Das Polarlicht
Das Polarlicht oder Aurora ist ein Phaenomen, das meistens bei ueber 60 Grad noerdliche oder suedliche Breite erscheint. Aurora erscheint in verschiedenen Gestalten: Boegen, Faeden, Baender, Korona, Auroras Wolken, Auroras Glanz, Gardinen, Faecher und Flammen. Die Farben des Polarlichts sind durch die Gase der Erdatmosphaere bestimmt.
 |
In der Atmosphaere der Ionen, wo sich auch die
Aurora ereignet, stossen die Teilchen des Sonnenwinds mit den Sauerstoff - und Stickstoffteilchen zusammen. Die Sauerstoffteilchen senden rotes und gruenes Licht aus, waehrend die Stickstoffteilchen rotes Licht aussenden. Deshalb sind die haeufigsten Farbe der Aurora gruen und rot. |
Wodurch wird das Polarlicht verursacht?
Durch die Aktivitaet der Sonnenflecken auf der Sonnenoberflaeche werden Teilchen bzw. der Sonnenwind freigesetzt. Zwei Dinge, die fuer uns unsichtbar sind, umkreisen die Erde: die Atmosphaere (besteht aus mehreren Schichten) und das Mangetfeld. Nach einigen Tagen der Reise durch den Kosmos, kommt ein Teil der Sonnenwindteilchen zum Mangnetfeld der Erde. Das Magnetfeld der Erde saugt diese Teilchen in sich auf. Sie bewegen sich spiralmaessig entlang der Feldlininen des Magnetfelds in Richtung der Pole. In Zusammenstoessen dieser Teilchen mit den Teilchen der Gasen der Erdatmosphaere wird Energie ausgesendet, die wir als gefaerbtes Licht sehen. Je staerker die Sonnenaktivitaet ist, desto groesser wird die Aurora sein.
 |
 |
 |
Wie sehen wir das Polarlicht?
Die Erscheinung beginnt mit einem floureszentem Glanz ueber dem Horizont und dann folgen hintereinader die Lichtboegen. Danach folgen die Lichtstrahlen, die sich in alle Richtungen ausbreiten und Auroras Korona bilden. Nach 10 bis 20 Minuten verringert sich die Aktivitaet und man sieht das Polarlicht nur in blassen, pulsierenden kleinen Flammen, die auftauchen und nach ein paar Sekunden wieder verschwinden. Damit endet dieses grosse Lichtspiel.
Die Energiequelle
Wenn das Polarlicht im Himmel erscheint, hoch in der Erdatmosphaere kommt es zur elektrischen Entleerungen. Es wird Energie freigesetzt, von der nur 4 % in Form von Licht sichtbar sind. Der Rest der Energie verschwindet irgendwo im Weltall. Deshalb arbeitet man heute daran, aus dem Polarlicht die wichtigste Energiequelle im 21. Jahrhundert zu machen.
Das Polarlicht und die Legende
Seit langer Zeit gab es immer verschiedene Glauben ueber das Polarlicht. Im Osten Nordamerikas fanden die Menschen, dass das Polarlicht eine Fackel ist, die eigentlich Seelen im Paradies darstellt. Die Fackeln sollten den Weg fuer die nachkommenden Generationen beleuchten. Im Mittelalter dachte man in Europa, dass das Polarlicht der Atem der Soldaten ist, die beim Kaempfen fuer den Koenig und das Vaterland umgekommen waren. Damals basierten die Menschen die Wettervorhersagen auf der Erscheinung des Polarlichts. Fuer einige war das ein Zeichen fuer gutes Wetter, fuer andere aber umgekehrt. Sie waren ebenfalls der Meinung, dass das Polarlicht einen Einfluss auf das Klima hat. Heutzutage glauben die Wissenschaftler, dass das Polarlicht auf den Prozess der globalen Erwaermung Einfluss hat, aber dafuer braucht man noch Beweise.
Die Finsternis
Die Finsternis ist die Erscheinung des voruebergehenden Verschwindens des Sonnen - oder des Mondlichts. Es entsteht, wenn sich ein Himmelskoerper im Schatten des anderen befindet oder wenn sich ein Himmelkoerper zwischen einem anderen und der Sonne befindet.
