Aurora in Peking? Navigationsfehler? Sind diese „abnormen Phänomene“ dadurch verursacht?

Die Aurora wurde in Peking fotografiert!

Am Abend des 1. Dezember hielten Astronomie-Enthusiasten in den Pekinger Bezirken Huairou und Mentougou sowie an anderen Orten das Aurora-Phänomen fest, und #北京极光# landete ganz oben auf der Weibo-Suchliste, was unter den Internetnutzern zahlreiche Diskussionen auslöste. Erwähnenswert ist, dass dies das erste Mal seit der Erfindung der Fotografie ist, dass das Aurora-Phänomen in Peking in großem Maßstab aufgezeichnet wurde.

Weibo Hot Search

Zuvor glaubten viele Menschen, dass Polarlichter nur in der Nähe des südlichen oder nördlichen Polarkreises zu sehen seien. Doch in den letzten Tagen sind in vielen Teilen meines Landes Polarlichter aufgetaucht, unter anderem im Norden von Heilongjiang, in Hulunbuir, in der Inneren Mongolei und an anderen Orten.

Das Polarlicht wurde am 1. Dezember in Peking fotografiert (Foto von Pu Shi)

Hinter der Aurora

Wie entstehen Polarlichter?

Über die Ursachen der Aurora gehen die Meinungen seit langem auseinander. Erst in den 1960er Jahren kombinierten Wissenschaftler Bodenbeobachtungen mit denen von Satelliten und Raketen und entwickelten so nach und nach eine wissenschaftliche Erklärung für das Polarlicht.

Tatsächlich sind für die Entstehung von Polarlichtern mehrere Elemente erforderlich, nämlich Atmosphäre, Magnetfeld und Sonnenstürme. Nachdem der Sonnensturm in das Magnetfeld der Erde eindringt, wenden sich unter dem Einfluss des Erdmagnetfelds hochenergetische Teilchen den Polarregionen zu und kollidieren mit Atomen in der oberen Atmosphäre in großen Höhen nahe dem Nord- und Südpol der Erde, wodurch Lumineszenz und somit Polarlichter entstehen.

Erwähnenswert ist, dass Polarlichter nicht nur auf der Erde, sondern auch auf anderen Planeten wie Jupiter und Merkur beobachtet werden können.

Mars Aurora

Seit Beginn dieses Jahres sind im Norden meines Landes häufig Polarlichter zu sehen, da wir uns derzeit in einer Phase befinden, in der die Sonnenaktivität allmählich zunimmt. Eruptionen oder explosive Aktivitäten auf der Sonnenoberfläche haben im Allgemeinen einen groben Zyklus von etwa 11 Jahren. Der Dezember 2019 ist der Startpunkt dieses Sonnenaktivitätszyklus und wir befinden uns jetzt in der steigenden Phase der Sonnenaktivität. Aktuelle Beobachtungen zeigen, dass die Sonneneruptionsaktivität in dieser Aufwärtsphase im Vergleich zur Aufwärtsphase des vorherigen Sonnenzyklus deutlich stärker ist.

Seit 2023 kommt es in relevanten Gebieten unseres Landes seit vielen Monaten zu relativ großen geomagnetischen Aktivitäten. Die diesmalige Sichtung des Polarlichts steht auch in engem Zusammenhang mit dem geomagnetischen Sturm, der durch die relativ starke Sonnenaktivität verursacht wird.

Geomagnetisches Sturmphänomen

Ein geomagnetischer Sturm ist eine typische Sonneneruptionsaktivität. Wir wissen, dass die Korona die äußerste Schicht der Sonnenatmosphäre ist. Wenn die Sonne explodiert, kommt es zu koronalen Massenauswürfen. Ein Auswurf kann Hunderte Millionen Tonnen Sonnenmaterie mit einer Geschwindigkeit von Hunderttausenden Metern pro Sekunde von der Sonnenoberfläche wegschleudern. Gleichzeitig transportieren sie auch die starke Magnetfeldenergie der Sonne. Sobald sie auf die Erde treffen, verursachen sie Veränderungen in der Richtung und Größe des Erdmagnetfelds. Dies wird als geomagnetischer Sturm bezeichnet.

