Unsichtbarer Schutz - scinexx | Das Wissensmagazin
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Der Großteil muss draußen bleiben

Unsichtbarer Schutz

„Schilde hoch!“ – in der Science-Fiction ertönt dieser Befehl immer dann, wenn dem Raumschiff Gefahr droht. Auf Knopfdruck hüllt dann ein unsichtbarer Schutzpanzer das Schiff ein und schirmt es vor tödlicher Strahlung, Waffen und unerwünschten Eindringlingen ab. Schutzschilde dieser Art sind zumindest für unsere Raumsonden bisher reine Zukunftsmusik.

Die scheinbar zarte Gashülle der Erde ist längst nicht der einzige Schutz unseres Planeten. Die meisten ihrer Schilde sind unsichtbar. © NASA

Unser Planet jedoch besitzt solche Schutzschirme schon seit Milliarden Jahren – glücklicherweise. Denn ohne sie gäbe es weder uns Menschen noch die anderen auf der Erde entstandenen Lebensformen. Schon die allerersten Zellen wären von kosmischer Strahlung vernichtet, von der Sonne gegrillt oder von der Kälte des Weltraums schockgefrostet worden. Dank einer mehrschichtigen Schutzhülle aber blieb ihnen das erspart.

Gestaffelte Schilde

Der Aufbau des planetaren Schutzschilds und seine Wirkung könnte dabei von einem Raumschiff-Ingenieur nicht besser erdacht sein. Schon zehntausende Kilometer weit draußen liegt die erste Schutzbarriere: Das Erdmagnetfeld wirkt als Deflektor und lenkt einen Großteil der kosmischen Strahlung und des Sonnenwinds von uns ab.

Ein weiterer Teil des energiereichen Bombardements wird direkt dahinter im Van-Allen-Gürtel eingefangen. Ein in diesen Strahlengürtel eingebetteter Plasmaschild sorgt dafür, dass die ultraschnellen Elektronen des äußeren Rings nicht weiter nach innen durchdringen können. Starke Sonnenstürme fängt dann der Innere Van-Allen-Gürtel ab.

Das atmosphärische Fenster: Nur ein kleiner Ausschnitt der Strahlung kommt durch. © NASA

Nur ein kleiner Teil kommt durch

Schon ziemlich dicht an der Erdoberfläche liegen die wichtigsten Strahlenschutzschilde unseres Planeten. Als erstes absorbiert die Ionosphäre einen Großteil der harten Strahlung aus dem All. Dahinter folgt die Ozonschicht – unser wichtigster UV-Schutzmantel. Weiter innen sorgt dann die zunehmende dichtere Lufthülle unserer Atmosphäre für weiteren Strahlenschutz.

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Zusammengenommen lässt das „atmosphärische Fenster“ der Erdatmosphäre von der ganzen Bandbreite des elektromagnetischen Spektrums nur einen winzigen Teil zu uns auf der Erdoberfläche durch. Das ist für einige Gebiete der Astronomie ärgerlich, für uns Erdbewohner aber lebensrettend. Sichtbares Licht, Nahinfrarot und einige Wellenbereiche des fernen Infrarot dringen hindurch. Auch für Radiowellen von Zentimetern bis zu 20 Metern Wellenlänge können die gestaffelten Schilde passieren.

Draußen bleiben müssen der größte Teil der Infrarot- und der UV-Strahlung sowie die ionisierende Röntgen- und Gammastrahlung. Auch die energiereichen Teilchen der Sonnenstürme und der kosmischen Strahlung werden von den irdischen Schilden aufgehalten. Wie sie genau funktionieren und welche teilweise dramatischen Ereignisse sich dabei abspielen, erkunden wir nun auf einer Reise durch die planetare Schutzhülle der Erde.

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Nadja Podbregar
Stand: 15.07.2016

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Planetarer Schutzschild
Wie die Erde ihre Bewohner schützt

Unsichtbarer Schutz
Der Großteil muss draußen bleiben

Gitternetz mit Plasmaschleudern
Der magnetische Schutzkäfig der Erde

Ring aus rasenden Teilchen
Der äußere Van-Allen-Gürtel

Tödlicher Schutz?
Wie gefährlich ist der Van-Allen-Gürtel wirklich?

Der Plasmaschild
Abrupte Barriere hält ultraschnelle Elektronen zurück

Geigerzähler und Zebrastreifen
Besuch im inneren Van-Allen-Gürtel

Kein Durchlass für harte Strahlung
Strahlenschutz in der Ionosphäre

Der UV-Schutzmantel
Wie die Ozonschicht das Leben schützt

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