Quelle: NASA / Goddard Space Flight Center / Mara Johnson-Groh, 15. April 2026

Nun haben Beobachtungen der Parker Solar Probe der NASA neue Erkenntnisse darüber geliefert, wie solche magnetischen Ereignisse Teilchen auf gefährliche Geschwindigkeiten beschleunigen. Bei einem Vorbeiflug an der Sonne im Jahr 2022 flog die Parker Solar Probe zwischen der Sonne und dem Ort eines magnetischen Rekonnektionsereignisses im Sonnenwind vorbei – jenem kontinuierlichen Strom aus Teilchen und Magnetfeldern, den die Sonne aussendet. Da die sturmauslösenden Rekonnektionsereignisse in der schwer zugänglichen Sonnenatmosphäre stattfinden, bieten Ereignisse im Sonnenwind die Möglichkeit, direkte Messungen an Teilchen vorzunehmen, die durch magnetische Rekonnektion beschleunigt werden. Und genau das hat die Parker Solar Probe getan.

Die Parker Solar Probe beobachtete einen auf die Sonne gerichteten Teilchenstrahl aus Protonen und schweren Ionen – Elementen mit zusätzlichen Elektronen. Überraschenderweise ergab die Auswertung der Daten jedoch, dass Protonen und Ionen auf unterschiedliche Weise beschleunigt wurden. Theorien zur magnetischen Rekonnexion gehen davon aus, dass diese beiden Partikeltypen auf die gleiche Weise beschleunigt werden, doch die neuen Beobachtungen zeigten, dass die Protonen einen gestreuten Strahl bildeten, ähnlich dem einer Taschenlampe, während die schwereren Ionen wie ein Laserstrahl in einer geraden Linie ausgerichtet waren.

Die Ergebnisse, die am 31. März im Astrophysical Journal veröffentlicht wurden, werden Wissenschaftlern helfen, theoretische Modelle der magnetischen Rekonnexion zu verfeinern, um besser zu verstehen, wie Sonnenstürme entstehen.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Parker Solar Probe auf Delta IV Heavy

Der Beitrag Parker Solar Probe entdeckt Überraschungen bei Explosion in Sonnennähe erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Eigentlich wollten die USA nur überprüfen, ob sich auch alle Beteiligten an den Partiellen Teststopp-Vertrag halten, der bestimmte Atomwaffentests und andere Kernexplosionen verbot: Dafür wurden in den 1960er-Jahren die Vela-Satelliten in hohe Erdumlaufbahnen geschickt. Doch zunächst fanden diese Satelliten keine Anzeichen auf geheime Kernwaffen-Tests, sondern mysteriöse helle Lichter aus dem All: Diese Gammablitze leuchteten im hochenergetischen Gammastrahlenbereich sekundenlang auf, bevor sie wieder verblassten. Sie schienen von überall her aus dem All zu kommen – was steckte dahinter?

Heute wissen wir: Gammablitze kommen von sehr weit weg, zum Glück, möchte man sagen: Denn würde ein Gammablitz von nebenan auf die Erdatmosphäre treffen, hätte das drastische Auswirkungen auf die Erde und auf das Leben auf ihrer Oberfläche. Ein solcher Gammablitz könnte ein Massenaussterben auslösen – und vielleicht ist das in der Vergangenheit schon einmal passiert.

In dieser Folge des AstroGeo-Podcasts erzählt Franzi die Geschichte der Gammablitze und was wir über sie bereits wissen. Und sie erzählt vom 9. Oktober 2022, als der bislang hellste jemals gemessene Gammablitz namens GRB 221009A auf die Erdatmosphäre traf, Spitzname: BOAT – brightest of all time.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist der Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• AstroGeo Podcast
• Gamma Ray Bursts

Der Beitrag AstroGeo Podcast: Der hellste Gammablitz aller Zeiten erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Es schützt uns vor gefährlichen Ausbrüchen der Sonne und zaubert Polarlichter an den Himmel: Heute wissen wir, dass wir dem Magnetfeld der Erde eine Menge verdanken. Tatsächlich aber dauerte es 2500 Jahre, um zu verstehen, wie es entsteht.

Karl erzählt in dieser Folge des Podcasts, wie das Erdmagnetfeld über die Jahrhunderte immer genauer untersucht wurde, ohne dass Forscherinnen und Forscher ihm wirklich auf die Schliche kommen konnten. Beginnend vom ersten Kompass im alten China, über erste Versuche mit runden Magneten bis zur Entdeckung des Elektromagnetismus im 19. Jahrhundert: Der Geodynamo tief im Erdinnern weigerte sich, seine wahre Natur zu zeigen.

