Elektronenschleuder mit 7.500 km/h

Weltraum-Hurrikan tobte über dem Nordpol

Space Hurricane, Weltraumhurrikan
Diese Illustration zeigt, wie sich der Weltraumhurrikan über dem Nordpol abgespielt haben könnte. © Qing-He Zhang / Shandong University

Erster je nachgewiesener Weltraum-Hurrikan

Ein Weltraum-Hurrikan? Das lässt aufhorchen. Genau auf einen solchen sind Forscher nun gestoßen, als sie Satelliten-Daten aus dem Jahr 2014 auswerteten. Es ist das erste Mal, dass so ein Phänomen beobachtet wurde. Statt mit Regen sprühte der Wirbelsturm mit Elektronen auf einer Fläche von mehr als 1.000 Quadratkilometern.

Weltraumhurrikane ein verbreitetes Phänomen?

Unter der Federführung des chinesischen Wissenschaftlers Qing-He Zhang von der Shandong Universität hat ein internationales Forscherteam die Entdeckung eines Weltraum-Wirbelsturms veröffentlicht. Der Sturm, der aus wirbelnden Plasmawolken bestand, tobte am 20. August 2014 acht Stunden lang in der oberen Erdatmosphäre, der sogenannten Ionosphäre ab rund 80 Kilometern Höhe, und verstreute riesige Mengen an Elektronen.

Die Ionosphäre erreicht ihre größte Elektronendichte in einer Höhe um die 300 Kilometer und geht in den Weltraum über.

Polarlichter und Weltraum-Hurrikan: Was sie vereint.
Polarlichter werden auch ausgelöst dadurch, dass Elektronen auf Sauerstoff- oder Stickstoffatome in der Ionosphäre treffen. © dpa, Owen Humphreys

In vielerlei Hinsicht ähnelte das Phänomen den Hurrikanen, wie wir sie in der unteren Atmosphäre kennen. In Bewegung versetzt werden die Elektronen durch das Magnetfeld der Erde und den Sonnenwind.

Co-Autor, Professor Mike Lockwood, von der University of Reading (Großbritannien), sagte zu der Entdeckung: „Bis jetzt war es ungewiss, dass es überhaupt Weltraumplasma-Hurrikane gibt. Es ist also unglaublich, dies mit einer so auffälligen Beobachtung zu beweisen. Diese Weltraum-Hurrikane müssen durch ungewöhnlich große und schnelle Übertragung von Sonnenwindenergie und geladenen Teilchen in die obere Erdatmosphäre erzeugt werden. Plasma- und Magnetfelder in der Atmosphäre von Planeten existieren im gesamten Universum, daher legen die Ergebnisse nahe, dass Weltraum-Hurrikane ein weit verbreitetes Phänomen darstellen."

Wie entstehen Tropenstürme in der unteren Erdatmosphäre?

HANDOUT - 07.10.2020, ---: Das Satellitenbild zeigt den Hurrikan
Liegen die mittleren Windgeschwindigkeiten über 117km/h, dann ist ein Hurrikan entstanden. © dpa, Uncredited, frd wst

Ganz anders sieht es mit den Wirbelstürmen auf der Erde aus. RTL-Meteorologe Björn Alexander erklärt, wie sich Tropenstürme in der unteren Erdatmosphäre entwickeln:

„Hurrikane bilden sich über den tropisch warmen Wasserflächen. Hier entstehen bei den richtigen Bedingungen riesige Gewitterkomplexe. Angetrieben durch die Coriolis-Kraft, die sich durch die Erdrotation ergibt, können die Gewitterhaufen in Rotation geraten. Stimmen die Bedingungen, wie die Energie bedingt durch die Wassertemperatur, die passenden Winde usw., dann kann sich das Tropentief weiter verstärken.“

Liegen die mittleren Windgeschwindigkeiten über 117 km/h, dann ist ein Hurrikan entstanden. Verstärkt und organisiert sich der Hurrikan weiter, dann bilden sich die klassischen ‘Baugruppen’ aus: das Auge oder beispielsweise die Eye-Wall – der Wolkenkranz um das Auge herum. Dort herrschen die höchsten Windgeschwindigkeiten.

Sturm mit Geschwindigkeiten von mehr als 7.500 km/h

Ein weiterer Unterschied zu einem üblichen Tropensturm sind die Geschwindigkeiten dieses Weltraumhurrikans. Sie waren ungleich höher. Während die höchste Geschwindigkeit eines Tropensturms 1996 bei Zyklon Olivia mit 408 km/h gemessen wurde, legte der Weltraumsturm in der Spitze mehr als 7.500 km/h hin.

Der Ausstoß von Elektronen kann für Satelliten und die Raumfahrt zum Problem werden, da es sich auf die Navigation und Kommunikation auswirkt. Deshalb hilft die Entdeckung des Weltraum-Wirbelsturms, das Weltraumklima und seine Auswirkungen besser zu verstehen.

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