Reißende Gummibänder - scinexx | Das Wissensmagazin
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Reißende Gummibänder

Was passiert bei einem solaren Ausbruch?

Wenn die Sonne aktiv wird, dann kann dies auf unterschiedliche Weise geschehen. Der Anfang ist allerdings meist ähnlich: Weil sich die Sonne nicht als massive Kugel dreht, sondern je nach Breitengrad verschieden schnell, werden die Feldlinien ihres Magnetfelds im Laufe der Zeit verdreht und verformt.

Magnetische Feldlinien an einem Sonnenfleck © NASA/SDO/HMI

„Das ist wie ein verdrehtes Gummiband – mit dem man beispielsweise ein Spielzeugflugzeug durch die Luft katapultieren kann“, erklärt Alex Young, Astrophysiker am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt. „Man verdreht das Gummiband, bis es irgendwann anfängt, Knoten zu bilden.“

Auch die Magnetfeldlinien der Sonne bilden bei zu starkem Verdrillen eine Art Knoten. Sie steigen dann an die Oberfläche und lassen dort einen Sonnenfleck entstehen – ein Gebiet, in dem die Temperaturen rund 2.000 Grad niedriger sind als sonst auf der rund 6.000 Grad heißen Sonnenoberfläche. Dadurch sinkt auch die Leuchtkraft an dieser Stelle und der Fleck erscheint von uns aus gesehen dunkel. Doch ähnlich wie bei einem Gummiband halten auch die Magnetfeldlinien dem Verdrehen nicht ewig stand.

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Strahlenblitz bei Rekonfiguration

„Das Feld wird irgendwann instabil, rekonfiguriert sich und setzt dabei Energie frei – das Gummiband reißt“, erklärt Young. Die Folge eines solchen magnetischen Kurzschlusses ist oft ein sogenannter Flare – ein Blitz intensiver elektromagnetischer Strahlung von Radiowellen bis hin zu Gammastrahlen. Weil sich dieser kurze aber starke Blitz mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat er die Erde längst erreicht, wenn die im Weltraum stationierten Sonnenobservatorien ihn registrieren. Eine rechtzeitige Vorwarnung ist daher bei diesen Ereignissen kaum möglich. Werden Astronauten von einem starken Flare bei einem Weltraumspaziergang erwischt, können sie von den harten Röntgenstrahlen buchstäblich gegrillt werden.

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Sonnenforscher arbeiten daher daran, Indikatoren im Verhalten des Sonnenmagnetfelds oder anderer Faktoren zu finden, die schon vor der Eruption eines Flares verraten, dass er bevorsteht. Das könnte Astronauten Zeit verschaffen, sich in hinter gepanzerten Wänden in Sicherheit zu bringen. Betreiber von Satelliten, Stromnetzen und der Flugverkehr hätten dann ebenfalls noch die Chance, sensible Geräte abzuschalten, Leitungen stillzulegen oder Flugrouten so umzuplanen, dass die Flugzeuge Gebiete mit voraussichtlich besonders starker elektrischer Aufladung großräumig umfliegen oder gleich ganz am Boden bleiben.

Ein koronarer Massenauswurf schleudert Plasma ins All © Solar Dynamics Observatory/NASA

Plasma-Blob auf Erdkurs

Weitaus langsamer, dafür aber nachhaltiger wirkt sich ein koronarer Massenauswurf aus, der solche Flares oft begleitet. Bei diesem schleudert die Sonne bis zu einer Milliarde Tonnen Plasma ins Weltall hinaus und mit ihm einen Teil seines magnetischen Felds. Diese gewaltige Wolke aus geladenen, energiereichen Teilchen rast mit immerhin noch zwischen 1,5 und acht Millionen Kilometer pro Stunde Richtung Erde. Typischerweise erreicht sie uns in zwei bis drei Tagen, es gab aber auch schon Raser unter ihnen, die nur 19 Stunden benötigten.

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Nadja Podbregar
Stand: 26.04.2013

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Warten auf das solare Maximum
Die Aktivität unserer Sonne und ihre Kapriolen

Ominöse Ruhe
Das Verhalten der Sonne gibt Astrophysikern Rätsel auf

Chaotisch und asynchron
Wie entsteht ein Doppel-Maximum?

Der Super-Ausbruch
Das Carrington-Ereignis und die Entdeckung der Sonnenstürme

Reißende Gummibänder
Was passiert bei einem solaren Ausbruch?

Verschmorte Trafos und zerstörte Satelliten
Was sind die Folgen und was kann man tun?

Sechs Minuten für die Sonnenforschung
Die EUNIS-Mission und ihre Ziele

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