Atemberaubende rosa und violette Farben bedeckten am Montag den Nachthimmel über den USA und vielen anderen Ländern aufgrund eines massiven geomagnetischen G3-Sturms, der auf unseren Planeten einschlug.
Diese wunderschönen Lichtshows sind das Ergebnis der Kollision von Sonnenmaterie mit unserer Atmosphäre. Die Sonne hat am 24. und 25. Februar zwei riesige Wolken aus Sonnenplasma als koronale Massenauswürfe (CMEs) freigesetzt, die in den letzten Tagen durch den Weltraum in Richtung Erde geflogen sind.
Am 27. Februar gegen 1:00 Uhr EST beobachtete das Space Weather Predictions Center (SWPC) der NOAA offiziell G3 (starke) geomagnetische Stürme, die den größten Teil des Tages anhielten.
G2 (moderate) Stürme werden voraussichtlich bis zum 28. Februar andauern. Diese geomagnetischen Stürme haben die spektakuläre Aurora verursacht, die bis nach Minnesota und Wisconsin in den USA und Frankreich in Europa sichtbar ist, wobei die Südlichter bis nach Norden zu sehen sind Tasmanien in Australien. Frühere G3-Stürme haben dazu geführt, dass Polarlichter bis nach Oregon und Illinois zu sehen waren.
„Die Farben in der Aurora sind das Ergebnis von Partikeln in der oberen Atmosphäre, die durch Kollisionen mit Partikeln aus der Magnetosphäre und einigen aus dem Sonnenwind angeregt werden“, sagt Brett Carter, außerordentlicher Professor für Weltraumwissenschaften an der RMIT University in Australien. erzählt theaktuellenews. „Die unterschiedlichen Farben sind das Ergebnis von Elektronen, die sich von verschiedenen Energieniveaus von Sauerstoff (die häufigsten Rot- und Grüntöne) und Stickstoff (dunkles Rot/Blau) entspannen.“
Je weiter Sie sich dem Äquator nähern, desto röter erscheinen die Lichter, da Sie dazu neigen, nur die oberen Teile der Lichter zu sehen.
„Diese rote Farbe ist normalerweise auch ziemlich schwach, da man in solchen Höhen nicht so viele Sauerstoffatome in der Nähe hat“, sagte Daniel Brown, außerordentlicher Professor für Astronomie und Wissenschaftskommunikation an der Nottingham Trent University in Großbritannien theaktuellenews. „Aber wenn Sie eine ausreichend starke Aktivität haben, wie wir sie jetzt bekommen, gibt es genug aufregende Partikel in der CME, um mit mehr Sauerstoff zu interagieren und das Rot heller zu machen.“
Die Polarlichter werden durch auf die Erde einschlagende Sonnenpartikel und die Wechselwirkungen zwischen dem CME-Magnetfeld und dem Erdmagnetfeld verursacht.
„Fast alle magnetischen Effekte auf der Erde sind auf eine Kombination aus Magnetfeld und Druck des Sonnenwinds zurückzuführen“, sagte Martin Connors, Professor für Weltraumwissenschaften und Physik an der Athabasca University in Kanada theaktuellenews. „Der Sonnenwind strömt normalerweise mit 300 bis 700 km/s (das sind etwa eine Million Meilen pro Stunde) vorbei, mit bis zu 10 Teilchen pro Kubikzentimeter (wie 10 Atome in der Größe eines Zuckerwürfels: die meisten Leute nennen das ein ‚ Vakuum’). Es gibt auch ein sehr kleines Magnetfeld im Sonnenwind, viel kleiner als das, was Kompasse an der Erdoberfläche dreht.”
Das eigene Magnetfeld der Erde passt sich dem Sonnenwind an und hält uns normalerweise in einer magnetischen Blase sicher. Ein CME bringt schnelleren und dichteren Sonnenwind und ein stärkeres Magnetfeld, das unser Magnetfeld beeinflussen und stören kann.
„Ändert sich die Richtung des Magnetfelds des Sonnenwinds, kann er sich in unsere Blase hineinreißen, und wenn die Geschwindigkeit und Dichte zunehmen, drückt der Druck unsere Blase zurück. Je nachdem, wie sich Magnetfeld, Teilchen und Geschwindigkeit ändern, bekommen wir verschiedene Effekte.“ . Wenn das Magnetfeld im Sonnenwind in die richtige Richtung geht und auch viele Partikel sehr schnell strömen, bekommen wir einen größeren Sturm“, sagte Connors.
Es geht auch nicht nur darum, wie groß und wie schnell das CME ist, da die Richtung, in die sein Magnetfeld zeigt, auch Auswirkungen auf die Auswirkungen hat, sagte Huw Morgan, Leiter der Solarphysik-Gruppe an der Aberystwyth University in Großbritannien theaktuellenews.
„Wenn es in die entgegengesetzte Richtung zur Erde zeigt, kann der CME eher störend wirken. Aber Größe und Geschwindigkeit sind auch selbstverständlich – also ist ein großer, schneller CME mit einem nach Süden gerichteten Magnetfeld der perfekte Sturm“, sagte Morgan.
Je stärker der geomagnetische Sturm, desto weiter südlich sind die Nordlichter zu sehen. G4-Stürme können bis in Alabama und Nordkalifornien gesehen werden, und G5-Stürme, die stärksten auf der NOAA-Weltraumwetterskala, können Polarlichter von Florida und Südtexas aus sichtbar machen.
Abgesehen von den großartigen Darstellungen, die im ganzen Land zu sehen sind, können G3-Stürme auch die Infrastruktur und andere Technologien sowohl auf der Erde als auch im Orbit beeinträchtigen. Die NOAA-Weltraumwetterskala gibt an, dass G3-Stürme Stromversorgungssysteme beeinträchtigen können und Spannungskorrekturen erfordern.
„Diese Stürme können mehr als nur die Infrastruktur des Stromnetzes beeinflussen“, sagte Carter. „Die Verwendung von GPS kann durch Schwankungen in der Ionosphäre beeinträchtigt werden, und die Umlaufbahnen von Satelliten im erdnahen Orbit erfahren aufgrund des Anschwellens der oberen Atmosphäre einen erhöhten atmosphärischen Luftwiderstand. Die G-Skala der NOAA (und die G -Skala) geben einen guten Überblick darüber, welche Auswirkungen man von einem G3-Sturm erwarten sollte, zusammen mit der damit verbundenen Häufigkeit (etwa 200 alle 11 Jahre oder so).”
G3-Stürme können sich auch auf den Betrieb von Raumfahrzeugen auswirken, indem sie den Luftwiderstand auf Satelliten im erdnahen Orbit erhöhen.
„Bemerkenswert ist hier der interessante Faktor des zusätzlichen Satellitenwiderstands, der vor einiger Zeit bei der Bereitstellung von Star-Link-Satelliten übersehen wurde, was dazu führte, dass viele davon verloren gingen. Solche Aktivitäten erfordern also, dass Satelliten mit niedriger Umlaufbahn ihre Umlaufbahnen neu anpassen“, sagte Brown.
Es wird erwartet, dass die Auswirkungen der schwächer werdenden Sonnenstürme in den nächsten Tagen oder so anhalten.
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