Von der NASA gesponserte Wissenschaftler haben große Fortschritte bei der Wetterforschung im Weltraum erzielt. Sie haben gelernt, Perioden vorauszusagen in denen ein “stürmisches” Weltraumwetter unwahrscheinlich ist.
Ein Beitrag von Claudia Michalecz. Quelle: NASA.
Die Gefahr von Sonnenstrahlung, kombiniert mit starken Sonneneruptionen, für ungeschützte Astronauten und die Raumschiffbesatzungen, sowie für Satelliten, macht solche Vorraussagen sehr wichtig.
“Wir haben eine viel bessere Einsicht in die stärksten und gefährlichsten Sonneneruptionen, und wie Voraussagen zu entwickeln sind, welche ein “all clear” (ruhiges Wetter) für bedeutungsvolles Weltraumwetter über längere Zeiträume vorherzusagen.”, sagte Dr. Karel Schrijver vom Lockheed Martin Advanced Technology Center (ATC).
Sonneneruptionen sind starke Explosionen in der Atmosphäre der Sonne, verursacht durch plötzliche Ausstöße von magnetischer Energie. Plötzlich kann das magnetische Feld in der Sonnenatmosphäre zu einer neuen Gestalt übergehen. Energie von bis zu einer 10 Milliarden Megatonnen Nuklearbombe kann dabei ausgestoßen werden.
Das Wetter im Weltraum vorherzusagen stellt ein Problem dar. Sonnenforscher konzentrieren sich prinzipiell auf die Komplexität der sonneneigenen magnetischen Feldmuster um Sonnenstürme vorherzusagen. Das ist jedoch nicht immer verlässlich. Damit Sonnenstürme auftreten braucht es mehrere Voraussetzungen. Es war lange bekannt, dass große elektrische Strömungen vorhanden sein müssen um Eruptionen anzutreiben.
Der Einblick in die Gründe der größten Sonneneruptionen kam in zwei Stufen. “Zuerst entdeckten wir charakteristische Muster von magnetischen Feldentwicklungen im Zusammenhang mit starken elektrischen Strömungen in der Sonnenatmosphäre”, meint Dr. Marc DeRosa vom ATC. “Es sind diese starke Strömungen, welche Sonneneruptionen vorangehen.”
Nachträglich entdeckten die Forscher, dass die Regionen, welche am ehesten auflodern, neue magnetische Felder in sich zusammenfügen, was deutlich außerhalb des Normalen des existierenden Feldes liegt. Dieses hervorstechende Feld vom Sonneninneren scheint mehr Strömungen hervorzubringen, als es selbst und das existierenden Feld aufeinander wirken.
Das Team entdeckte ebenso, dass Eruptionen nicht notwendigerweise auf das Erscheinen eines neuen magnetischen Feldes folgen müssen. Scheinbar müssen sich die elektrischen Ströme erst über mehrere Stunden aufbauen, bevor das Feuerwerk startet. Exakt voraussagbar, wenn eine Eruption passiert, ist als würde man eine Lawine beobachten. Letztere passieren nur nachdem sich genug Schnee angesammelt hat. Wenn einmal die Schwelle erreicht wurde, kann die Lawine zu jeder Zeit losgehen, durch Prozesse, welche bis jetzt noch nicht komplett verstanden wurden.
“Wir fanden, dass Ströme-betreibende Regionen zwei- bis dreimal so oft auflodern wie Regionen ohne große Ströme”, erklärt Schrijver. “Auch das durchschnittliche Eruptionsausmaß ist dreimal so groß bei der Gruppe der aktiven Regionen mit großen Stromsystemen, wie bei der anderen Gruppe.”
Die Entdeckung wurde durch Vergleiche von Daten über magnetische Felder der Sonnenoberfläche mit den schärfsten ultravioletten Bilder von der Sonnenschicht Corona möglich. Dabei wurden Ergebnisse zwei verschiedener Missionen kombiniert. Die Karten zum Magnetismus stammen von einem Instrument vom Observatorium SOHO, die Bilder von der Corona sind vom Transition Region and Coronal Explorer Spacecraft (TRACE).