Präzisere Sturmwarnungen für die Sonne
Plasmaströme helfen Forschern, Sonnenstürme genauer vorherzusagen
Sonnenstürme können mithilfe eines neuen Computermodells besser vorhergesagt werden als bisher. Amerikanische Wissenschaftler haben das Modell entwickelt, indem sie neben der Beobachtung von Sonnenflecken auch den Verlauf heißer Gasströmungen auf der Oberfläche und im Inneren der Sonne berücksichtigten. Das berichtet Mausumi Dikpati vom National Center for Atmospheric Research auf der Jahrestagung der American Astronomical Society in Denver.
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Sonnenstürme sorgen nicht nur für die Erscheinung prachtvoller Polarlichter am Himmel, wie beispielsweise im November vergangenen Jahres in Süddeutschland, sondern können sich auch negativ auf Kommunikationssatelliten auswirken, ganze Kraftwerke lahm legen und die Gesundheit von Astronauten im All gefährden. Solche Sonnenstürme treten immer dann verstärkt auf, wenn besonders viele Sonnenflecken auf der Sonne sichtbar sind. Die Sonnenfleckenzahl folgt einem etwa elfjährigen Zyklus, dessen Länge jedoch schwankt. Wissenschaftler suchen daher nach Methoden, um die Stürme genauer vorhersagen zu können.
Die von den Wissenschaftlern um Dikpati entwickelte computergestützte Vorhersage stützt sich auf die Erkenntnis, dass die Entwicklung der Sonnenflecken und damit auch der Sonnenstürme mit dem Verlauf so genannter Plasmaströme zwischen dem Äquator und den Polen der Sonne zusammenhängt. Diese Ströme bestehen aus sehr heißem, elektrisch geladenem Gas und wirken wie riesige Transportbänder für Sonnenflecken. Die Plasmaströme wandern an der Sonnenoberfläche vom Äquator zu den Polen und transportieren dabei die Sonnenflecken.
In Polnähe versinkt der Förderstrom in eine Tiefe von 200.000 Kilometern unter die Sonnenoberfläche und wandert mit einer Geschwindigkeit von maximal einem Meter pro Sekunde langsam wieder in Richtung Äquator. Am Ende eines Zyklus verlangsamt sich der Plasmastrom.und wandert langsam zurück zum Äquator. Dabei verschwinden die Flecken. Diese Plasmastromzyklen dauern zwischen 17 und 22 Jahre.
Mithilfe ihres so genannten "Flux-Transport-Dynamo-Modells" haben die Forscher in Modellrechnungen bereits sowohl den elfjährigen Sonnenfleckenzyklus als auch damit zusammenhängende Effekte wie die Umpolung des Magnetfeldes der Sonne richtig vorhergesagt. Aktuelle Beobachtungen zeigen, dass der nächste Zyklus zum Jahreswechsel 2007/2008 beginnen wird – etwa ein halbes Jahr später, als es der elfjährige Sonnenfleckenzyklus erwarten lassen würde.
ddp/bdw – Oliver Schmid
