Magnetosphäre: Große Löcher im Schutzschild der Erde entdeckt

Aus San Francisco berichtet

Das eigene Magnetfeld schützt die Erde weniger gut vor Sonnenstürmen als gedacht: Nasa-Forscher haben in dem Schutzschild zwei überraschend große Löcher beobachtet. Die Experten fürchten in den kommenden Jahren Schäden an Satelliten, weil die Sonne dann in ihre aktive Phase tritt.

Mit 400 bis 800 Kilometern pro Sekunde rasen Protonen, Elektronen und Ionen auf die Erde zu. Der Sonnenwind, ein Plasmastrom, kommt auf der Erdoberfläche jedoch glücklicherweise nicht an - das Magnetfeld hält den Wind davon ab. Ohne dieses Feld wäre Leben auf der Erde kaum vorstellbar - die Strahlung wäre einfach zu stark.

Magnetosphäre (Zeichnung): Gleich zwei große Löcher entdeckt
NASA / Goddard Space Flight Center

Magnetosphäre (Zeichnung): Gleich zwei große Löcher entdeckt

Nasa-Forscher haben im Juni 2007 jedoch beobachtet, dass der Schutzschild der Erde mitunter gleich zwei große Löcher besitzt. Die Entdeckung überraschte die Forscher. Bislang hatten sie nämlich angenommen, dass solche Störungen in der gegenwärtigen Phase des Sonnenzyklus kaum auftreten können. Wenn Magnetfeld der Erde und das der Sonne gleich orientiert sind, dann konnten nach bisheriger Annahme nur wenige Partikel tiefer ins Magnetfeld der Erde eindringen. Doch das Gegenteil war der Fall.

"In jedem 11 Jahre dauernden Zyklus ändert sich die Richtung des Magnetfelds der Sonne", sagte Joachim Raeder von der University of New Hampshire auf dem Herbsttreffen der American Geophysical Union (AGU) in San Francisco. Gegenwärtig seien die Magnetfelder noch entgegengesetzt orientiert. Im neuen, demnächst beginnenden Zyklus sei die Orientierung dann so, dass besonders große Löcher in der Magnetosphäre der Erde entstehen könnten. "Etwa 2012 rechnen wir mit dem Maximum der Sonnenaktivität", sagte Raeder. Dann komme es in den Sonnenflecken besonders häufig zu sogenannten koronalen Massenauswürfen (CME).

Was bedeutet das für die Erde? Die Forscher fürchten unter anderem Stromausfälle, die es in der Vergangenheit bereits gegeben hat und Probleme mit Satelliten. "Da oben fliegt viel mehr herum als noch vor Jahren", erklärte der Forscher. Und je mehr Satelliten in Betrieb seien, umso mehr könnten auch ausfallen. Zudem könnte es zu bestimmten Zeiten für Astronauten zu gefährlich sein, für einen Außenbordeinsatz das Raumschiff zu verlassen.

Die Entdeckung der Lücken im Schutzschild der Erde gelang mit den fünf "Themis"-Satelliten der Nasa, mit denen die Forscher den Sonnenwind und das Magnetfeld der Erde erforschen. Die Messungen zeigten, dass 20 Mal mehr Partikel die Region durchquerten, wenn die Magnetfelder von Erde und Sonne gleich und nicht entgegengesetzt ausgerichtet waren. In Simulationen konnten die Forscher zudem analysieren, wie sich die Löcher entwickeln. Sogar gewisse, wenn auch grobe Vorhersagen des sogenannten Weltraumwetters sind nach Angaben der Wissenschaftler möglich.

Korrektur: Die Partikel des Sonnenwindes bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 400 bis 800 Kilometern pro Sekunde fort. In der ursprünglichen Version des Textes hieß es irrtümlicherweise Kilometer pro Stunde. Wir bitten, den Fehler zu entschuldigen.

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