Kosmische Strahlung
Live Neutronenmonitor zur Messung der kosmischen Strahlung
Kosmische Strahlung live
Kosmische Strahlung live: Neutronenmonitor und Protonen
Galaktische kosmische Strahlung kommt dauernd aus der Milchstraße. Neutronenmonitore am Boden zählen sie. Solare Protonen kommen in Schüben von der Sonne, das zeigt die NOAA-S-Stufe. Stand –.
Zwei Dinge nicht verwechseln: Die Oulu-Kurve ist der Dauerregen aus der Galaxis. Die S-Stufe sind extra Teilchen von der Sonne. Polarlicht hängt an Kp und Bz, nicht an dieser Kurve. Dafür die Polarlicht-Vorhersage.
S-Stufe NOAA
–
Solare Protonen. S0 heißt ruhig.
Protonen ≥10 MeV
–
GOES, Teilchenfluss. Unter 10 pfu ist Alltag.
Neutronenmonitor
Oulu
Finnland, live alle fünf Minuten.
Für Deutschland
Normal
Kein Strahlenalarm am Boden. Polarlicht hängt am Kp, nicht an dieser Zahl.
Live · Oulu
Neutronenmonitor Oulu, letzte Stunden
Die Kurve ist die Zählrate in Oulu, Finnland. Ein langsames Absinken über Stunden nach einem Sonnensturm heißt Forbush-Abnahme: das Magnetfeld der Wolke schirmt galaktische Teilchen ab. Ein scharfer Anstieg in Minuten kann ein Ground Level Enhancement sein, das ist selten.
Quelle: University of Oulu / Sodankylä Geophysical Observatory. Die letzten 24 Stunden sind vorläufig. Oulu Cosmic Ray Station
Details zur Anzeige
Was wird angezeigt? Zählrate des Neutronenmonitors in Oulu.
Wie liest man es? Oben mehr Teilchen, unten weniger. Zacken nach einem CME oft nach unten.
Wozu braucht man es? Frühes Signal, ob eine Sonnenwolke die galaktische Strahlung dämpft.
Einordnung
Was kosmische Strahlung hier bedeutet
Was wir sehen, ist Licht. Daneben treffen Protonen, Heliumkerne und Elektronen auf die Atmosphäre. Am Boden messen Neutronenmonitore die sekundären Teilchen daraus. Die Sonne wehrt einen Teil davon mit ihrem Magnetfeld ab. Deshalb sinkt die galaktische Strahlung, wenn der Sonnenzyklus stark ist.
Ein Flare kann zusätzlich eigene Protonen schicken. Das siehst du in der S-Stufe und im GOES-Wert oben, nicht als Polarlicht am Himmel. Polarlicht braucht Kp und Bz. Mehr Lage: Weltraumwetter live und Satellitenbilder der Sonne.
- Kurve sinkt langsam über Stunden: Oft Forbush-Abnahme nach einer Sonnenwolke.
- Kurve schießt in Minuten nach oben: Selten ein Ground Level Enhancement, solare Teilchen erreichen den Boden.
- S0 und Protonen unter 10 pfu: Alltag. Kein Alarm für Spaziergänge in Deutschland.
Häufige Fragen
- Ist kosmische Strahlung dasselbe wie Polarlicht?
- Nein. Polarlicht entsteht, wenn Sonnenwind das Erdmagnetfeld stört. Kosmische Strahlung sind schnelle Teilchen aus der Galaxis und gelegentlich von der Sonne.
- Kann ich die Strahlung in Deutschland spüren?
- Am Boden nicht als Alltagseffekt. Die Atmosphäre schirmt stark ab. Relevant wird es für Flugzeuge in großer Höhe, Satelliten und Astronauten, nicht für einen Spaziergang.
- Was ist eine Forbush-Abnahme?
- Nach einem koronaren Massenauswurf fällt die Zählrate der Neutronenmonitore oft für ein bis zwei Tage. Die magnetische Wolke hält galaktische Teilchen fern.
- Was bedeutet S0 bis S5?
- NOAA-Skala für solare Protonen. S0 ruhig. Ab S1 mehr Teilchen im All, Funk und Satelliten können leiden. S4 und S5 sind selten und extrem.
Oulu NM · NOAA GOES · Sonnen-Sturm.info
Was ist kosmische Strahlung?
Schauen wir in den Himmel, so sehen wir hell strahlende Objekte wie am Tag die Sonne und in der Nacht die Sterne, Planeten, den Mond und mit etwas Glück auch kosmische Neben. Doch all dies, was wir sehen ist Licht bzw. elektromagnetische Strahlung.
Spätestens seit Beginn des frühen 20. Jahrhunderts wissen wir, dass die Erde nicht nur elektromagnetische Strahlung erreicht, sondern auch andere energiereiche Teilen wie z.b. Protonen, Elektronen und Ionen, die sich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit bewegen, die sogenannte kosmische Strahlung.
Die Kosmische Strahlung ist für die Wissenschaft ein nützliches Werkzeug, um das Universum weiter zu erkunden. Auch unsere Erde wird direkt durch die kosmische Strahlung beeinflusst. Daher beobachten und untersuchen wir die kosmische Strahlung sehr genau, um einerseits etwas über Ihren Ursprung zu erfahren und andererseits ihre Auswirkungen auf Menschen, Umwelt und unsere Technologie zu untersuchen
Woher kommt die kosmische Strahlung?
