Von der Sonne gelangt ein energiereicher Teilchenstrom bestehend aus Elektronen und Protonen (Sonnenwind) mit einer Geschwindigkeit von ca. \(300\frac{{{\rm{km}}}}{{\rm{s}}}\) zur Erde. Die Elektronen werden im äußeren, die Protonen im inneren van-Allen-Gürtel vom Magnetfeld der Erde eingefangen.
a)Gib an, in welche Richtung (von einem Erdbewohner aus gesehen) die Elektronen bzw. Protonen abgelenkt werden.
b)Die geladenen Teilchen bewegen sich auf Schraubenlinien um die Magnetfeldlinien. Im stark inhomogenen Teil des Magnetfeldes in Polnähe kehren die Teilchen wieder um (magnetische Flasche) und oszillieren so innerhalb des jeweiligen van-Allen-Gürtels von Pol zu Pol. In Polnähe gibt es die Erscheinung der Nordlichter.
Versuche eine Erklärung für diese eindrucksvolle Leuchterscheinung zu geben.
Hinweis: Denke an die Sichtbarmachung des Elektronenstrahls im Fadenstrahlrohr.
a)Vom Erdbewohner aus gesehen werden die Elektronen nach rechts (also in die Papierebene) abgelenkt.
Entsprechend werden die Protonen nach links (also aus der Papierebene) abgelenkt.
b)In Polnähe gelangen die geladenen Teilchen relativ nahe an die Erdoberfläche und tauchen somit in die Atmosphäre ein. Hierbei regen die Elektronen die Atome der Atmosphäre (Stickstoff, Sauerstoff) zum Leuchten an.
