Was verursacht das Nord- und das Südlicht?

Was verursacht das Nord- und das Südlicht?

Heute habe ich herausgefunden, was das Nord- und das Südlicht (Aurora Borealis bzw. Aurora Australis) verursacht.

Einfach ausgedrückt, werden diese Lichter von sehr schnell bewegten Elektronen verursacht, die auf Atome in der oberen Atmosphäre der Erde treffen, hauptsächlich Sauerstoff- und Stickstoffatome, die den Großteil unserer Atmosphäre ausmachen. In diesem Fall können diese Atome in einen angeregten Zustand versetzt werden. Während des Prozesses, mit dem sie in ihren normalen Zustand zurückkehren, geben sie diese überschüssige Energie in Form von sichtbaren Photonen ab.

Woher kommen diese sich schnell bewegenden Elektronen? Geladene Teilchen aus der Sonnenkorona treffen ständig in Erdnähe und werden mehr oder weniger durch das Magnetfeld der Erde abgelenkt, das wiederum das Leben auf der Erde vor Schäden durch diese Sonnenwinde schützt. Wenn diese geladenen Teilchen auf das Magnetfeld der Erde treffen, wandern sie entlang der Feldlinien, wobei einige von ihnen mit den Magnetfeldlinien interagieren und das Feld durchqueren, wodurch ein Strom erzeugt wird, der bis zu 10 Millionen Megawatt ansteigen kann!

Diese Strömung führt zu einem ziemlich instabilen Zustand in der Magnetosphäre. Gelegentlich wird ein Teil dieses Stroms entladen, was dazu führt, dass Elektronen in der Magnetosphäre in Richtung der Pole und durch die obere Atmosphäre der Erde abfallen. Beim Abstieg in die Atmosphäre kollidiert es hauptsächlich mit Sauerstoff und Stickstoff. Wenn dies passiert, bewegen sich die Atome in Orbitale mit hoher Energie. Dieser Zustand ist für diese Atome ziemlich instabil und sie werden relativ schnell in ihre normalen Orbitale zurückkehren. Dazu müssen sie die überschüssige Energie, die sie bei dieser Kollision gespeichert haben, durch Emission eines Photons freisetzen. Wenn genügend dieser Atome vom hohen Orbitalzustand in den niedrigen Orbitalzustand übergehen, wird sie genug Licht erzeugen, um von Menschen gesehen zu werden, die an geeigneten Orten auf der Erde stehen.

Bonus Fakten:

  • Die häufigste Aurora ist grün / gelb. Dies wird durch etwa 60 Meilen hohe Sauerstoffatome erzeugt. Eine blaue Aurora wird durch ionisierte Stickstoffatome erzeugt. Eine rote Aurora wird erzeugt, indem hochgradige Sauerstoffatome von bis zu 200 Meilen Höhe getroffen werden. Eine rote Farbe kann auch von neutral geladenen Stickstoffatomen ausgehen; Dies wird in der Regel auch mit einer violetten Farbe angezeigt, so dass eine schöne lila / rote Aurora entsteht.
  • Gelegentlich wurden Auroras bis nach Florida beobachtet. Im Allgemeinen sind die besten Orte, um dieses Phänomen zu beobachten, in Kanada, Alaska, Grönland, Nordrussland und Nordskandinavien. Für die südlichen Auroras sind diese in einem Ring um die Antarktis und den südlichen Teil des Indischen Ozeans konzentriert, von denen keiner zu bewohnbaren Aussichtspunkten führt, es sei denn, Sie befinden sich an bestimmten Forschungsstationen in der Antarktis. Sie können manchmal auch in Teilen Australiens und Südamerikas beobachtet werden.
  • Es ist nicht überraschend, dass angesichts der Art der Ursachen der Auroras beobachtet wurde, dass sich die nördlichen und südlichen Auroras zu einem bestimmten Zeitpunkt sehr genau spiegeln.
  • In der römischen Mythologie war Aurora die Göttin der Morgenröte, und so entstand der erste Teil des Namens "Aurora Borealis". Die "Borealis" stammt aus dem griechischen Namen für den Nordwind, Boreas.
  • Die „australis“ in Aurora australis stammt aus dem Lateinischen für „of the South“.
  • Während viele behauptet haben, dass sie die Aurora hören können, wird dies als unmöglich angesehen, da die Luft, in der diese elektrische Aktivität auftritt, viel zu dünn ist, um Schall zu leiten. Außerdem konnten die Wissenschaftler bisher keinen Ton von den Auroras entdecken.
  • Die Auroras finden etwa 60 bis 200 Meilen von der Erdoberfläche entfernt statt.
  • Auroras kommen nicht nur auf der Erde vor. Jeder Planet mit einem Magnetfeld und einer Atmosphäre, die diese Sonnenwinde erlebt, wird eine Aurora haben, wie etwa Jupiter, Neptun, Uranus und Saturn. Interessanterweise wurden sie sogar auf der Venus und dem Mars beobachtet, obwohl die Venus kein planetarisches Magnetfeld und der Mars ein sehr schwaches hat.
  • Auroras können nicht nur Funkkommunikations- und Navigationssysteme stören, sondern sie können auch bestimmte Geräte selbst mit Strom versorgen, und der durch Auroras erzeugte Strom verursacht Korrosion in bestimmten Pipelines, beispielsweise in der Trans-Alaska-Pipeline. Ein Beispiel für ein Gerät, das von Auroras betrieben werden kann, ist eine Telegraphenlinie. Dies zeigt ein solches Gespräch am 2. September 1859, in dem zwei Telegrafenbetreiber ihre Telegrafien für mehrere Stunden nutzen konnten, ohne an die Stromversorgung angeschlossen zu werden:
    • Boston Operator: Bitte schalten Sie den Akku für 15 Minuten vollständig aus.
    • Portland Operator: Wird es tun. Es ist jetzt getrennt.
    • Boston Operator: Mein Betrieb ist getrennt, und wir arbeiten mit dem Polarlichtstrom. Wie bekommst du mein Schreiben?
    • Portland Operator: Besser als mit unseren Akkus. Der Strom kommt und geht allmählich.
    • Boston Operator: Mein Strom ist zuweilen sehr stark und wir können ohne Batterien besser arbeiten, da die Aurora unsere Batterien abwechselnd zu neutralisieren und zu verstärken scheint, wodurch der Strom zu Zeiten für unsere Relaismagneten zu stark wird. Angenommen, wir arbeiten ohne Batterien, solange wir von diesem Problem betroffen sind.
    • Portland Betreiber: Sehr gut. Soll ich mit dem Geschäft weitermachen?
    • Boston Operator: Ja. Gehen Sie geradeaus.

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