Wissenschaftler der Universität Colorado Boulder haben eine neuartige Verbindung zwischen terrestrischen Blitzstürmen und Weltraumwetter entdeckt, die zeigt, dass Blitze hochenergetische Elektronen aus dem inneren Strahlungsgürtel der Erde verdrängen können. Diese Entdeckung, die von dem Bachelor-Studenten Max Feinland geleitet und am 8. Oktober 2024 in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, hat erhebliche Auswirkungen auf die Sicherheit von Satelliten und Astronauten im Orbit.
Das Forschungsteam analysierte Satellitendaten und stellte fest, dass Blitze die Freisetzung von sogenannten 'Killer-Elektronen' auslösen können, die ein Strahlungsrisiko sowohl für elektronische Geräte als auch für Menschen im Weltraum darstellen. Der innere Strahlungsgürtel, der über 600 Meilen über der Erde liegt, wird typischerweise als stabil und vorhersehbar angesehen, aber diese Studie stellt diese Auffassung in Frage.
Mitautorin Lauren Blum erklärte, dass, während hochenergetische Elektronen bekannt sind, die aus dem äußeren Strahlungsgürtel fallen können, dies das erste Mal ist, dass ein ähnliches Verhalten im inneren Gürtel beobachtet wird. Das Team entdeckte, dass von Blitzen erzeugte Radiowellen mit diesen Elektronen interagieren und sie in die Atmosphäre schleudern können.
Feinlands Analyse ergab 45 Fälle von hochenergetischen Elektronenanstiegen von 1996 bis 2006, die eng mit den aufgezeichneten Blitzen in Nordamerika korrelierten. Dieses Phänomen, das als 'von Blitzen induzierte Elektronenpräzipitation' bezeichnet wird, unterstreicht die Verbundenheit von Erd- und Weltraumwetter.
Die Auswirkungen dieser Entdeckung sind tiefgreifend und deuten darauf hin, dass das Verständnis dieser Interaktionen zu besseren Vorhersagen von Weltraumwetterphänomenen führen könnte, was letztendlich die Sicherheit von Raumfahrtmissionen und Satellitenoperationen erhöht. Während das Team weiterhin diese Vorkommen untersucht, strebt es an, prädiktive Modelle zu entwickeln, die Astronauten und Technologien im Orbit schützen könnten.