Die Aurora Borealis oder Nordlichter sind atemberaubend schön. Was steckt hinter dem ätherischen Nordlicht, das sie dazu bringt, mit bunten Lichtern zu schimmern und zu tanzen, während sie manchmal die elektrischen Systeme hier auf der Erde verwüsten? Mithilfe einer Flotte von fünf Satelliten haben NASA-Forscher herausgefunden, dass Explosionen magnetischer Energie ein Drittel des Weges zu den Mondstürmen ausmachen, die plötzliche Aufhellungen und schnelle Bewegungen der Aurora Borealis verursachen, die als Nordlicht bezeichnet werden. "Wir haben entdeckt, was das Nordlicht zum Tanzen bringt", sagte Dr. Vassilis Angelopoulos von der University of California in Los Angeles. Angelopoulos ist der Hauptforscher für die Zeitgeschichte von Ereignissen und makroskaligen Interaktionen während der Substorms-Mission (THEMIS).
Die Ursache für das Schimmern im Nordlicht ist die magnetische Wiederverbindung, ein allgemeiner Prozess, der im gesamten Universum auftritt, wenn gestresste Magnetfeldlinien plötzlich eine neue Form annehmen, wie ein zu weit gedehntes Gummiband.
„Während sie Energie aus dem Sonnenwind aufnehmen und speichern, erstrecken sich die Magnetfeldlinien der Erde weit in den Weltraum hinein. Die magnetische Wiederverbindung setzt die in diesen gestreckten Magnetfeldlinien gespeicherte Energie frei und schleudert geladene Teilchen zurück in die Erdatmosphäre “, sagte David Sibeck, THEMIS-Projektwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA. "Sie erzeugen Lichthöfe aus schimmernder Aurora, die den Nord- und Südpol umkreisen."
Die Daten wurden von fünf strategisch positionierten Themis-Satelliten zusammen mit Informationen von 20 bodengestützten Observatorien in ganz Kanada und Alaska gesammelt. Die im Februar 2007 gestarteten fünf identischen Satelliten richten sich alle vier Tage entlang des Äquators aus und nehmen Beobachtungen vor, die mit den Bodenobservatorien synchronisiert sind. Jede Bodenstation verwendet ein Magnetometer und eine nach oben gerichtete Kamera, um zu bestimmen, wo und wann ein Auroral-Teilsturm beginnt. Instrumente messen das Aurorallicht von Partikeln, die entlang des Erdmagnetfelds fließen, und die elektrischen Ströme, die diese Partikel erzeugen.
Siehe Animation der magnetischen Wiederverbindung.
Während jeder Ausrichtung erfassen die Satelliten Daten, mit denen Wissenschaftler genau bestimmen können, wo, wann und wie sich am Boden gemessene Teilstürme im Weltraum entwickeln. Am 26. Februar 2008 beobachteten die Satelliten während einer solchen THEMIS-Aufstellung, wie ein isolierter Teilsturm im Weltraum begann, während die bodengestützten Observatorien die intensive Aufhellung der Auroren und die Weltraumströmungen über Nordamerika aufzeichneten.
Diese Beobachtungen bestätigen zum ersten Mal, dass die magnetische Wiederverbindung den Beginn von Teilstürmen auslöst. Die Ermittlung unterstützt das Wiederverbindungsmodell von Teilstürmen, bei dem bestätigt wird, dass ein Teilsturm nach einem bestimmten Muster auftritt. Dieses Muster besteht aus einer Zeit der Wiederverbindung, gefolgt von einer schnellen Aufhellung der Auroren und einer raschen Ausdehnung der Aurora in Richtung der Pole. Dies gipfelt in einer Umverteilung der im Weltraum um die Erde fließenden elektrischen Ströme.
Durch die Lösung des Rätsels, wo, wann und wie Teilstürme auftreten, können Wissenschaftler realistischere Teilsturmmodelle erstellen und die Intensität und die Auswirkungen eines Magnetsturms besser vorhersagen.
Originalnachrichtenquelle: Pressemitteilung der NASA
