Neue Messungen haben ergeben, dass die Grenze zwischen der oberen Atmosphäre der Erde und dem freien Weltraum in diesem Jahr so niedrig lag wie noch nie zuvor beobachtet. Ursache ist wahrscheinlich die extrem geringe Sonnenaktivität des letzen Jahres, da die UV-Strahlung von der Sonne treibende Kraft bei der Ionisierung der Atmosphärenteilchen ist.
Im April 2008 startete ein Satellit der US Air Force in die Umlaufbahn, der in erster Linie der Kommunikation und Navigation dienen sollte. Mit an Bord waren jedoch auch Messinstrumente der NASA, die „Coupled Ion Neutral Dynamics Investigation Suite“ (CINDI). Diese Sensoren registrierten sowohl die Dichte als auch Veränderungen im Gehalt von Ionen und neutralen Molekülen in der Ionosphäre, der oberen Schicht der Atmosphäre. Die elektrisch geladenen Teilchen dieser Schicht bilden nicht nur einen wichtigen Schutzmantel, sie sind auch für die Übertragung von Radio- und Funkwellen wichtig, da sie diese reflektieren und zum Boden zurück senden.
Ionosphären-Grenze ungewöhnlich niedrig
Gleich die erste Entdeckung von CINDI war spektakulär: Die Daten enthüllten, dass sich die Ionosphäre der Erde nicht dort befand, wo sie eigentlich sein sollte. Die Übergangszone zwischen Ionosphäre und dem freien Weltraum lag den Messungen nach nachts in rund 420 Kilometern Höhe, am Tage bei nicht einmal 800 Kilometern – und damit sehr viel niedriger als die bisher als typisch angenommenen Werte von 630 Kilometern nachts und 960 Kilometern Höhe tagsüber.
Extrem schwache Sonnenaktivität als Ursache
Was aber hat diese Senkung verursacht? Die Höhe der Ionosphäre wird in Teilen durch die Menge an Extrem-Violettstrahlung bestimmt, die die Sonne aussendet. Ist die Strahlung stark, zerfallen viele Luftteilchen unter ihrem Einfluss und werden zu geladenen Teilchen, den Ionen. Je mehr Ionen vorhanden sind, desto dicker wird die Ionosphäre. Strahlt die Sonne in diesem Wellenbereich nur schwach, werden wenige Teilchen ionisiert und die Ionosphäre sackt zusammen.
Nach Ansicht der Forscher könnte genau das zurzeit der Fall sein: Denn die Sonne hat gerade ein rekordverdächtiges Minimum an Aktivität hinter sich. Sehr viel länger als eigentlich typisch hielt die Ruhephase an, in der kaum Sonnenflecken oder solare Ausbrüche registriert wurden. Für die Wissenschaftler bietet diese temporäre Besonderheit eine willkommene Gelegenheit, die Verbindung zwischen der Dynamik des Sonneninneren und der Reaktion des irdischen Umfelds darauf zu erforschen. Mit der inzwischen wieder zunehmenden Aktivität der Sonne wird, so vermuten die Forscher, auch die Ionosphärengrenze wieder steigen.
(NASA/GSFC, 29.12.2008 – NPO)