Kosmische Strahlung kommt aus Regionen des Universums, wo verschiedene Arten von hochenergetischen Prozessen stattfinden: Überreste von stellaren Explosionen (Supernova), aktive Galaxien und Sternhaufen. Der Fluss der sogenannten galaktischen kosmischen Strahlung in den Raum nahe der Sonne wird dabei durch die Magnetfelder in der Heliosphäre beeinflusst. Diese Magnetfelder wiederum werden durch den Sonnenwind sowie sich von der Sonne weg bewegende Störungen bestimmt. Sporadisch wird auf oder in der Nähe der Sonne ebenfalls kosmische Strahlung erzeugt, sogenannte solare kosmische Strahlung. Während solaren kosmischen Strahlungsereignissen überlagert dieser solare Teilchenfluß denjenigen der permanenten galaktischen kosmischen Strahlung.
Was hat die kosmische Strahlung mit dem Weltraumwetter zu tun?
Ein weltumspannendes Netzwerk von Neutronenmonitorstationen ist von zentraler Bedeutung für Warnsysteme bezüglich Weltraumwetter, sei es im Zusammenhang mit solaren energetischen Teilchen oder einem sich in Richtung der Erde fortbewegenden koronalen Massenauswurf (engl. Coronal Mass Ejection, CME).
Warnung vor solaren energetischen Teilchen
Erhöhte Flüsse energetischer Teilchen von der Sonne, sogenannte SEP Ereignisse (engl. für Solar Energetic Particles), können ein bedeutende Beeinträchtigung von Raumfahrtequipment und andern technischen Einrichtungen verursachen (z.B. Funkkommunikation in polaren Regionen, bemannte Raumflüge; mehr Informationen hier). Mit zunehmender Abhängigkeit von technologischen Systemem im Weltraum wird es wichtig, Hilfsmittel zu entwickeln, welche in der Lage sind, solche solare Ereignisse vorauszusagen. Solare kosmische Strahlungsprotonen und selten Neutronen sind neben hochenergetischen Elektronen die schnellsten Teilchen, welche die Erde während einem solaren Ereignis als Erste erreichen
Kosmische Strahlungsmessungen als Frühwarnsystem für koronale Massenauswürfe, welche das System Erde beeinflussen
Es sind aber nicht nur die energetischen Teilchen, welche das Weltraumwetter wesentlich beeinflussen. Koronale Massenauswürfe (engl. Coronal Mass Ejections (CMEs)), welche sich durch den interplanetaren Raum ausbreiten und bei einer Kollision mit dem Erdmagnetfeld einen geomagnetischen Sturm verursachen können, spielen ebenfalls eine zentrale Rolle im Zusammenhang mit dem Weltraumwetter. Die Störung des Erdmagnetfeldes erzeugt elektrische Ströme, welche sich ins besondere in polaren Regionen störend auf technische Installationen auf der Erde wie auch auf Raumsonden auswirken können. Neutronenmonitormessungen können für Frühwarnungen von solchen auf die Erde zukommenden CMEs verwendet werden, weil diese Störungen im interplanetaren Raum die Ausbreitung der galaktischen kosmischen Strahlung in der Heliosphäre verändern.
Datenbank in Echtzeit
Zum ersten Mal standen Neutronenmonitordaten der Station Moskau im Jahre 1997 in Echtzeit im Internet zur Verfügung. Dies war der Anfang einer neuen Ära: Datenerfassung, Aufarbeitung und Publikation der Daten in Echtzeit.
Heute besteht das weltweite Netzwerk aus etwa 50 funktionstüchtigen Neutronenmonitorstationen. Alle Neutronenmonitore sind in kontinuierlichem Betrieb und messen die Zählraten in 1- oder 5-Minutenintervallen. Die meisten Stationen (etwa 30) publizieren die Messdaten im Internet in Echtzeit
Forscher des Sodankyla Geophysical Observatory überwachen seit 1964 die kosmische Strahlen. Wenn kosmische Strahlen auf die Erdatmosphäre treffen, erzeugen sie einen Sprühnebel von Sekundärpartikeln, die auf die Erdoberfläche regnen. Zu diesen Teilchen gehören u.a. auch Neutronen. Detektoren in Oulu zählen Neutronen als Proxy für kosmische Strahlen.
Wie das obere Feld zeigt, nimmt die kosmische Strahlung während des 11-jährigen Sonnenzyklus auf natürliche Weise zu und ab. Während des Sonnenmaximums sind die kosmischen Strahlen schwach. während des Solar Minimums sind sie stark. Der Weltraumzeitalterrekord für kosmische Strahlung wurde Ende 2009 – Anfang 2010 gegen Ende eines sehr tiefen solaren Minimums aufgestellt.
Rekorde sollen gebrochen werden. Mit dem Ende des Jahres 2019 nähern sich die Neutronenzahlen in Oulu dem sehr hohen Niveau von 2009-2010. Ein neuer Rekord könnte nur noch Wochen oder Monate entfernt sein. Dies ist wichtig, da übermäßige kosmische Strahlung für Astronauten und Polarflugreisende ein Gesundheitsrisiko darstellt, die Elektrochemie der oberen Erdatmosphäre beeinträchtigt und möglicherweise einen Blitz auslöst.