Am Ende brauchte es tief gehende Erkenntnisse aus der Geologie und Supercomputer, um dem Erdmagnetfeld mit seinen verwirrenden Schwankungen und Umpolungen auf die Schliche zu kommen.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist der Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• AstroGeo Podcast
• Das Erdmagnetfeld

Der Beitrag AstroGeo Podcast: Das rätselhafte Erdmagnetfeld – vom Kompass zum Supercomputer erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Warum scheint unsere Sonne? Antwort: Kernfusion! Tief in ihrem Innern verschmelzen also unter anderem Atomkerne des Wasserstoffs zu Helium. Doch Forschende wollten sich in den 1960er Jahren nicht nur mit schönen Erklärungen begnügen, sondern eine so schlüssige Erklärung auch experimentell überprüfen: zum Beispiel mit einem unterirdischen Tank in der Homestake-Mine in South Dakota, der, gefüllt mit chemischem Reinigungsmittel, darauf wartete, dass ab und an ein Neutrino von der Sonne vorbeikäme.

Denn unsere Sonne erzeugt bei der Kernfusion auch Neutrinos – und diese wollten Forscherinnen und Forscher finden und zählen. Das gelang ihnen auch. Doch leider kamen in den irdischen Neutrinodetektoren nur rund ein Drittel der erwarteten Neutrinos an. War gar die Sonne kaputt? Hatte man doch nicht verstanden, warum die Sonne scheint? Oder war das Problem ganz woanders zu verorten – vielleicht waren die Neutrinos selbst schuld?

Franzi erzählt Karl in dieser Ausgabe des AstroGeo Podcasts vom Rätsel der fehlenden Sonnen-Neutrinos – und zur Beruhigung: Nein, unsere Sonne war wohl doch nicht kaputt.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist der Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• AstroGeo Podcast
• Unsere Sonne

Der Beitrag AstroGeo Podcast: Fehlende Neutrinos – als die Sonne kaputt war erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: HZDR – Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.

3. Januar 2022 – Warum die Sonnenkorona Temperaturen von mehreren Millionen Grad Celsius erreicht, ist eines der großen Rätsel der Sonnenphysik. Eine „heiße“ Spur zur Erklärung dieses Effekts führt in einen Bereich der Sonnenatmosphäre, der direkt unterhalb der Korona liegt und in dem sich Schall- und bestimmte Plasmawellen gleich schnell bewegen. In einem Experiment mit dem geschmolzenen Alkalimetall Rubidium und gepulsten hohen Magnetfeldern hat ein Team des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) ein Labormodell entwickelt und das theoretisch vorhergesagte Verhalten dieser Plasmawellen – sogenannter Alfvénwellen – erstmals experimentell bestätigt, wie die Forscher in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.275001) berichten.

Im Zentrum unserer Sonne ist es mit 15 Millionen Grad Celsius unvorstellbar heiß. An ihrer Oberfläche strahlt sie ihr Licht bei vergleichsweise moderaten 6.000 Grad Celsius ab. „Umso erstaunlicher ist es, dass in der darüber liegenden Sonnenkorona plötzlich wieder Temperaturen von mehreren Millionen Grad vorherrschen“, sagt Dr. Frank Stefani. Sein Team forscht am HZDR-Institut für Fluiddynamik zur Physik von Himmelskörpern – darunter auch unser Zentralgestirn. Für Stefani ist das Phänomen der Koronaheizung nach wie vor eines der großen Rätsel der Sonnenphysik, das ihm in Gestalt einer ganz einfachen Frage immer wieder durch den Sinn geht: „Warum ist der Topf wärmer als der Herd?“

Dass für die Heizung der Korona Magnetfelder eine dominierende Rolle spielen, ist in der Sonnenphysik inzwischen weitgehend akzeptiert. Umstritten bleibt jedoch, ob dieser Effekt hauptsächlich durch eine plötzliche Änderung von Magnetfeldstrukturen im Sonnenplasma oder durch die Dämpfung verschiedener Wellenarten zu Stande kommt. Die neue Arbeit des Dresdner Teams nimmt die sogenannten Alfvénwellen in den Blick, die unterhalb der Korona im heißen und von Magnetfeldern durchdrungenen Plasma der Sonnenatmosphäre auftreten. Die auf die ionisierten Teilchen des Plasmas einwirkenden Magnetfelder ähneln dabei einer Gitarrensaite, deren Spiel eine Wellenbewegung auslöst. So wie die Tonhöhe einer angeschlagenen Saite mit ihrer Spannung steigt, wächst die Frequenz und die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Alfvénwelle mit der Stärke des Magnetfelds.

