Gäbe es das Magnetfeld nicht, sähe die Erde und mit ihr das Leben auf ihr vermutlich völlig anders aus. Wie ein unsichtbarer Schutzschild umgibt die Magnetosphäre den Planeten und schirmt ihn vor der energiereichen kosmischen Strahlung ab, mit der er pausenlos bombardiert wird.
Wie stark dieser von der Sonne, aber auch von anderen Himmelskörpern ausgehende Teilchen- und Strahlenstrom ist, zeigt die Verformung des irdischen Magnetfelds: Unter dem Einfluss des so genannten Sonnenwinds werden dessen Feldlinien auf der sonnenzugewandten Seite deutlich zusammengedrückt, auf der abgewandten Seite dagegen schweifartig ausgezogen. (Animation der Verformung; 1,7 MB, mpg)
Am besten wirkt der Schutzschild dort, wo die Magnetfeldlinien annähernd parallel zur Erdoberfläche verlaufen, oder nur leicht geneigt sind: In Äquatornähe und in den gemäßigten Breiten. In den höheren Breiten, dort, wo die Feldlinien aus dem Erdinneren nach außen treten, hat der Faradaysche Käfig einige Schwachstellen. Wegen der fast senkrecht verlaufenden Feldlinien kann ein Teil der Strahlung bis in die höheren Atmosphärenschichten eindringen. Dort, in der Ionosphäre, reagieren die elektrisch geladenen Teilchen mit der kosmischen Strahlung und geben dabei Energie in Form von Licht ab – das Polarlicht.
Schutzhülle mit Schwachstellen
Die Intensität des Sonnenwinds ist nicht immer gleich. Gewaltige Eruptionen auf der Sonnenoberfläche schleudern nicht nur glühendes Plasma ins All hinaus, sie lassen auch einen Sturm hochenergetischer Teilchen auf die Erde prasseln. Diese Sonnenstürme können so stark sein, dass sie die Barriere des Magnetfelds auch in niedrigeren Breiten überwinden. Als Folge dringen die Polarlichter weiter nach Süden bzw. Norden vor und auch die Bewohner Deutschlands oder der USA können in den Genuss dieses spektakulären Himmelsschauspiels kommen.
Ohne diesen Schutzschild würde diese Strahlung ungehindert bis zur Erdoberfläche durchdringen – mit vielleicht fatalen Folgen für alle lebenden Organismen. Ähnlich der radioaktiven Strahlung können auch bestimmte Anteile der kosmischen Strahlung irreparable Zellschäden anrichten und die genetische Erbsubstanz verändern. Mutationen sind die Folge, die wiederum Krebs auslösen oder Missbildungen bei Nachkommen hervorrufen können.
Astronauten im All sind dieser Strahlung schutzlos ausgesetzt. Raumschiffe oder -stationen für längere Aufenthalte müssen daher strahlenundurchlässige Außenhüllen oder besondere Schutzräume haben, in die sich die Besatzung in Zeiten besonders starken Strahlenbombardements zurückziehen kann.
Nadja Podbregar
Stand: 15.12.2001
