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Polarlichter wie in diesem Video sind in Deutschland nur ganz selten zu beobachten. Häufiger sind diese faszinierenden Erscheinungen in geografischen Breiten nahe des Nord- bzw. Südpols.
Die großen Ausmaße von Polarlichtern kann man wohl nur mit einem Blick aus dem Weltraum erahnen. Zur einer größeren Darstellung bitte auf die Abbildung 1 tippen.
Polarlichter entstehen durch unelastische Stöße von schnellen geladenen Teilchen und den Molekülen der Luft. Diese energetisch angeregten Moleküle geben anschließend ihre Anregungsenergie wieder als Strahlung in Form von Licht ab. Die geladenen Teilchen - Ionen - stammen von der Sonne.
Die zur Anregung des Leuchtens notwendigen energieübertragenden Stöße sind aber eher selten, denn die Wahrscheinlichkeit, dass die Ionen die Moleküle möglichst zentral treffen, ist sehr gering. Das ist auch der Grund dafür, dass in unseren Breitengraden nur sehr selten Polarlichter auftreten.
Aber warum treten die Polarlichter in der Regel nur in sehr nördlichen oder sehr südlichen Breiten auf und ganz besonders an den Polen?
In diesen Breitengraden muss die Wahrscheinlichkeit für derartige Stöße deutlich höher sein als zum Beispiel bei uns. Die Pole zeichnen sich dadurch aus, dass in ihrer Nähe die Feldlinien des Erdmagnetfeldes sehr dicht liegen und damit auf ein sehr starkes Magnetfeld hindeuten. Dieses starke Magnetfeld bewirkt offensichtlich, dass die Bahn der Ionen so verändert wird, dass die Stoßwahrscheinlichkeit dort deutlich zunimmt. Offensichtlich erfahren diese schnellen Ionen im Magnetfeld der Erde Kräfte, die zur Ablenkung aus der ursprünglichen Bahn führen.
Genau diese Kräfte sind Gegenstand dieses Kapitels.
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