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Simulation der Parker Solar Probe, Flug durch Kern eines Sonnensturms © C. Möstl, A. J. Weiss
Simulation der Parker Solar Probe, Flug durch Kern eines Sonnensturms © C. Möstl, A. J. Weiss

APA

Neuer Sonnenzyklus: IWF- Forscher rechnen mit mehr Sonnenstürmen

18.11.2020

Ob die Sonnenaktivität der kommenden elf Jahre eher schwach oder doch heftig ausfallen wird, ist umstritten. Die Kommission der US-Weltraumbehörde NASA sagt einen eher schwachen Sonnenzyklus voraus, eine Studie des High Altitude Observatory in Colorado geht von einem der stärksten Zyklen seit dem 18. Jahrhundert aus. Laut dem Grazer IWF könnten in diesem Fall im Schnitt bis zu fünf Sonnenstürme pro Monat in der Erdatmosphäre - und damit viele neue Daten - gemessen werden.

Sonnenstürme, gigantische Wolken elektrisch geladener Sonnenteilchen, die mit hoher Geschwindigkeit über die Erde hinwegfegen, sind eine ernste Gefahr für die technisierte Gesellschaft. Sie werden von heftigen Eruptionen auf der Sonne verursacht und breiten sich als enorme Plasmawolken im Sonnenwind aus. In der Erdatmosphäre können sie elektromagnetische Störungen verursachen, die Satelliten, Kommunikations- und Energiesysteme negativ beeinflussen können. Forscher weltweit und so auch in Graz arbeiten an einem besseren Verständnis der Sonnenstürme und sind gespannt, was ihnen der kommende Sonnenzyklus an neuen Messdaten liefern wird. "Je mehr Möglichkeiten für Messungen uns die Sonne gibt, umso besser verstehen wir sie und umso besser werden wir lernen, wie wir extreme Sonnenstürme vorhersagen können", erklärte der Grazer Astrophysiker und Erstautor der jüngsten Studie, Christian Möstl, gegenüber der APA.

Sonnenstürme anhand konträrer Prognosen berechnet

Die Forscher des Grazer Instituts für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben gemeinsam mit internationalen Kollegen anhand zweier konträrer Prognosen die Anzahl der Sonnenstürme berechnet, die im neu begonnenen Sonnenzyklus die Erde und etwa auch Raumsonden wie "Solar Orbiter" und die "Parker Solar Probe" betreffen könnten, wie das IWF mitteilte. Ihre Berechnungen haben sie im "Astrophysical Journal" veröffentlicht.

Während der vergangenen elf Jahre war auf der Sonne eher wenig los. Der 24. Zyklus war einer der schwächsten seit Beginn der Aufzeichnungen vor rund 260 Jahren. Wie die Entwicklung weitergeht, wird kontrovers diskutiert: Eine Studie unter der Federführung des High Altitude Observatory zeigt aber, dass dies unter Berücksichtigung der Länge und Amplitude vorheriger Zyklen auch anders sein könnte und wir einen der stärksten Sonnenzyklen seit dem 18. Jahrhundert zu erwarten hätten. Laut der neuen IWF-Studie würden in diesem Fall im Schnitt bis zu fünf Sonnenstürme pro Monat die Erde treffen. "Das wäre eine Situation, wie wir sie seit den 1990er-Jahren nicht mehr hatten. Wir würden uns freuen, wenn die Sonne im neuen Zyklus etwas aktiver ist, denn zurzeit sind etliche Sonden unterwegs, die Daten sammeln. Vom Instrumentarium her ist alles bestens angerichtet", sagte Möstl.

"Parker Solar Probe" soll Korona durchliegen

Die im Jahr 2018 gestartete "Parker Solar Probe" der NASA soll erstmals die äußere Schicht der extrem heißen Sonnenatmosphäre, die Korona, durchfliegen. Alle paar Monate nähert sie sich der Sonne bis auf ein paar Millionen Kilometer. Im Falle einer erhöhten Sonnenaktivität wären laut Möstl noch nie da gewesene Beobachtungen von Sonnenstürmen nahe an der Sonne möglich. "Wir konnten unter anderem zeigen, dass sich die Raumsonde dort so schnell bewegt, dass sie den Sonnensturm während eines Events sogar zweimal kreuzen könnte. Das würde bahnbrechende Erkenntnisse über die Entstehung und Ausbreitung von Sonnenstürmen ermöglichen", betonte der Grazer Forscher.

Mit etwas Glück könnten dann zugleich Bild- und Magnetfelddaten der europäischen Sonde "Solar Orbiter" gewonnen und die Daten gemeinsam ausgewertet werden. Das IWF ist beim Solar Orbiter sowohl am Magnetfeldmessgerät als auch am Bordcomputer beteiligt.

Service: C. Möstl, A. J. Weiss, R. L. Bailey, M. A. Reiss, D. Stansby et al:" Prediction of the In Situ Coronal Mass Ejection Rate for Solar Cycle 25: Implications for Parker Solar Probe In Situ Observations", Astrophysical Journal, 903, 955-970, Doi: 10.3847/1538-4357/abb9a1, 2020

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