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Wie koronale Massenauswürfe entstehen
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche
Intelligenz GmbH
astronews.com
8. März 2019
Bei koronalen Massenauswürfen schleudert unsere Sonne große
Mengen an Plasma in ihre Umgebung und sorgt damit für stürmisches
Weltraumwetter. Diese wiederum kann nicht nur für beeindruckende Polarlichter,
sondern auch für Schäden an Satelliten und Raumkapseln sorgen. Jetzt hat ein
Team die Entstehung solcher Massenauswürfe detailliert untersucht.
Entwicklung eines koronalen Massenauswurfs
durch Verschmelzung einer Vielzahl kleiner
magnetischer Flussröhren.
Bild: Tingyu Gou et al., The birth of a
coronal mass ejection, Science Advances, 6 March
2019 [Großansicht] |
Koronale Massenauswürfe auf der Sonne, die sich in den interplanetaren Raum
ausbreiten, sind für die stärksten Störungen des Weltraumwetters verantwortlich.
Ihre Auswirkungen können bis zur Erde reichen und hier zu Störungen des
Flugverkehrs oder gar Stromausfällen führen. Astrid Veronig vom Institut für
Physik und Observatorium Kanzelhöhe der Universität Graz erforscht die Vorgänge
auf der Sonne. Ein detailliertes Verständnis der hochenergetischen Prozesse soll
dazu beitragen, genauere Vorhersagen zum Weltraumwetter treffen zu können.
"Nun konnten wir erstmals zeigen, dass sich koronale Massenauswürfe aus einer
Vielzahl sehr kleiner Plasmastrukturen in Form einzelner magnetischer
Flussröhren entwickeln", berichtet Veronig über neue Erkenntnisse, die ein
internationales Team aus Forscherinnen und Forschern jetzt vorgestellt hat.
Koronale Massenauswürfe zählen zu den energiereichsten Prozessen in unserem
Sonnensystem. "Dabei werden riesige Wolken von magnetisiertem Sonnenplasma in
den interplanetaren Raum geschleudert, wo sie sich mit Geschwindigkeiten bis zu
einigen Millionen Kilometern pro Stunde ausbreiten", erklärt Veronig.
Dass einem solchen Auswurf Magnetfeldverschmelzungen in der Sonnenkorona
zugrunde liegen, ist bekannt. Wie diese jedoch im Detail ablaufen und wie die
kleinskaligen physikalischen Prozesse zu den großräumigen Massenauswürfen
führen, wurde nun in einer internationalen Kooperation von der Universität Graz,
der University of Science and Technology China (USTC) und der
Universität Potsdam erstmals beantwortet.
Dazu haben die Forscherinnen und Forscher Aufzeichnungen eines koronalen
Massenauswurfs aus dem Jahr 2013, aufgenommen vom Solar Dynamics Observatory
(SDO) und von der Satellitenmission RHESSI – beide von der NASA – analysiert.
Aus den Daten, die Informationen über Dichte, Temperatur und Magnetfeld des
Sonnenplasmas sowie über hochenergetische Teilchenströme lieferten, wurde
deutlich: "Alles beginnt mit vielen kleinen magnetischen Flussröhren von einigen
Tausend Kilometern Durchmesser, die sich nacheinander durch
Magnetfeldverschmelzung ablösen, wodurch – ähnlich dem Schneeballeffekt – immer
großräumigere Strukturen entstehen, bis die magnetischen Flussröhren innerhalb
von dreißig Minuten Ausmaße von mehreren Millionen Kilometern erreichen",
beschreibt Veronig den Vorgang.
Diese Einsichten können jetzt in Modelle einfließen und so dazu beitragen,
die physikalischen Prozesse, die zur Eruption von koronalen Massenauswürfen
führen, besser zu beschreiben und letztlich auch ihre Auswirkungen auf der Erde
besser voraussagen zu können.
Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde.
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