Obwohl ich mich gern und viel mit Naturwissenschaften befasse, wie sicher viele von euch, bin ich bei dem Phänomen der Sonnenstürme und deren Auswirkungen auf die Irdische Technik noch nicht wirklich mit einer vernünftigen Erklärung versorgt worden. Im aktuellen Heft "National Geographic" ist wiedermal ein schöner Artikel über Sonnenstürme, deren Enteckung, Frühwarnsysteme etc. zu bestaunen. Es wird dort auch wieder darüber berichtet, wie Sonnenstürme bei Ankunft auf der Erdatmosphäre wirken. Stromversorgungsnetze fallen aus, ( wie 1989 in Kanada ) Umspannwerke brennen durch, und viele andere elektrische Systeme werden gestört oder sogar zerstört. Das alles liest und hört man oft, aber eigentlich nie eine Erklärung warum das so ist. In der höheren Atmosphäre fliessen in so einem Fall wohl starke Ströme, aber was hat das mit Leitungsnetzen ( Starkstromelektrik! ) auf der Erdobefläche zu tun? Warum werden die beschädigt? Das ein empfindlicher Satellit ausserhalb der Ionosphäre leidet ist schon noch verständlich, aber wenn hier unten Starkstromnetze abrauchen, warum ist mein Handy dann noch heile, und warum ist in meinem Auto noch alles OK?
Tipp: sich mal mit Induktionsvorgängen beschäftigen und grundlegende Zusammenhänge mit der 3-Finger-Regel nachvollziehen - das ist nicht alles, aber vielleicht schon mal ein Anfang.
@ Michael k-punkt, ja, das habe ich ja auch schon gedacht, ist ja naheliegend. Aber eine nenneswerte Induktion findet ja nur bei einer "schnellen" Änderung des Feldes statt. Das ein Sonnensturm ausreichend schnelle Änderungen hervorruft, kann ich mir aber nicht vorstellen. Das ganze Auf- und Ab müsste sich doch da wohl eher in Bereichen von mehreren Minuten abspielen ( oder? ). Also viel zu langsam, um solche Induktionsströme zu erzeugen. Da würde ich naturgemäss einen Blitzschlag für potenter halten, was lokal ja auch zutrifft.
Durch Sonnenstuerme hast du eine erhoehte kosmische Strahlung. Dadurch treffen mehr Partikel auf die Erde. Effekte die in der Elektronik auftreten sind dann z.B. SEE (Single Event Effect). Ein einziges Teilchen kann schon reichen, um ein elektronisches Bauteil zu zerstoeren.
Auch wenn die Staerke des Sonnenwindes hinreichend langsam aendert, ergibt sich in der Atmosphaere ein Plasma mit allen seinen nichtlinearen Effekten. Da gibt es nahezu beliebige Mechanismen, die auf einer viel kuerzeren Zeitskala ablaufen. Ein geladener Teilchenstrom erzeugt zB ein eigenes Magnetfeld, welches den Fluss zusammendrueckt, was das Magnetfeld erhoeht. Irgendwann wird der Teilchenstrom abgewuergt, und reflektiert, was das Magnetfeld zusammenbrechen laesst. Und so wiederholt sich diese Instabilitaet. Mit welcher Geschwindigkeit ? Mit der Geschwindigkeit des Teilchenstromes und der Ausdehnung des Effektes. Dh trotz eines fast konstanten Stromes mit langsamer Aenderung kann man kHz bis MHz erhalten.
So wie ich das verstanden habe, durchfliessen sehr viele geladene Teilchen eine Leiterschleife und induzieren dabei eine Spannung. Die Spannung ist sehr hoch, weil einerseits die Fläche sehr groß ist - ich stell mir da so 1000 x 1000 km in Kanada vor. Andererseits ist wohl auch die Anzahl der Teilchen astronomisch. Dagegen spricht natürlich die langsame Änderung der Durchflutung. Ich wollte das schon mal durchrechnen, aber es sind so viele Unbekannte drin.
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