„Unterhalb der Korona liegt der sogenannte magnetische Baldachin, eine Schicht, in der Magnetfelder weitgehend parallel zur Sonnenoberfläche ausgerichtet sind. Hier haben Schall- und Alfvénwellen in etwa die gleiche Geschwindigkeit und können sich deshalb leicht ineinander umwandeln. Genau an diesen magischen Punkt wollten wir vordringen – dahin, wo die schockartige Verwandlung der magnetischen Energie des Plasmas in Wärme ihren Anfang nimmt“, umreißt Stefani das Ziel seines Teams.

Ein gefährliches Experiment?
Schon bald nach ihrer Vorhersage 1942 waren die Alfvénwellen in ersten Flüssigmetall-Experimenten nachgewiesen und später in aufwändigen plasmaphysikalischen Anlagen detailliert untersucht worden. Nur die für die Koronaheizung als entscheidend eingestuften Bedingungen des magnetischen Baldachins blieben für die Experimentatoren bisher unzugänglich. Einerseits ist in großen Plasmaexperimenten die Alfvéngeschwindigkeit typischerweise deutlich höher als die Schallgeschwindigkeit. Andererseits lag sie in allen bisherigen Flüssigmetall-Experimenten deutlich darunter. Der Grund dafür: die mit etwa 20 Tesla relativ niedrige Magnetfeldstärke üblicher supraleitender Spulen mit konstantem Feld.

Wie aber sieht es mit gepulsten Magnetfeldern aus, wie sie am Hochfeld-Magnetlabor Dresden (HLD) des HZDR mit Maximalwerten von nahezu 100 Tesla erzeugt werden können? Das entspricht etwa dem Zweimillionenfachen der Stärke des Erdmagnetfelds: Würden es diese extrem hohen Felder den Alfvénwellen gestatten, die Schallmauer zu durchbrechen? Durch einen Blick auf die Eigenschaften von Flüssigmetallen war im Vorfeld bekannt, dass das Alkalimetall Rubidium diesen magischen Punkt tatsächlich schon bei 54 Tesla erreicht.

Doch Rubidium entzündet sich spontan an der Luft und reagiert äußerst heftig mit Wasser. Dem Team kamen deshalb zunächst Bedenken, ob ein solch gefährliches Experiment überhaupt ratsam sei. Die Zweifel wurden schnell zerstreut, erinnert sich Dr. Thomas Herrmannsdörfer vom HLD: „Unsere Energieversorgungsanlage zum Betreiben der Pulsmagnete setzt in Sekundenbruchteilen 50 Megajoule um – damit könnten wir theoretisch ein Verkehrsflugzeug in Sekundenbruchteilen zum Starten bringen. Als ich den Kollegen erklärte, dass mich da ein Tausendstel dieses Betrags an chemischer Energie des flüssigen Rubidiums nicht sonderlich beunruhigt, hellten sich ihre Mienen sichtlich auf.“

Gepulst durch die Magnetschallmauer
Trotzdem war es bis zum erfolgreichen Experiment noch ein steiniger Weg. Wegen der im gepulsten Magnetfeld entstehenden Drücke von bis zum Fünfzigfachen des atmosphärischen Luftdrucks muss die Rubidiumschmelze von einem stabilen Edelstahlcontainer umschlossen sein, zu dessen Befüllung eigens ein erfahrener Chemiker aus dem Ruhestand geholt wurde. Durch die Einspeisung von Wechselstrom am unteren Ende des Containers bei gleichzeitiger Einwirkung des Magnetfelds gelang schließlich die Erzeugung von Alfvénwellen in der Schmelze, deren Aufwärtsbewegung mit der erwarteten Geschwindigkeit gemessen wurde.

Das Neue: Während bis zur magischen Feldstärke von 54 Tesla alle Messungen durch die Frequenz des Wechselstrom-Signals dominiert waren, tauchte genau an diesem Punkt ein neues Signal mit halbierter Frequenz auf. Diese plötzlich einsetzende Periodenverdopplung war in perfekter Übereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen. Die Alfvénwellen von Stefanis Team hatten die Schallmauer erstmals durchbrochen. Obwohl sich noch nicht alle beobachteten Effekte so problemlos erklären lassen, trägt die Arbeit ein wichtiges Detail zur Lösung des Rätsels der Koronaheizung bei. Für die Zukunft planen die Forscher detaillierte numerische Analysen und weitere Experimente.

Und auch anderenorts wird am Heizmechanismus der Korona geforscht: So sollen die Raumsonden „Parker Solar Probe“ und „Solar Orbiter“ aus nächster Nähe neue Einsichten gewinnen.

Publikation:
F. Stefani, J. Forbriger, Th. Gundrum, T. Herrmannsdörfer, J. Wosnitza: Mode Conversion and Period Doubling in a Liquid Rubidium Alfvén-Wave Experiment with Coinciding Sound and Alfvén Speeds, in Physical Review Letters, 2021 (DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.275001)

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Unsere Sonne

Der Beitrag HZDR: Die Sonne ins Labor holen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.