Die Mondfinsternis
Die Mondfinsternis entsteht, wenn der Mond auf seiner Laufbahn um die Erde gegenueber der Sonne ist und in den Erdschatten kommt (Vollmond). Die totale Finsternis passiert wenn der ganze Mond durch den Erdschatten durchkommt. Es kann bis zu einer Stunde und vierzig Minuten dauern. Alle Menschen, die sich auf der dunklen Seite der Erde befinden koennen es sehen. Es ist nicht gefaehrlich es zu betrachten. Die Teilfinsternis passiert wenn nur ein Teil des Mondes durch den Erdschatten durchkommt. Die Groesse der Teilfinsternis bewegt sich von der fast totalen Finsternis, wenn der groesste Teil des Mondes verdunkelt ist, bis zu der unbemerkbaren Finsternis, wenn nur ein kleiner Teil des Erdschattens auf dem Mond sichtbar ist.
Bei den meisten Finsternissen wird der Mond nicht ganz dunkel, sondern nur mit dem roten Licht, das die Erdatmosphaere gabrochen hat, schwach beleuchtet. (Andere Farben werden von der Atmosphaere verstreut.)
Die Mondfinsternisse koennen von der ganzen Hemisphaere der Erde gleichzeitig betrachtet werden, wo sich der Mond ueber dem Horizont befindet. Die Mondfinsternisse haengen mit den Untersuchungen der obersten Schichten der Erdatmosphaere zusammen.
Sonnenfinsternis
Zu einer totalen Sonnenfinsternis kommt es wenn sich der Mond zwischen der Erde und der Sonne befindet (die Phase des Neumondes). Dann wird die Sonne teilweise oder voellig bedeckt.
Wie sich der Mond und die Erde bewegen, die Spitze des Mondschattens wird auf der Erdoberflaeche mit einer Geschwindigkeit von 3200 km/h verschoben. So umkreist er den Rand von dem man die totale Sonnenfinsternis sehen kann- die Zone der Totalitaet.
Der Mond erscheint auf dem westlichen Rand der Sonne und bewegt sich langsam ueber ihn. Im Moment der totalen Finsternis bemerkt man den engen roten Ring um die dunkle Sonne. Und darueber macht sich ein blasssilbriger Schein der Korona (die aeussere Atmosphaere der Sonne) bemerkbar. Der Himmel wird dunkelblau, und das Tageslicht wird so geschwaecht, dass man die glaenzenden Sterne und Planeten sehen kann. Dies ist eines der impresivsten Bilder in der Natur. Nach einigen Minuten wird die Sonne wieder sichtbar.
Die totale Finsternis dauert gewoehnlich um die drei Minuten. Die maximale Dauer der Sonnenfinsternis betraegt ungefaehr 7,5 Minuten, was sehr selten geschieht und einmal in tausend Jahren vorkommt. Es darf nicht direkt betrachtet werden, weil die Strahlung sehr schaedlich fuer die Augen ist, wenn es auch nur von der Korona kommt.
Wenn sich der Mond in dem entferntesten Punkt seiner Laufbahn im Verhaeltnis zur Erde befindet, sein Schatten reicht nicht bis zur Erde, sondern faellt vor ihrer Oberflaeche. Dann erscheint eine ringartige Finsternis. Um den schwarzen Disk des Mondes erscheint ein heller Ring der unbedeckten Sonnenoberflaeche.
Vor und nach der totalen Sonnenfinsternis (in der Dauer von einigen Minuten) erscheinen auf der Erde Schatten in der Form von Baendern. Man nimmt an, dass diese die Folge der Lichtinterferenz, bei dem Durchgang durch Oerte verschiedener Luftdichte.
Lichtbrechung in der Atmosphaere
Lichtbrechung in der Atmosphaere wird durch den Durchgang des Lichtes durch die Schichten der Luft verschiedener Dichte verursacht. Das fuehrt zur Brechung der Lichtstrahlen. Seine Laufbahn ist jedoch nicht eine unterbrochene Linie. Da sich die Luftdichte stufenweise veraendert, die Laufbahn der Lichtstrahlen ist eine ungebrochene Kurve. Dieses Vorkommen hat folgende Folgen: