Hessischer Bildungsserver / Lernpfad: Die Sonne

Sonnenwind

Wir haben beim vorherigen Reiter über die Sonnenflecken gelesen, dass die Ursache von Sonnenflecken Magnetfeldbögen sind, die aus der Photosphäre weit in die Corona hinaustreten und wieder in die Photosphäre eindringen. Bei hoher Sonnenaktivität, d. h. bei einer hohen Sonnenfleckenanzahl, kann es passieren, dass die oben beschriebenen Magnetfeldbögen so nahe zusammenkommen, dass sie sich teilweise gegenseitig auslöschen und neu verbinden. Voraussetzung dafür ist, dass die Magentfeldlinien gegeneinander laufen. Man nennt diesen Vorgang magnetische Rekonnexion (magnetische Rekonnexion = magnetische Neuverbindung).

Entlang von Spiralbahnen (Denke an die Lorentzkraft im Physikunterricht!) um die Feldlinien bewegen sich die Teilchen des Sonnenplasmas. Wenn nun die oben beschriebene Rekonnexion stattfindet, wird sehr viel Energie frei und das Sonnenplasma wird in den Weltraum weggeschleudert. Man spricht von einem "koronalen Massenauswurf". Wenn sich dieser koronale Massenauswurf Richtung Erde bewegt, nennt man ihn auch Sonnenwind. Er hat hohe Geschwindigkeiten von 500 - 800 km/s (1 800 000 - 2 880 000 km/h) und erreicht deshalb schon nach zwei bis vier Tagen die Erde. Der für Flora und Fauna sehr gefährliche Sonnenwind wird abgelenkt an dem Erdmagnetfeld, welcher wie ein Schutzschild wirkt. Das Erdmagnetfeld verformt sich dabei sehr stark: Auf der sonnenzugewandten Seite wird das Magnetfeld gestaucht und auf der sonnenabgewandten Seite wird das Magnefeld zu einem langen Schweif auseinandergezogen.

Da die Erdmagnetfeldlinien nur in den Polregionen die Erdatmosphäre durchdringen, gelangt dort besonders viel Sonnenwind in die oberen Luftschichten. Die geladenen Teilchen des Sonnenwindes ionisieren die Stickstoff- und Sauerstoffatome in der Atmosphäre. Dabei werden die Elektronen aus den Atomhüllen der Luftteilchen herausgeschlagen. Anschließend setzen sich die Elektronen wieder mit dem Kernen zusammen. Es findet eine sogenannte Rekombination statt. Es wird dabei Energie frei, die man in Form von Polarlichtern beobachten kann (siehe Bild oben).    

Starke Sonnenwinde können sogar Einflüsse auf die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen haben. Sie können den Funkverkehr und die Kommunikation mit Satelliten stören und sogar Transformatoren durchschmoren. Dies führte z. B. 1989 zu einem Stromausfall in Quebec. Man spricht in diesem Zusammenhang auch vom Weltraumwetter.