Anzeige
1 Monat GRATIS testen, danach für nur 9,90€/Monat!
Startseite »

Simulierte Sonneneruptionen

Astronomie|Physik

Simulierte Sonneneruptionen
sonne.png
Massenauswurf der Sonne, Wikipedia, gemeinfrei
Auf der Sonne ist regelmäßig die Hölle los: Bei gewaltigen Eruptionen schleudert unsere kosmische Mutter Materie von sich. Dabei sendet sie Ströme von geladenen Teilchen ins All. Wenn diese Sonnenstürme die Erde treffen, hat das Folgen: Die geomagnetischen Effekte können Kommunikations- und Stromnetze lahm legen. Nun haben Forscher Informationen gewonnen, wie die gigantischen Ausbrüche auf der Sonne entstehen. Damit schaffen sie eine Grundlage für Vorhersagemodelle.

Bei Sonneneruptionen werden große Mengen elektromagnetischer Energie freigesetzt. Die Strahlung erstreckt sich über das gesamte Spektrum von Gammastrahlen bis zum sichtbaren Licht.Trifft ein solcher Sturm die Erde, kann er Satelliten, den Funkverkehr und elektrische Anlagen stören. Als im Herbst 2003 einige der bisher stärksten Eruptionen auf der Sonne registriert wurden, fiel beispielsweise in Südschweden der Strom aus, und Flugrouten mussten umgeleitet werden, weil Kommunikationsverbindungen über den Polregionen zusammenbrachen.

Die Forscher um Hans Herrmann von der Universität Zürich haben nun durch Computermodelle simuliert, wie es zu den Explosionen auf der Sonne kommt. Sie konnten dadurch die statistische Größenverteilung und zeitliche Abfolge der Eruptionen korrekt nachbilden. Grundsätzlich kommen die Forscher zu dem Fazit: Je weniger Zeit zwischen zwei Explosionen in der Sonnenatmosphäre verstreicht, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass der zweite Ausbruch stärker ist als der erste.

Die Sonne besteht aus heißem Plasma. Aus der Sonnenoberfläche, Photosphäre genannt, wachsen Magnetfeldlinien bis in die Sonnenkorona heraus. Es bilden sich Bündel aus Feldlinien, sogenannte Magnetfeldschläuche, die sich bewegen und verdrehen. Überkreuzen sich zwei Schläuche, so vereinigen sie sich und es kommt zu einer Explosion, bei der große Mengen elektromagnetischer Strahlung entweichen. Das betreffende Gebiet auf der Sonne leuchtet dadurch hell auf als sogenannte Solar Flare.

Ähnlich wie bei Erdbeben, Lawinen oder dem Börsenmarkt

Ähnliche Muster wie bei Sonneneruptionen findet man bei Erdbeben, Lawinen oder dem Börsenmarkt, sagen die Forscher: „Diese Systeme können sich verhaken, bis ein bestimmter Schwellenwert erreicht ist. Dann entladen sie sich“. Die Fachleute sprechen von selbstorganisierter Kritizität. Ein Beispiel dafür ist ein Sandhaufen, auf den Körner herabrieseln. Der Haufen wächst, bis sich ab und zu eine Lawine löst. Kleinere Rutschungen sind häufiger, große seltener. Über lange Zeiten betrachtet bleibt der Haufen gleich hoch, er organisiert sich selbst um einen kritischen Zustand.

Anzeige

„Uns ist es gelungen, das gesamte Bild, wie die Solar Flares auftreten, wiederzugeben“, sagt der Herrmann. Er und sein Team konnten zeigen, dass ihr Modell korrekte Resultate lieferte, auch wenn Details wie beispielsweise die Zahl der Magnetschläuche oder die Energie des Plasmas geändert wurden. Im Gegensatz zu früheren Versuchen anderer Forscher stimmten die Resultate auch quantitativ mit realen Beobachtungen überein.
Der Nachweis von zeitlich-energetischen Zusammenhängen sei der erste Schritt für ein Vorhersagemodell. Herrmann betont allerdings: „Unsere Aussagen sind statistisch“. Man könne deshalb nur Wahrscheinlichkeiten feststellen. Prognosen einzelner Ereignisse seien nach wie vor nicht möglich.

Quellen:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
Anzeige

Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

  • Wie kann die Wissenschaft helfen, die Herausforderungen unserer Zeit zu meistern?
  • Was werden die nächsten großen Innovationen?
  • Was gibt es auf der Erde und im Universum noch zu entdecken?

Hören Sie hier die aktuelle Episode:

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

umkip|pen  〈V.〉 I 〈V. i.; ist〉 1 aus der senkrechten Stellung geraten, Übergewicht bekommen u. umstürzen 2 umfallen, auf die Seite fallen … mehr

♦ Dis|per|si|on  〈f. 20〉 1 Zerstreuung, Verbreitung 2 〈Phys.〉 Abhängigkeit von der Wellenlänge bei physikalischen Größen, z. B. unterschiedliche Brechung von Licht in seine verschiedenen Farben … mehr

ausbo|jen  〈V. t.; Mar.; nur im Inf. gebräuchlich〉 ein Fahrwasser ~ mit Bojen versehen

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige
Anzeige