Direkte Teilchenmessungen im Morgensektor der Polarlichtzone

Bereits urn die Jahrhundertwende wurde von Goldstein, dem Entdecker der Kanalstrahlen, vermutet, daB die Polarlichter von geladenen Partikeln verursacht werden. Wlihrend er jedoch diesen Gedanken nicht weiter verfolgte, unternahm es der norwegische Physiker Birkeland, seine unabhangig von Goldstein ent­ wickelte VorsteUung durch seine beriihmten TerreUa Experimente zu ilberprilfen. Da das Auftreten von Po­ larlichtern mit der Sonnenfleckenhaufigkeit korreliert ist, lag der Gedanke nahe, daB die fraglichen Par­ tikel von der Sonne stammten. Carl Stormer, ein Landsmann Birkelands, entwickelte die bekannte Theo­ rie der Bewegung geladener Partikel im Magnetfeld der Erde und lieferte letztlich ungewoUt den Beweis, daB die Hypothese einer unmittelbaren Erzeugung der Polarlichter durch solare Partikelstrome nicht rich­ tig sein konnte. Die Messungen mit SateUiten und Raumsonden haben nun zwar den Beweis erbracht, daB es Elektro­ nen und in geringerem MaBe Protonen sind, die Polarlichter, Rontgenstrahlung, Ionospharenstorungen u.s.f. verursachen, daB aber die Teilchen nicht direkt von der Sonne stammen, sondern durch Wechsel­ wirkung solarer Plasmastrome mit dem Magnetfeld der Erde beschleunigt und zum Teil in die Atmosphare injiziert werden. Der Mechanismus der Beschleunigung und der Injektion ist noch weitgehend ungeklart. Mit dieser Arbeit soU daher ein Beitrag zu diesem Problem durch Messung von Elektronen- und Protonen­ flilssen wlihrend eines im Gang befindlichen Injektionsprozesses geleistet werden. Bevor die Analyse und die Ergebnisse der mit Raketen durchgefiihrten Experimente im einzelnen beschrieben werden, sei kurz auf den groBeren Rahmen eingegangen, in dem dieser Beitrag gesehen werden muB.