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Astronomie: Wie der Sonnenwind weht

Neben Licht unterschiedlicher Wellenlängen sendet unser Tagesgestirn einen beständigen Strom elektrisch geladener Teilchen aus. Doch dieser Sonnenwind weht keinesfalls gleichmäßig: Mit ihm laufen lokale Störungen durch den interplanetaren Raum, die das Erdmagnetfeld beeinflussen. In der Folge können "geomagnetische Stürme" und Polarlichter entstehen. Welche Windstrukturen verursachen solche Ereignisse, und wo liegen ihre solaren Ursprünge?
Filamenteruption auf der SonneLaden...

Die Sonne ist weit mehr als nur eine leuchtende Kugel aus heißem Gas. Sie besitzt ein ausgedehntes Magnetfeld mit komplexen Strukturen, die sich ständig verändern und oft weit in den umgebenden Weltraum hinausreichen. Aber auch dabei bleibt es nicht: Im äußersten Teil der Sonnenatmosphäre, der Korona, setzen großflächige Neuverknüpfungen magnetischer Feldlinien enorme Energiemengen frei und katapultieren elektrisch geladenes Gas – so genanntes Plasma – mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3000 Kilometern pro Sekunde in den interplanetaren Raum. Solche Ereignisse werden als koronale Massenauswürfe (englisch: coronal mass ejection, CME) bezeichnet. In zeitlicher Nähe zu einem CME werden oftmals auch Flares beobachtet. Dies sind abrupte lokale Helligkeitsanstiege innerhalb der Sonnenatmosphäre. Durch Umordnungen des koronalen Magnetfelds können Elektronen und Protonen sogar nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Ihre Wechselwirkung mit dem Sonnenplasma führt zu einer sehr intensiven Energieabstrahlung, die im elektromagnetischen Spektrum vom Radiowellenbereich bis zur Gammastrahlung reicht.

Lange Zeit galten Flares als Hauptverursacher starker geomagnetischer Stürme und damit als solare Ursache intensiver Polarlichterscheinungen, die auch weit abseits der mittleren Polarlichtzonen auftreten. Mit der Entdeckung koronaler Massenauswürfe in Aufnahmen des Sonnenbeobachtungssatelliten OSO-7 (Orbiting Solar Observatory-7) im Dezember 1971 begann sich diese Sichtweise langsam zu wandeln: Sie manifestieren sich im Raum zwischen der Sonne und den Planeten durch charakteristische Plasmastrukturen, die so genannten interplanetaren koronalen Massenauswürfe (ICME). Diese gelten heute als eine wesentliche Ursache geomagnetischer Stürme. ...

März 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft März 2014

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  • Quellen

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