Le soleil n'est pas seulement le moteur du temps sur terre, mais il provoque parfois d'autres phénomènes naturels sensationnels : les lumières polaires avec leur variété de formes et de couleurs. Comme l'activité solaire est encore relativement élevée, les observateurs d'Europe centrale sont également appelés "Attention ! Parce que les chances de vivre le spectacle fantomatique sur le pas de votre porte sont maintenant particulièrement bonnes.
Notre Soleil est une étoile très moyenne, pour ainsi dire, dans la "province" d'un bras spiralé de notre Galaxie, avec une température de surface de 6000 degrés Celsius et une masse de 1027 tonnes, ce qui correspond à environ 300.000 masses terrestres. Son diamètre n'est "que" d'environ 1,4 million de kilomètres, et sa luminosité modérée fait apparaître notre étoile à quelques années-lumière comme un point lumineux discret.
D'autre part, le soleil et son rayonnement ne sont pas seulement la source de notre vie, mais sont également responsables de presque tous les processus énergétiques dont nous jouissons aujourd'hui en abondance. On peut s'en souvenir : chaque plante que l'on voit utilise la lumière du soleil. Notre chauffage est alimenté par un accumulateur d'énergie construit par le soleil, et nous voyageons de A à B avec cette énergie. Le soleil lui-même a été formé à partir des restes d'étoiles qui ont explosé il y a des éons - les soi-disant supernovae, qui ont également produit tous les éléments plus lourds du lithium. Les atomes de notre monde, ainsi que les atomes dont nous sommes nous-mêmes faits, ont été produits dans des supernovae. Seule l'énergie atomique est obtenue à partir de processus dont l'origine se trouve dans les étoiles qui explosent. La lumière en tant que vecteur d'énergie est donc une condition préalable à notre existence.
Mais le soleil rayonne plus que de la lumière. Par l'énorme impulsion de ses photons, sa coque matérielle est expulsée dans l'espace. Puisque tous les atomes perdent leurs électrons à environ 3000 degrés Celsius, le soleil et l'environnement sont constitués de ces deux composants, noyaux atomiques libres, protons et électrons ; on parle de plasma. Ces particules sont pour la plupart projetées radialement dans l'espace et se déplacent généralement de 1,5 à 3 millions de kilomètres à l'heure, même vers la Terre. De cette façon, ils rencontrent parfois des comètes et créent une queue qui est toujours dirigée à l'écart du soleil. Après deux ou quatre jours, le vent atteint la planète bleue.
Les effets des noyaux atomiques rapides, des protons et des électrons sont semblables à ceux du rayonnement radioactif. Le rayonnement alpha composé de noyaux d'hélium est très inoffensif. Il est déjà absorbé par la couche supérieure de la peau et peut causer peu de dommages au corps s'il n'est pas absorbé ailleurs. La situation est différente avec les électrons (rayonnement bêta), qui peuvent causer des dommages génétiques en pénétrant les couches de la peau. Alors pourquoi pouvons-nous survivre au bombardement permanent de particules par le soleil ?
Heureusement, la Terre possède un champ magnétique permanent qui s'étend du pôle Nord au pôle Sud. Les leçons de physique nous rappellent que les charges réagissent aux champs magnétiques : si une particule chargée frappe un champ, elle ne peut se déplacer en ligne droite, mais elle est déviée. Et c'est exactement ce qui se passe avec la Terre. Son champ magnétique, qui atteint l'espace, bloque le plasma entrant ou le capte. Le premier satellite américain Explorer 1 a détecté des particules capturées à de grandes hauteurs. D'après son découvreur, la région a été baptisée Van Allen Belt.
À l'intérieur de la ceinture Van Allen, les voyageurs de l'espace doivent s'attendre à une dose biologique équivalente d'environ 50 millisieverts par heure derrière l'aluminium de trois millimètres d'épaisseur. Après tout, c'est le double de la dose annuelle maximale pour les astronautes et les gens en Allemagne, ainsi que de la dose moyenne que le personnel des avions commerciaux absorbera dans une dizaine d'années - et donc un tabac fort.
En raison de leur faible masse, les électrons sont les plus mobiles et contournent les lignes de champ magnétique à grande vitesse en spirale. Ils se déplacent dans la direction des pôles magnétiques. Là, les lignes de champ s'immergent dans l'atmosphère et les particules frappent l'oxygène et l'azote avec une grande force à une altitude comprise entre 100 et 600 kilomètres. Dans ce processus, les électrons liés sont projetés à des niveaux d'énergie plus élevés que les atomes, où ils restent pendant un temps aléatoire et sautent ensuite à un niveau d'énergie inférieur, émettant de la lumière. Plus la longueur d'onde de la lumière émise est courte, plus la différence d'énergie remplie est grande.
Cette "lumière fluorescente" d'oxygène et d'azote apparaît dans le ciel sous des formes très variées : sous forme de rideaux doux et silencieux (rideaux), de rayons ou de rayures scintillantes aux multiples nuances de couleurs. Les couleurs dominantes sont le vert (oxygène) et le rouge (azote). En plus des spectaculaires éclipses solaires totales, les lumières polaires sont certainement parmi les spectacles naturels les plus touchants.