Was sind die Anzeichen für den Frühling? Es sind die allseits bekannten Osterglocken, ein Singvogel in der Dämmerung, eine überraschend warme Nachmittagssonne.
Und, ach ja, vergessen Sie nicht die Polarlichter.
Frühling ist Polarlicht Saison. Aus Gründen, die noch nicht vollständig verstanden sind, neigt die Zeit um den Frühlingspunkt herum zu Polarlichtern. Kanadier, die mit ihrem Hund nach dem Abendessen spazieren gehen, Skandinavier, die aus der Sauna kommen, Huskies in Alaska auf ihrem Weg -- sie alle müssen nur nach oben schauen und sich die grünen Vorhänge anschauen, die am Nachthimmel tanzen. Der Frühling ist gekommen!
Das ist ein Rätsel. Polarlichter werden durch Sonnenaktivität ausgelöst, aber die Sonne weiß nicht, welche Jahreszeit auf der Erde ist. Trotzdem schien sie es zu wissen, als diese Polarlichter über Tromso in Norwegen zu sehen waren:
"Es war ein gewaltiger Ausbruch von Polarlichtern", sagt der Fotograf Bjorn Jorgensen. "Der Boden verfärbte sich grün!"
Solche Ausbrüche werden Polarlicht-Substürme genannt und stellten die Physiker lange Zeit vor ein Rätsel. Oftmals gesichtet während des Frühlings, "brechen Substürme ohne Vorwarnung und mit manchmal schockierender Intensität auf", sagt der Physiker Vassilis Angelopoulos von der UCLA. "Sie sind ein großes Rätsel."
Angelopoulos ist leitender Forscher von NASAs THEMIS Mission -- einer Flotte von fünf Raumschiffen, die im Februar 2007 gestartet wurden, um das Phänomen der Substürme zu untersuchen. NASAs Polar Raumschiff, das mit speziellen UV Filtern Polarlichter bei Tageslicht entdecken kann, hilft ebenfalls bei dieser Mission.
Dies ist ein Rätsel, das mehrere Raumschiffe wert ist. Unter jeder dieser hübschen Lichtvorstellungen liegt ein starker geomagnetischer Sturm. THEMIS beobachtete kürzlich einen mit einer Gesamtenergie von fünf hunderttausend Milliarden (5 x 1014) Joule. "Das ist etwa vergleichbar mit einem Erdbeben der Stärke 5", sagt Angelopoulos. Mögliche Auswirkungen eines solchen Sturms reichen von Fehlfunktionen bei Satelliten bis hin zu Stromausfällen; Telekommunikations-, Luftfahrt- und GPS Systeme sind alle anfällig. "In einer Gesellschaft, die sich zunehmend auf Weltraumtechnologien verlässt, ist das Verständnis der Substürme überlebenswichtig."
THEMIS hat vielleicht das Netzteil der Substürme gefunden -- und eine Verbindung zum Frühling:
"Die Satelliten haben magnetische 'Seile' entdeckt, welche die obere Atmosphäre der Erde direkt mit der Sonne verbinden", sagt Dave Sibeck, Projektwissenschaftler für die Mission am Goddard Space Flight Center. "Wir glauben, dass Teilchen des Sonnenwindes entlang dieser Seile fliegen und so Energie für geomagnetische Stürme und Polarlichter liefern."
Es zeigt sich, dass die seilartigen Verbindungen zwischen Erde und Sonne bevorzugt im Frühling vorkommen. Es liegt an der Geometrie: Während die Erde in ihrer Umlaufbahn fliegt, stehen die gekippten magnetischen Pole der Erde in unterschiedlichen Winkeln zur Sonne und kippen in einem einjährigen Rhythmus vor und zurück. Um den Frühlingsanfang herum ist das Magnetfeld der Erde am Besten ausgerichtet für eine "Verbindung" mit der Sonne.
Aber warten Sie, es gibt doch zwei Wendepunkte, Frühling und Herbst, mit einer ähnlichen Geometrie. Tatsächlich zeigen Untersuchungen, dass auch der Herbst Polarlicht Saison ist. Geomagnetische Störungen sind fast zweimal so wahrscheinlich im Frühling oder Herbst, als im Sommer oder Winter. Dies geht aus Aufzeichnungen der letzten 75 Jahre, des Sonnenphysikers David Hathaway vom Marshall Space Flight Center, hervor: Diagram.
Also, dies ist die Zeit für Polarlichter -- und viele Daten für THEMIS. Sibeck sagt dann auch, "wir heißen den Frühling willkommen!"
Quelle: Science(at)NASA
Autor: Frank Erhardt