Die Polarlichter: Lichter des Sonnenwinds

Ursprung der Polarlichter

DERPolarlichtersind leuchtende Erscheinungen, die hauptsächlich in Regionen in der Nähe der Magnetpole auftreten. Sie ergeben sich aus der Interaktion zwischen denSonnenwindund das Magnetfeld der Erde. Geladene Teilchen des Sonnenwinds werden von magnetischen Feldlinien in hohe Breiten gelenkt, wo sie Moleküle in der Atmosphäre anregen und so die Emission von Licht verursachen.

Physikalische Mechanismen

Wenn Elektronen und Protonen des Sonnenwinds in die Ionosphäre gelangen, kommt es zu Kollisionen mit Sauerstoff- und Stickstoffatomen. Durch diese Kollisionen werden die Elektronen der Atome in einen angeregten Zustand versetzt. Wenn diese Elektronen in ihren Grundzustand zurückkehren, emittieren sie Photonen, deren Wellenlänge die Farbe des Polarlichts bestimmt.

Wenn diese Elektronen in ihren Grundzustand zurückkehren, emittieren sie Photonen, deren Wellenlänge die Farbe des Polarlichts bestimmt, wobei Grün am häufigsten vorkommt. Die Dichte und Energie der Sonnenteilchen beeinflussen die Intensität und Höhe von Polarlichtern.

• Grün (ca. 557,7 nm) wird hauptsächlich von Sauerstoffatomen (O) in einer Höhe von 100 bis 150 km emittiert.
• Rot (630,0 nm) wird auch durch Sauerstoff (O) erzeugt²⁾, aber in Höhen über 200 km.
• Blau (427,8 nm) entsteht durch ionisierte Stickstoffmoleküle (N₂⁺).
• Violett oder violett (390-420 nm) wird von neutralem Stickstoff (N) emittiert₂), im Allgemeinen während intensiver Sonnenaktivitäten.

Arten von Polarlichtern und Variationen

Polarlichter können als Vorhänge, Bögen, Kronen oder Spiralen erscheinen. Ihr Vorkommen hängt von der Sonnenaktivität ab, gemessen durchKp-Index. Perioden hoher Sonnenaktivität, insbesondere währendSonneneruptionenoderCME, erhöhen die Wahrscheinlichkeit spektakulärer Polarlichter.

Vergleichstabelle der Hauptmerkmale

Quellen:NASA, NOAA-Weltraumwetter, Springer.