Einem Team von Wissenschaftlern ist es endlich gelungen, die Ursache des Nordlichts zu beweisen. Es wird auf starke elektromagnetische Wellen während geomagnetischer Stürme zurückgeführt.
Seit Jahrtausenden versuchen Forscher zu verstehen, was hinter der Entstehung des wunderschönen Nordlichts steckt. Bislang wurde das Geheimnis nur vermutet, aber nicht bewiesen. Ein Team von Physikern der Universität von Iowa hat jetzt eine Studie veröffentlicht, die zeigt, dass die hellsten Lichtspiele der Erde durch starke elektromagnetische Wellen während geomagnetischer Stürme erzeugt werden. Diese Phänomene sind auch als Alfven-Wellen bekannt, und die Studie zeigt, was passiert, wenn der Himmel mit grünen Lichtstrahlen erhellt wird.
Das Geheimnis um den Ursprung des Nordlichts
Der Hauptautor der Nordlichtstudie ist James Schroeder, ein Experte am Wheaton College. Die Untersuchung zeigt, dass die Alfven-Wellen Elektronen in Richtung Erde beschleunigen, wodurch die Teilchen das Lichtspiel erzeugen, das wir als "Nordlicht" kennen. Greg Howes, außerordentlicher Professor an der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität von Iowa und Mitautor der Studie, beschrieb das Phänomen als "einen Surfer, der sich mit der Welle bewegt". Die Idee, dass Elektronen auf dem elektrischen Feld "surfen", ist eine Theorie, die bereits 1946 von dem Rice-Physiker Lev Landau aufgestellt wurde, aber erst jetzt bewiesen werden konnte.
Zum ersten Mal wurde ein Polarlicht in einem Labor am Large Plasma Device der UCLA, der Universität von Kalifornien, simuliert. In einer 20 Meter langen Kammer haben die Wissenschaftler das Magnetfeld der Erde nachgebildet. Im Inneren der Maschine erzeugten sie dann ein Plasma, das dem im erdnahen Weltraum ähnelt. Als die Elektronen begannen, auf der Welle zu "segeln", wurde mit einem anderen Instrument gemessen, wie sie an Energie gewannen. Obwohl das Experiment das Leuchten der echten Nordlichter nicht nachahmte, erklärten die Wissenschaftler, dass die Messungen im Labor mit den Vorhersagen übereinstimmten, die durch Computersimulationen und mathematische Berechnungen gemacht wurden, und zeigten, dass Elektronen, die entlang der Alfvén-Wellen segeln, die Elektronen beschleunigen können (bis zu einer Geschwindigkeit von 45 Millionen Meilen pro Stunde), die das Polarlicht verursachen.
Die Entdeckung des Ursprungs des Polarlichts hat unter Weltraumforschern für Aufregung gesorgt, weil man glaubt, dass das Verständnis des Mechanismus der beschleunigenden Elektronen, die das Phänomen der Lichter am Himmel verursachen, für künftige Studien der Weltraummeteorologie und des Sonnensystems nützlich sein könnte.
Die Fortschritte der Wissenschaft zu diesem Thema sind zahllos, und kürzlich wurde sogar vorgeschlagen, dass es Exo-Monde in der Galaxie gibt, die bewohnbar sein könnten.