Live Solar Wind
Grundlagen des Weltraumwetters
Das Weltraumwetter beginnt auf der Sonne, welche einen konstanten Strom an hochgeladenen Teilchen (Elektronen) in den Weltraum sendet. Diesen Strom nennt man „Sonnenwind“. Auf der Erde bekommen wir davon weitestgehend aber nichts mit, da unser Magnetfeld wie ein Schutzschild funktioniert. Allerdings ist es nicht zu 100% perfekt und hat an den Magnetpolen große Schwachstellen, in denen der Sonnenwind zu unserer Atmosphäre eindringen kann. In einer Höhe von 80 bis 600 Kilometern kollidiert dieser dann mit Sauerstoff- und Stickstoffatomen, welche dadurch zeitweise einen Energieschub bekommen. Infolgedessen werden Photonen freigesetzt, die wir als Licht wahrnehmen. Es entstehen Polarlichter.
Interplanetares Magnetfeld (6 Stunden)
Der wichtigste Faktor für Polarlichter liegt im interplanetaren Magnetfeld, welches über den Sonnenwind durch das gesamte Sonnensystem getragen wird, wobei sich die Stärke und Ausrichtung ständig ändert. Hierbei ist es wichtig, dass die Gesamtstärke (Bt) so hoch wie möglich und die Ausrichtung (Bz) nach Süden [negativer Wert] gerichtet ist. So kann eine Kopplung mit dem Magnetfeld unserer Erde, welches eine nördliche Komponente hat, stattfinden. Nur durch diese Kopplung können die Teilchen in die Atmosphäre geleitet werden.
Hinweis: Die Einheit nT steht für nano-Tesla. Die Schwellen beim Bz gelten auch für positive Werte, welche für uns allerdings nicht relevant sind (s.o.).
Sonnenwind (6 Stunden)
Partikel mit einer höheren Geschwindigkeit treffen härter auf die Magnetosphäre der Erde und können somit eine größere Störung bringen. Normalerweise sind die Partikel ca. 400 km/s schnell, werden aber durch einen Hochgeschwindigkeitsstrom oder einen Massenauswurf auf über 600 km/s beschleunigt. Extreme Auswürfe können sogar jenseits der 1000 km/s schnell sein. Auch bei der Dichte gilt: Je mehr, desto besser. Hier wird gemessen, wie viele Teilchen pro Kubikzentimeter der Sonnenwind mit sich führt.
Hinweis: Die Dichte ist kein Faktor, ob Polarlichter auftreten können, sondern eher ein Indikator dafür, wie intensiv diese dann am Himmel zu fotografieren oder beobachten sind.
Messung des Sonnenwindes
Die Echtzeitdaten zur Dichte, Geschwindigkeit und zum Magnetfeld werden vom Satelliten „Deep Space Climate Observatory“ (DSCOVR) gemessen. Dieser befindet sich ca. 1,5 Mio. km von der Erde entfernt am sogenannten Lagrange-Punkt L1, an dem der Satellit trotz der geringeren Entfernung zur Sonne immer konstant am gleichen Ort zwischen Erde und Sonne bleibt. Somit erhalten wir eine Vorwarnzeit von 20 bis 60 Minuten, je nachdem wie schnell der Sonnenwind gerade ist. Vor DSCOVR hat der Satellit „Advanced Composition Explorer“ (ACE) die Messungen übernommen und dient heutzutage als Backup-System. Ab dem späten Frühjahr 2026 beginnt außerdem noch ein weiterer Satellit (SOLAR), den Sonnenwind zu messen, welcher dann auch als primäre Quelle genommen wird. DSCOVR und ACE sind dann beide ein Backup-System.