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Freitag, 01.07.2016
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Frühere Warnung vor gefährlichen Sonnenstürmen

Modell ermittelt magnetische Polung eines Sonnensturms schon einen Tag vor dem Eintreffen

Mehr Vorwarnzeit: NASA-Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der sich die Gefährlichkeit eines Sonnensturm s früher vorhersagen lässt. Denn ob ein Sonnensturm verheerende Schäden an Satelliten und Stromnetzen ausrichtet, hängt von seiner Magnetpolung ab. Diese ließ sich bisher aber erst eine Stunde vor Eintreffen ermitteln. Ein neues Modell schafft dies nun schon 24 Stunden vorher – das gibt Satellitenbetreibern und Stromversorgern wertvolle Zeit, sich vorzubereiten.
Aufnahme der Sonne mit eingeblendeten Magnetlinien - die magnetische Ausrichung eines Sonnensturms ist entscheidend.

Aufnahme der Sonne mit eingeblendeten Magnetlinien - die magnetische Ausrichung eines Sonnensturms ist entscheidend.

Wenn ein Sonnensturm die Erde trifft, lässt dies nicht nur Polarlichter aufleuchten und Blitze zucken. Wenn die geladene Teilchenwolke tiefer eindringt, kann sie die sensible Elektronik von Satelliten zerstören und sogar auf der Erdoberfläche Stromausfälle auslösen.

Umgekehrte Polung macht Sonnenstürme gefährlich


Wie schwer sich ein Sonnensturm auswirkt, hängt jedoch nicht nur von seiner Stärke ab, sondern auch von der Ausrichtung des Magnetlinien dieser Plasmawolke: Sind sie genauso ausgerichtet wie das irdische Magnetfeld, kann dieses den Teilchenstrom ablenken und die Folgen bleiben harmlos. Ist der Sonnensturm jedoch umgekehrt gepolt, dann kann er ganze Löcher in das Magnetfeld der Erde reißen.

Das Problem dabei: Während sich die Stärke des Sonnensturms schon sehr früh bestimmen lässt, können Forscher seine magnetische Ausrichtung erst rund eine Stunde vor seinem Eintreffen ermitteln. "Dadurch bleiben uns effektiv nur 30 bis 60 Minuten Vorwarnzeit, bevor der Sonnensturm das Erdmagnetfeld trifft", erklärt Neel Savani vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt. Für viele potenziell gefährdete Infrastrukturen ist das zu wenig.


Ein Sonnensturm rast ins All hinaus - seine frühe Entwicklung kann seine Magnetpolung verraten.

Ein Sonnensturm rast ins All hinaus - seine frühe Entwicklung kann seine Magnetpolung verraten.

Entwicklung verrät Magnet-Ausrichtung


Savani und seine Kollegen haben nun jedoch eine Methode entwickelt, die die magnetische Ausrichtung eines Sonnensturms schon 24 Stunden vor Eintreffen bestimmen kann. Basis dieses Vorwarnsystems sind Aufnahmen der NASA-Sonde Solar Dynamics Observatory (SDO). Sie zeigen koronare Massenauswürfe (CME) auf der Sonnenoberfläche fast in Echtzeit und erlauben es, ihre Entwicklung genau zu beobachten.

Mit Hilfe eines physikalischen Modells werten die Forscher diese ersten Entwicklungsstadien eines Sonnensturms aus. Weil das solare Magnetfeld hierfür eine entscheidende Rolle spielt, lässt sich daraus auch schließen, in welcher magnetischen Ausrichtung sich das ausgestoßene in Richtung Erde auf den Weg macht.

Erste Tests an verschiedenen historischen und aktuellen Sonnenstürmen waren erfolgreich: Die mit dieser Methode vorhergesagte Magnetpolung stimmte mit der tatsächlichen beim Eintreffen an der Erde überein, wie die Forscher berichten. Sollten weitere Tests im Laufe dieses Jahres ebenso erfolgreich sein, dann könnte dieses Modell Teil der offiziellen Weltraumwetter-Vorhersage werden – und so Satellitenbetreibern und Stromversorgern mehr Vorwarnzeit verschaffen.
(NASA/ GSFC, 10.06.2015 - NPO)