Dieser koronale Massenauswurf, der von der NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory aufgenommen wurde, brach am 31. August 2012 auf der Sonne aus.(Bildnachweis: NASA/GFSC/SDO)
Stellen Sie sich vor, die Wissenschaftler könnten uns noch mehr vorwarnen, bevor wir die Gelegenheit haben, ein supergeladenes Polarlicht zu sehen.
Forscher der Universität Aberystwyth in Wales sagen, dass sie einen Weg gefunden haben, um genau das zu tun, indem sie die Geschwindigkeit von koronalen Massenauswürfen (CMEs) genauer vorhersagen, bevor diese mächtigen Stürme aus der Oberfläche der Sonne ausbrechen.
„Unsere Forschung erweitert nicht nur unser Verständnis des explosiven Verhaltens der Sonne, sondern verbessert auch unsere Fähigkeit zur Vorhersage von Weltraumwetterereignissen erheblich“, sagte die Hauptautorin der Studie, Harshita Gandhi, Sonnenphysikerin in Aberystwyth, in einer von der Royal Astronomical Society veröffentlichten Pressemitteilung. „Das bedeutet eine bessere Vorbereitung und einen besseren Schutz für die technischen Systeme, auf die wir uns täglich verlassen.“
CMEs sind gewaltige Eruptionen, die riesige Wolken aus Sonnenplasma mit Millionen von Kilometern pro Stunde durch den Weltraum schießen. Wenn CMEs auf die Erde treffen, können sie die Polarlichter – das Nord- und Südlicht – verstärken, aber auch Störungen bei Satelliten, dem Stromnetz und den Kommunikationssystemen verursachen.
Gandhi und ihr Forscherteam untersuchten Sonnenflecken, aktive Regionen auf der Sonnenoberfläche, die als Startrampen für CMEs und Sonneneruptionen dienen. Sie konzentrierten sich auf eine Variable, die als „kritische Höhe“ bezeichnet wird – die Höhe, bei der das Magnetfeld eines Sonnenflecks instabil wird, was zur Entstehung eines CME führen kann.
„Indem wir messen, wie die Stärke des Magnetfelds mit der Höhe abnimmt, können wir diese kritische Höhe bestimmen. Diese Daten können dann zusammen mit einem geometrischen Modell verwendet werden, um die wahre Geschwindigkeit von CMEs in drei statt nur zwei Dimensionen zu verfolgen, was für präzise Vorhersagen unerlässlich ist“, so Gandhi. „Unsere Ergebnisse zeigen eine starke Beziehung zwischen der kritischen Höhe bei Beginn des CME und der tatsächlichen Geschwindigkeit des CME. Diese Erkenntnis ermöglicht es uns, die Geschwindigkeit des CME und damit auch seine Ankunftszeit auf der Erde vorherzusagen, noch bevor der CME vollständig ausgebrochen ist.“
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Ein besseres Verständnis darüber, wie schnell sich ein CME bewegt, würde den Wissenschaftlern helfen, genauere Vorhersagen zu erstellen und mehr Vorlaufzeit einzuräumen, bevor die Plasmawolke auf der Erde ankommt. Solche Vorhersagen können recht schwierig sein, vor allem wenn ein Sonnenfleck mehrere CMEs kurz hintereinander abfeuert, wie es im vergangenen Mai der Fall war.
„Das Verständnis und die Nutzung der kritischen Höhe in unseren Vorhersagen verbessert unsere Fähigkeit, vor eintreffenden CMEs zu warnen, und hilft, die Technologie zu schützen, von der unser modernes Leben abhängt“, sagte Gandhi.
Das Forschungsteam präsentierte seine Ergebnisse am Freitag (19. Juli) der Royal Astronomical Society während des Nationalen Astronomietreffens der Organisation.
