische Wissenschaftler mit einer Flotte aus vier Satelliten. Wie sie in der Fachzeitschrift „Science“ berichten, zeigt diese Grenzschicht der so genannten Magnetopause eine verblüffend komplexe, dynamische Struktur, verursacht durch das Wechselspiel von Magnetfeldern und geladenen Teilchen.
„Die Kopplung von Sonnenwind und Erdmagnetfeld ist vielleicht der wichtigste Prozess für das Weltraumwetter“, sagt Chris Russell von der Arbeitsgruppe Earth Planetary and Space Sciences an der University of California in Los Angeles.
Um diesen genauer zu analysieren, startete die amerikanische Raumfahrtagentur Nasa im Frühjahr 2015 die Magnetospheric Multiscale Mission (MMS). Vier Satelliten sammeln seitdem in 70.000 bis 150.000 Kilometer Höhe Messdaten am Rande der Magnetosphäre. In Formationsflügen variiert ihr Abstand zueinander etwa zwischen 10 und 400 Kilometern.
(Seit 2015 untersuchen die vier Satelliten der Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) die komplexen Prozesse zwischen Sonnenwind und Erdmagnetfeld im Detail)
Russell konzentrierte sich gemeinsam mit seinen Kollegen auf Messungen der Magnetfelder aus den Jahren 2015 und 2016. Dank einer sehr hohen zeitlichen Auflösung im Millisekundenbereich entdeckten sie verblüffende Details im Wechselspiel zwischen dem Erdmagnetfeld, den geladenen Teilchen des Sonnenwinds und das durch dieses Plasma selbst erzeugte Magnetfeld.
(Polarlichter am 13. Oktober in Alaska)
Abhängig von der Stärke des Sonnenwinds zeigte sich die Grenzschicht der Magnetopause sehr dynamisch. Ströme von Elektronen breiteten sich parallel und antiparallel entlang der Magnetfeldlinien aus. „Doch es gab auch Bereiche, in denen das Magnetfeld sehr schwach wurde und sich die Feldlinien sehr stark bogen“, sagt Russell.
Diese Messungen liefern auch neue Hinweise auf die so genannte magnetische Rekonnexion am Rande des Erdmagnetfelds, dessen lokale Ausprägung sich abrupt und stark ändern kann. So können solche Messungen auch helfen, Phänomene wie Polarlichter im Details besser zu erklären.
Polarlichter haben Menschen schon seit frühen Zeiten erschreckt oder verzaubert. In Märchen Sagen und anderen Geschichten wurden Deutungen geschaffen, die sich um Götter, Helden, Fabelwesen oder auch Tiere ranken. Seit dem Altertum gibt es auch gelehrte Texte, in denen sich Philosophen, Chronisten und Wissenschaftler mit dieser Naturerscheinung befassen.
Ein deutlich sichtbares Anzeichen für die Existenz des Sonnenwinds liefern die Kometen: Kometenschweife zeigen immer von der Sonne weg, denn die Gas- und Staubteilchen, welche die Koma und den Schweif bilden, werden vom Sonnenwind mitgerissen.
Literatur:
Die Erde im Umbruch: Katastrophen form(t)en diese Welt. Beweise aus historischer Zeit von Hans-Joachim Zillmer
Erde im Aufruhr von Immanuel Velikovsky
Erdbeben von Philip Lathrop
San Andreas von Bob Ducsay
Video:
Quellen: PublicDomain/wissenschaft-aktuell.de/solarham.net am 16.10.2017
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