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Wie kann man Sonnenstürme vorhersagen?

Die vorhersage von Sonnenstürmen
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Neues Forschungsprojekt zur Vorhersage von Sonnenstürmen

Nicht nur auf der Erde gibt es Wetterphänomene, auch unser Stern produziert gewaltige Stürme. Die Auswirkungen davon sind sogar bei uns zu spüren. Meistens passiert nicht viel, außer dass man nachts im Norden schöne grüne Lichter am Himmel sehen kann: die Polarlichter. Doch wenn die Stürme zu stark sind, dann kann das Magnetfeld der Erde sie nicht mehr abwehren und dann drohen massive Probleme für die gesamte Menschheit.

Sonnensturm vorhersage
Die vorhersage von Sonnenstürmen

Alle elf Jahre erreicht die Aktivität der Sonne ihren Höhepunkt. Dann sind auf ihrer Oberfläche mehr Flecken als sonst zu sehen, es kommt zu Eruptionen – und möglicherweise auch zu Sonnenstürmen. Für den Menschen sind diese Weltraumphänomene normalerweise ungefährlich, da die Erde durch ihre Atmosphäre und ihr Magnetfeld geschützt ist. Doch indirekt können Sonnenstürme durchaus gefährlich sein – nämlich dann, wenn die hochenergetischen Teilchen elektronische Geräte außer Gefecht setzen und so beispielsweise die Stromversorgung lahmlegen oder den Flugverkehr stören.

Wissenschaftler haben nun herausgefunden, dass Sonnenstürme genau zu dem Zeitpunkt komplexer und vielschichtiger werden, wenn die Sonne alle elf Jahre am aktivsten ist. Das Spannende daran: Die Auswertung geschah nicht durch Computer oder Algorithmen, sondern mit Bürgerwissenschaftlern. Die Ergebnisse können helfen vorherzusagen, welche Weltraumwetterereignisse verheerende Folgen für moderne Technologien auf der Erde haben könnten.

Es droht ein langes Sonnenminimum mit wenig Sonnenflecken

Für 2019/2020 haben Wissenschaftler ein Sonnenminimum vorhergesagt. Das bedeutet, dass sich auf der Oberfläche der Sonne kaum bis gar keine Sonnenflecken befinden. Dieser Zustand ändert sich zyklisch in einem elfjährigen Rhythmus. So gab es 2012 bis 2014 ein Sonnenmaximum und damit verbunden auch ein stärkeres Aufkommen von Sonnenstürmen. Im Augenblick gehen wir in den 25. Sonnenzyklus seit dem Start der Aufzeichnungen im 19. Jahrhundert. Die Experten prophezeien einen eher schwachen Zyklus, wie auch schon der Vorgänger.

Doch nur, weil die Sonne gerade in eine ruhigere Phase eintritt und wenig Sonnenflecken besitzt, heißt das nicht, dass sie inaktiv ist. Bei einem Minimum ist das Magnetfeld unseres Sterns schwächer als sonst. So kann mehr kosmische Strahlung in das Sonnensystem gelangen. Diese geladenen Teilchen können eine Reihe von Problemen auf der Erde auslösen. So nimmt zum Beispiel die Strahlung, der Flugreisende ausgesetzt sind, zu. Auch die obere atmosphärische Elektrizität kann sich verändern. Sie ist unter anderem für die Entstehung von Blitzen verantwortlich.

Nur weil sich die Sonne gerade auf ein Sonnenfleckenminimum zubewegt, bedeutet das nicht, dass es keine Sonnenstürme gibt. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist nur stark reduziert.

 

Forschungsprojekt soll helfen Sonnenstürme vorherzusagen

 

Das Forschungsprojekt trägt den Titel „Protect our Planet from Solar Storms“, zu deutsch: „Beschützt unseren Planeten vor Sonnenstürmen“, und wurde von der britischen University of Reading, der Science Museum Group und dem Webportal Zooniverse ins Leben gerufen. Bei dem Projekt handelt es sich um Citizen-Science – bei dieser „offenen Wissenschaft“ führen Bürger-Wissenschaftler, oft in Zusammenarbeit mit Universitäten, die Untersuchungen durch.

Für das Projekt baten die Forscher Freiwillige, Bilderpaare von Eruptionen der Sonne auszuwerten  – sie sollten entscheiden, welches der Bilder ihrer Meinung nach visuell am komplexesten aussah. Die Bilder wurden von Bord eines NASA-Raumfahrzeuges gemacht. Insgesamt 1.100 Bilder wurden ausgewertet.

Shannon Jones von der University of Reading sagte, einige Eruptionen sähen sehr einfach aus, etwa wie Blasen, „während andere weitaus komplexer sind, wie zerbrochene Glühbirnen“. Überraschenderweise habe das Team festgestellt, dass sich die durchschnittlichen Komplexitätswerte an den Werten des Sonnenaktivitätszyklus orientieren.

Eruptionen an der Korona, dem äußersten Teil der Sonnenatmosphäre, sind Ursachen für gefährliches Weltraumwetter, heißt es in der Mitteilung der Wissenschaftler. Auf der Erde können sie schwere Schäden an Stromnetzen und Satelliten verursachen. Man kann Sonnenstürme zwar schon jetzt vorhersagen – das Problem ist den Forschern zufolge aber, dass aktuelle Vorhersagemethoden nur etwa eine Stunde vor dem Aufprall des Sturms auf die Erde wirklich wirksam sind. Über die Komplexität eines Sonnensturms Bescheid zu wissen, könne dabei helfen, die Gefahr des Ausbruchs früher und besser einzuschätzen, so die Wissenschaftler.

Mittlerweile hat das Forscherteam neue Experimente gestartet, bei denen der Einfluss von Helligkeit auf die Komplexität der Sonnenstürme untersucht werden soll. Jones sagte, die Arbeit der Bürger-Wissenschaftler sei von unschätzbarem Wert, da sie helfe, die Struktur von Sonnenstürmen besser zu verstehen.

Über Dominik

Mein Name ist Dominik Zgrzendek, ich bin 29 Jahre alt und Gründer des Weblogs "Sonnen-Sturm.info". Die Astronomie sowie die Beobachtung der Sonne ist ein langjähriges Hobby von mir. Mit diesem Weblog möchte ich euch an meinem Hobby teilhaben lassen und hoffe so, einige für die Astronomie begeistern zu können!

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