Geomagnetische Stürme haben viele Auswirkungen. Eine davon ist, dass sie die Bewegung von Partikeln in der oberen Erdatmosphäre verstärken, was letztendlich dazu führt, dass sich die Atmosphäre aufgrund der Hitze ausdehnt und in Richtung höherer Räume ausbreitet. Das Polarlicht ist eigentlich nur ein „Nebenprodukt“ geomagnetischer Stürme.

Welchen Einfluss haben geomagnetische Stürme auf uns?

Cai Zheng, außerordentlicher Professor am Institut für Astronomie der Tsinghua-Universität, führte aus, dass geomagnetische Stürme nicht nur wunderschöne und geheimnisvolle Polarlichter mit sich bringen, sondern auch die Ausbreitung von Radiowellen beeinträchtigen und dadurch die Bodenkommunikation und Satellitensignale stören sowie die Genauigkeit von Navigationssatellitensystemen und die Signalqualität von Mobiltelefonen und Satellitenfernsehen beeinträchtigen können. Darüber hinaus kann es zu Auswirkungen auf Stromübertragungssysteme kommen, was zu Datenverlusten oder Funktionsausfällen von Satelliten im Orbit führen kann. Während magnetischer Stürme nimmt die Strahlung zu und Astronauten, die im Weltraum arbeiten, müssen normalerweise zusätzliche Schutzmaßnahmen ergreifen. Auf die körperliche Gesundheit der normalen Menschen hat dies jedoch kaum Auswirkungen.

Das Erscheinen der Aurora in Peking

Warum also hat sich das Polarlicht, das ursprünglich in höheren Breitengraden verbreitet war, bis nach Peking ausgeweitet, das etwa auf dem 40. nördlichen Breitengrad liegt?

Tatsächlich treten Polarlichter zwar hauptsächlich in hohen Breitengraden auf, sie kommen jedoch auch in mittleren und niedrigen Breitengraden vor, allerdings mit geringerer Häufigkeit. Die konkrete Situation wird durch die geografische Lage, die klimatischen Bedingungen und Veränderungen der Sonnenaktivität beeinflusst.

Manchmal treten Polarlichter sogar in niedrigen Breitengraden in Äquatornähe auf, ein Phänomen, das als „Polarlichtausbruch“ bekannt ist. Obwohl diese Situation relativ selten ist, wurde sie in einigen Ländern und Regionen in Äquatornähe tatsächlich beobachtet. Dies geschieht normalerweise, wenn die Sonnenaktivität besonders stark ist und die Energie des Sonnenwindes die Grenze des Magnetfelds in Äquatornähe überschreiten kann, wodurch die Sichtbarkeit der Polarlichter bis in niedrigere Breitengrade ausgedehnt wird.

Die meisten in unserem Land beobachteten Polarlichter sind rot. Warum ist das so?

Schematische Darstellung der menschlichen Beobachtung der Aurora

In der schematischen Darstellung der menschlichen Beobachtung der Aurora können wir auch erkennen, dass die meisten Auroras 90 bis 400 Kilometer über der Erde konzentriert sind. Über 300 Kilometern ist das Polarlicht überwiegend hellrot, zwischen 200 und 300 Kilometern überwiegend dunkelrot, zwischen 100 und 200 Kilometern überwiegend grün und unter 100 Kilometern blau, violett oder eine Mischung aus mehreren Farben.

Da die Erdoberfläche eine gewisse Krümmung aufweist, blockiert die Erde selbst einen Teil der entfernten Objekte. Wenn der Beobachtungspunkt zu weit vom Polarlicht entfernt ist, können Sie das rote Polarlicht nur in größerer Höhe sehen. Daher sind die Polarlichter in China überwiegend rot, während die Polarlichter innerhalb des Polarkreises überwiegend grün sind.

Es ist erwähnenswert, dass die Sonnenaktivität in den nächsten Monaten bis ein oder zwei Jahren noch immer ihren Höhepunkt erreichen wird, sodass wir möglicherweise erneut wunderschöne Polarlichter auf der Erde sehen werden.