Der vergangene Sommer war eine ziemlich schreckliche Zeit in Bezug auf das Wetter. Neben wütenden Bränden in Kanadas westlicher Provinz British Columbia wurde der Südosten der Vereinigten Staaten von aufeinanderfolgenden Stürmen und Hurrikans heimgesucht – d. h. Tropensturm Emily und Hurrikane Franklin, Gert, Harvey und Irma. Als ob das nicht genug wäre, nimmt in letzter Zeit auch die Sonnenaktivität zu, was ernsthafte Auswirkungen auf das Weltraumwetter haben könnte.
In der vergangenen Woche haben Forscher der Universität Sheffield in Großbritannien und Queen’s University Belfast die größte Sonneneruption seit 12 Jahren entdeckt. Dieser massive Strahlungsausbruch fand am Mittwoch, 6. September , und war einer von drei, die über einen Zeitraum von 48 Stunden beobachtet wurden. Während diese neueste Sonneneruption für den Menschen ungefährlich ist, könnte sie eine erhebliche Gefahr für Kommunikations- und GPS-Satelliten darstellen.
Die Eruption war auch die achtgrößte, die seit Beginn der Überwachung der Sonneneruptionsaktivität im Jahr 1996 entdeckt wurde. Wie die beiden vorherigen Eruptionen, die während derselben 48 Stunden stattfanden, war diese letzte Explosion ein X-Klasse Flare – die größte Art von Flare, die Wissenschaftlern bekannt ist. Es trat um 13:00 GMT (06:00 PDT; 09:00 EST) auf und wurde mit einem Energieniveau von X9.3 gemessen.
Im Wesentlichen brach es mit der Kraft von einer Milliarde thermonuklearer Bomben aus und trieb das Plasma mit Geschwindigkeiten von bis zu 2000 km/s (1243 mi/s) von der Oberfläche weg. Dieses Phänomen, bekannt als Koronale Massenauswürfe (CMEs) sind dafür bekannt, dass sie die Elektronik im Low Earth Orbit (LEO) verwüsten. Und während die Magnetosphäre der Erde Schutz vor diesen Ereignissen bietet, sind manchmal auch elektronische Systeme auf der Planetenoberfläche betroffen.
Die Veranstaltung wurde von einem Team eines Konsortiums von Universitäten, zu dem die University of Sheffield und die Queen’s University Belfast gehörten, beobachtet. Mit Unterstützung der Rat für Wissenschafts- und Technologieeinrichtungen , führten sie ihre Beobachtungen mit dem Institut für Sonnenphysik ‘ (ISP) schwedisches 1-Meter-Sonnenteleskop, das sich am Roque de los Muchachos-Observatorium – betrieben von der Kanarisches Institut für Astrophysik .
Wie Professor Mihalis Mathioudakis, der das Projekt an der Queen’s University Belfast leitete, in einer kürzlich erschienenen University of Sheffield Pressemitteilung :
„Sonneneruptionen sind die energiereichsten Ereignisse in unserem Sonnensystem und können einen großen Einfluss auf die Erde haben. Das Engagement und die Beharrlichkeit unserer Nachwuchswissenschaftler, die diese Beobachtungen geplant und durchgeführt haben, führten zur Aufnahme dieses einzigartigen Ereignisses und haben dazu beigetragen, unser Wissen auf diesem Gebiet zu erweitern.“
Das Team konnte die ersten Momente des Lebens einer Sonneneruption festhalten. Dies war äußerst glücklich, da eine der größten Herausforderungen bei der Beobachtung von Sonneneruptionen von bodengestützten Teleskopen die kurzen Zeitskalen sind, über die sie ausbrechen und sich entwickeln. Im Falle von Fackeln der X-Klasse sind sie in der Lage, in nur etwa fünf Minuten eine Spitzenintensität zu bilden und zu erreichen.
Auf diesem Foto, das am 11. März 2015 vom Solar Dynamics Observatory der NASA aufgenommen wurde, leuchtet eine starke X2-Klasse aus der Sonnenfleckenregion 2297 feurig gelb. Bildnachweis: NASA
Mit anderen Worten, Beobachter – die zu einem bestimmten Zeitpunkt nur einen kleinen Teil der Sonne sehen – müssen sehr schnell handeln, um sicherzustellen, dass sie die entscheidenden Eröffnungsmomente der Evolution einer Flare erfassen. Als Dr. Chris Nelson vom Solar Physics and Space Plasma Research Center (SP2RC) – der einer der Beobachter am Teleskop war – erklärt :
„Es ist sehr ungewöhnlich, die ersten Minuten des Lebens einer Fackel zu beobachten. Wir können mit dem schwedischen Sonnenteleskop nur etwa 1/250 der Sonnenoberfläche gleichzeitig beobachten, daher erfordert es viel Glück, zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein. Die Aufstiegsphasen von drei X-Klassen an zwei Tagen zu beobachten, ist einfach unbekannt.“
Eine weitere interessante Sache an diesem Aufflackern und den beiden, die ihm vorausgingen, war das Timing. Gegenwärtig erwarteten Astronomen, dass wir uns in einer Zeit mit verminderter Sonnenaktivität befanden. Aber wie Dr. Aaron Reid, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Astrophysics Research Center der Queen’s University Belfast und Co-Autor des Papiers, erklärt :
„Die Sonne befindet sich derzeit in dem, was wir solares Minimum nennen. Die Anzahl der aktiven Regionen, in denen Fackeln auftreten, ist gering, daher ist es sehr üblich, dass Fackeln der X-Klasse so dicht beieinander liegen. Diese Beobachtungen können uns sagen, wie und warum sich diese Flares gebildet haben, damit wir sie in Zukunft besser vorhersagen können.“
Auch Professor Robertus von Fáy-Siebenbürgen, der das SP2RC leitet, zeigte sich sehr begeistert von der Leistung des Forschungsteams. „Wir bei SP2RC sind sehr stolz darauf, so talentierte Wissenschaftler zu haben, die wahre Entdeckungen machen können.“ er sagte . 'Diese Beobachtungen sind sehr schwierig und erfordern harte Arbeit, um vollständig zu verstehen, was genau auf der Sonne passiert ist.'
Die Vorhersage, wann und wie Sonneneruptionen auftreten werden, wird auch bei der Entwicklung von Frühwarn- und Präventivmaßnahmen helfen. Das ist Teil einer wachsenden Industrie, die Satelliten und Orbitalmissionen vor schädlichen elektromagnetischen Störungen schützen möchte. Und da die Präsenz der Menschheit in LEO in den kommenden Jahrzehnten erheblich zunehmen wird, wird diese Branche voraussichtlich einen Wert von mehreren Milliarden Dollar erreichen.
Ja, mit allem, was von kleinen Satelliten, Weltraumflugzeugen, kommerziellen Lebensräumen und mehr Raumstationen im Weltraum bereitgestellt wird, wird erwartet, dass der Low Earth Orbit in den kommenden Jahrzehnten ziemlich überfüllt wird. Das Letzte, was wir brauchen, ist für große Teile dieser Maschinerie oder – Himmel bewahre! – bemannte Raumfahrzeuge, Stationen und Lebensräume werden aufgrund von Sonneneruptionen außer Betrieb gesetzt.
Wenn die Menschheit wirklich eine Weltraumfahrerrasse werden soll, müssen wir wissen, wie man das Weltraumwetter vorhersagt, genauso wie das Wetter hier auf der Erde. Und genau wie Wind, Regen und andere meteorologische Phänomene müssen wir wissen, wann die Luken geschlossen und die Segel eingestellt werden müssen.
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