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Längste Beobachtung einer aktiven Sonnenregion
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der ETH Zürich
astronews.com
5. Januar 2026
Mit Daten von zwei Raumsonden konnte erstmals lückenlos
verfolgt werden, wie sich eine besonders aktive Region auf der Sonne während
drei Sonnenumdrehungen entwickelte. Solche Beobachtungen können helfen, das
Weltraumwetter besser vorherzusagen. Die beobachtete Region löste im Mai 2024
den stärksten Sonnensturm aus, der in den letzten zwanzig Jahren beobachtet
wurde.
Die aktive Region NOAA 13664 (rechts
unterhalb der Mitte) in einer Aufnahme des
Extreme Ultraviolet Imager an Bord der Sonde
Solar Orbiter vom 21. Mai 2024.
Bild: ESA & NASA / Solar Orbiter / EUI Team [Großansicht] |
Unsere Sonne dreht sich in etwa 28 Tagen einmal um ihre Achse. Von der Erde
aus lassen sich deshalb aktive Regionen auf der Sonne nur bis zu zwei Wochen
lang verfolgen. Dann rotieren sie aus unserem Blickfeld und bleiben zwei Wochen
verborgen. "Glücklicherweise hat die Solar-Orbiter-Mission der Europäischen
Weltraumorganisation ESA seit 2020 unsere Perspektive erweitert", sagt Ioannis
Kontogiannis, Sonnenphysiker an der ETH Zürich und am Istituto ricerche
solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL) in Locarno.
Die Solar-Orbiter-Raumsonde fliegt in rund sechs Monaten einmal um die Sonne
und beobachtet dabei auch deren Rückseite. So konnte sie zwischen April und Juli
2024 eine der aktivsten Regionen der letzten zwanzig Jahre verfolgen. Im Mai
2024 befand sich die Sonnenregion NOAA 13664 auf der uns zugewandten Seite und
löste daraufhin auf der Erde die stärksten geomagnetischen Stürme seit 2003 aus.
"Diese Region verursachte die spektakulären Polarlichter, die sogar in der
Schweiz zu sehen waren", sagt Louise Harra, Professorin an der ETH Zürich und
Direktorin des Physikalisch-Meteorologischen Observatoriums Davos (PMOD/WRC).
Um die Entstehung und Entwicklung sowie die Auswirkungen solcher superaktiven
Regionen auf der Sonne besser zu verstehen, bildeten Harra und Kontogiannis mit
weiteren Forschenden ein internationales Team. Dieses kombinierte die Daten, die
der Solar Orbiter von NOAA 13664 auf der Sonnenrückseite gesammelt
hatte, mit denjenigen der NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory,
die sich auf der Linie Erde-Sonne befindet und deren Vorderseite beobachtet. So
konnte die Gruppe die Region NOAA 13664 94 Tage lang fast lückenlos verfolgen.
"Das ist die längste kontinuierliche Bilderserie, die jemals für eine einzelne
aktive Region erstellt wurde – ein Meilenstein in der Sonnenphysik", sagt
Kontogiannis. Das Team beobachtete, wie NOAA 13664 am 16. April 2024 auf der
Rückseite der Sonne entstand, alle ihre Veränderungen und ihren Zerfall am 18.
Juli 2024.
In den aktiven Regionen auf der Sonne herrschen jeweils starke und komplexe
Magnetfelder. Sie entstehen, wenn stark magnetisiertes Plasma an die
Sonnenoberfläche tritt, und verursachen häufig gewaltige Eruptionen. Diese
Sonnenstürme senden enorme Mengen elektromagnetischer Strahlung aus, sogenannte
Flares – und schleudern Plasma aus der Sonnenatmosphäre sowie hochenergetische
Teilchen in den Weltraum. Neben Polarlichtern können Sonnenstürme in unserer
hochtechnologisierten Welt auch große Schäden verursachen. Sie können auf der
Erde Stromausfälle bewirken, Kommunikationssignale stören, Flugzeug-Crews mit
erhöhter Strahlung belasten oder Satelliten zum Absturz bringen. So geschehen im
Februar 2022, als 38 von 49 Starlink-Satelliten des US-Raumfahrtunternehmens
SpaceX innerhalb von zwei Tagen nach ihrem Start verloren gingen. "Sogar die
Signale auf Bahnlinien können betroffen sein und von rot auf grün schalten oder
umgekehrt", sagt Harra: "Das ist unheimlich."
Auch NOAA 13664 hatte im Mai 2024 negative Auswirkungen. "Besonders betroffen
war die moderne digitale Landwirtschaft", erzählt die Wissenschaftlerin: "Die
Signale von Satelliten, Drohnen und Sensoren wurden gestört; die Bauern verloren
dadurch Arbeitstage, und es kam zu Ernteausfällen mit erheblichen
wirtschaftlichen Einbußen." "Dies erinnert uns daran, dass die Sonne der einzige
Stern ist, der unsere Aktivitäten beeinflusst", ergänzt Kontogiannis: "Wir leben
mit diesem Stern und deshalb ist es sehr wichtig, ihn zu beobachten und zu
versuchen zu verstehen, wie er funktioniert und wie er sich auf unsere Umwelt
auswirkt." Dank der Daten der Raumsonden konnten die Forschenden erstmals über
drei Sonnenrotationen verfolgen, wie sich das Magnetfeld einer superaktiven
Region in mehreren Episoden entwickelte und immer komplexer wurde. Schließlich
bildete sich eine verflochtene Magnetstruktur, bevor es am 20. Mai 2024 auf der
Sonnenrückseite zum stärksten Flare der vergangenen zwanzig Jahren kam.
Diese Beobachtungen sollen dazu beitragen, Sonnenstürme und deren mögliche
Auswirkungen auf die Erde besser zu verstehen. Ziel ist eine genauere Prognose
des Weltraumwetters, sodass die heikle moderne Technologie besser geschützt
werden kann. "Wenn wir auf der Sonne eine Region mit einem extrem komplexen
Magnetfeld sehen, können wir annehmen, dass dort eine große Menge Energie
vorhanden ist, die in solchen Sonnenstürmen freigesetzt werden muss", erklärt
Harra. Die Forschenden können momentan jedoch nicht vorhersagen, wie groß
Eruptionen sein werden, ob es eine starke oder mehrere schwächere geben wird und
zu welchem Zeitpunkt. "So weit sind wir noch nicht. Aber wir entwickeln zurzeit
bei der ESA eine neue Raumsonde namens Vigil, die ausschließlich dem
besseren Verständnis des Weltraumwetters gewidmet sein wird", sagt die
Wissenschaftlerin. Der Start dieser Mission ist für 2031 geplant.
Über die Beobachtungen der Region NOAA 13664 berichtet das Team in einem
Fachartikel, der in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen
ist.
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