Ionosphäre

Ionosphäre bezeichnet den ionisierten Teil der Erdatmosphäre, der sich in einer Höhe von etwa 60 bis 1.000 Kilometern erstreckt. Die ultraviolette und röntgenartige Strahlung der Sonne ionisiert dort Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle sowie -atome, wodurch freie Elektronen und Ionen entstehen. Die Ionosphäre ist keine scharfe Schicht, sondern gliedert sich in Bereiche unterschiedlicher Ionendichte - die sogenannten D-, E- und F-Schichten, die je nach Tageszeit, Jahreszeit und Sonnenaktivität variieren.

Für die Astronomie ist die Ionosphäre aus zwei Gründen bedeutsam. Einerseits reflektiert sie Radiowellen bestimmter Frequenzen und ermöglicht so Kurzwellenkommunikation über weite Strecken. Andererseits stört sie radioastronomische Beobachtungen: Sie bricht und verschmiert Radiosignale aus dem Weltall, besonders bei Frequenzen unter etwa 10 Megahertz. Deshalb können radioastronomische Beobachtungen in diesem Frequenzbereich von der Erde aus kaum durchgeführt werden.

Die Ionosphäre ist auch der Ort, an dem Polarlichter (Auroren) entstehen: Geladene Teilchen des Sonnenwinds dringen entlang der Magnetfeldlinien in die Erdatmosphäre ein und regen dort Atome zur Lichtemission an. Bei starken geomagnetischen Stürmen können Ionosphärenstörungen Satellitennavigation und Funkkommunikation erheblich beeinträchtigen.