“Rosettastein”-Eruption könnte verschiedene Sonneneruptionen erklären

Durch eine dramatische, mehrstufige Eruption hat die Sonne neue Hinweise geliefert, die Wissenschaftlern bei der Lösung des lange bestehenden Rätsels um die Ursache der gewaltigen und unvorhersehbaren Eruptionen der Sonne helfen könnten. Die Aufdeckung dieser grundlegenden physikalischen Prozesse könnte Forschern helfen, die Eruptionen besser vorherzusagen, die gefährliche Weltraumwetterbedingungen in Erdnähe verursachen.

Die Eruption enthielt Komponenten von drei verschiedenen Eruptionstypen, die normalerweise separat auftreten. Dies ist das erste Mal, das solch ein Ereignis beobachtet wurde. Alle drei Eruptionstypen in einem Ereignis gemeinsam zu sehen, gibt Forschern so etwas wie einen “solaren Rosettastein”. Es erlaubt ihnen, das zu übersetzen, was sie über jeden Eruptionstyp wissen, um andere Typen zu verstehen und einen zugrunde liegenden Mechanismus aufzudecken, der alle Typen solarer Eruptionen erklären könnte.

“Dieses Ereignis ist ein fehlendes Bindeglied, bei dem wir all diese Aspekte von verschiedenen Eruptionstypen in einem schönen kleinen Paket sehen können”, sagte Emily Mason vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland), die Hauptautorin der neuen Studie. “Es macht unmissverständlich klar, dass diese Eruptionen durch denselben Mechanismus entstehen, nur in unterschiedlichen Größenordnungen.”

Eruptionen auf der Sonne treten normalerweise in einer von drei Formen auf: als koronaler Massenauswurf, als Jet oder als partielle Eruption. Koronale Massenauswürfe und Jets sind beides explosive Eruptionen, die Energie und Teilchen in den Weltraum katapultieren, aber sie sehen sehr unterschiedlich aus. Während Jets als schmale Säulen aus solarer Materie in den Weltraum eruptieren, bilden koronale Massenauswürfe riesige expandierende Blasen, die vom Magnetfeld der Sonne gestaltet werden. Partielle Eruptionen dagegen beginnen auf der Oberfläche, aber haben nicht genug Energie, um die Sonne zu verlassen, daher fällt der Großteil der Materie zurück auf die Sonnenoberfläche.

Diese Eruption wurde vom Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA und dem Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) der ESA am 12. und 13. März 2016 beobachtet. Die Wissenschaftler sahen den Auswurf einer heißen Schicht solarer Materie über einer magnetisch aktiven Region auf der Sonnenoberfläche. Die Eruption war zu groß für einen Jet, aber zu schmal für eine koronalen Massenauswurf. Innerhalb einer halben Stunde begann eine zweite Schicht kühlerer Materie auf der Oberfläche ebenfalls am selben Ort zu eruptieren, aber letztendlich fiel es als partielle Eruption zurück. Die Beobachtung einer Eruption mit Eigenschaften eines Jets und eines koronalen Massenauswurfs verrät Wissenschaftlern, dass sie wahrscheinlich von einem einzigen Mechanismus verursacht werden.

Mit diesen neuen Erkenntnissen können Forscher das, was sie über Jets wissen, auf koronale Massenauswürfe anwenden. Das Ereignis verrät den Forschern auch, dass partielle Eruptionen im selben Spektrum auftreten, aber einer noch unbekannten Begrenzung begegnen, die ihre Energie limitiert und die ihnen nicht erlaubt, von der Sonne zu entkommen.

Den Mechanismus hinter diesen Ereignissen zu verstehen, insbesondere hinter koronalen Massenauswürfen, ist von entscheidender Bedeutung für die Vorhersage, wann eine große Eruption Störungen auf der Erde hervorrufen könnte. Vor allem koronale Massenauswürfe setzen große Wolken aus hochenergetischen, geladenen Teilchen und Magnetfeldern frei, die durch das Sonnensystem strömen und Weltraumwetterphänomene auslösen können. Ein solcher Strom aus hochenergetischen Teilchen und Aktivität kann für Astronauten und Technologie im Weltraum und in Extremfällen auch für Stromnetze auf der Erde gefährlich sein.

Durch die Modellierung der neuen Rosetta-Eruption und ähnlicher seitdem beobachteter Eruptionen hoffen die Forscher, dass sie feststellen können, welcher Grundmechanismus Sonneneruptionen auslöst und deren Eigenschaften bestimmt. Einen Auslöser zu finden, könnte Wissenschaftlern letztendlich erlauben, mit mehreren Stunden Vorlaufzeit vorherzusagen, wann eine starke Eruption die Erde und den Mars bedrohen könnte. Das würde Astronauten und den Kontrollteams von Raumfahrzeugen ermöglichen, Vorsichtsmaßnahmen zu treffen.

Die neue Studie wurde von Mason am 7. Juni 2021 auf dem AAS 238 Meeting präsentiert und zur Veröffentlichung in den Astrophysical Journal Letters eingereicht.

Quelle

(THK)