Einige der großen kosmischen Geheimnisse sind der Quelle viel näher als Sie vielleicht denken.
Nehmen Sie unsere Sonne - die Energiequelle für alles Leben auf der Erde. Es erzeugt starke Fackeln und koronare Massenauswürfe, die den interplanetaren Raum mit Energie versorgen und eine wunderschöne Aurora in den hohen Breiten unseres Planeten erzeugen. Die Sonne selbst hat jedoch eine mysteriöse heiße Atmosphäre, deren Ursachen bis vor kurzem völlig unverständlich waren. Mit Hilfe einer komplexen Computersimulation, die auf sorgfältiger Beobachtung beruht, wird dieses langjährige Rätsel allmählich aufgedeckt.
Die Basis, die unsere Sonne antreibt, ist ihr dominantes Magnetfeld, das die Sonnenatmosphäre, die so genannte Korona, auf Millionen von Grad erwärmt. Ähnlich wie die glühenden Filamente eines elektrischen Kamins steigen die Magnetfeldlinien aus den Tiefen der Sonne auf und erreichen ihre Korona. Es wird angenommen, dass diese dynamischen Schleifen aus überhitztem Plasma, die als Koronalschleifen bezeichnet werden, die Grundlage des Koronarheizmechanismus bilden.
Diese Feldlinien sind sehr dynamisch und nehmen entsprechend dem elfjährigen Sonnenzyklus ständig zu und ab. Aus noch ungeklärten Gründen wird dieser interne Solargenerator etwa alle 11 Jahre intensiver. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Sonnenaktivität zu und bricht dann aus. Wir nennen diesen Zeitraum die maximale Sonnenaktivität. Weltraummeteorologen sagen eine Zunahme der magnetischen Aktivität voraus, die eine Ansammlung aktiver Regionen und dunkler Punkte, sogenannte Sonnenflecken, auslöst. Zu diesem Zeitpunkt erreichen massive Sonneneruptionen, die unseren Planeten beeinflussen können, ihren Höhepunkt. Deshalb wird der Sonne so viel Aufmerksamkeit geschenkt. Unsere Hightech-Zivilisation hängt von einer ganzen Armada von Satelliten ab, und wir sind zunehmend auf Geräte angewiesen, die mit unserem globalen Netzwerk verbunden sind und unser tägliches Leben bestimmen. Wenn die Sonne einen starken koronaren Massenausstoß in unsere Richtung erzeugt, der aus einer Blase hochenergetischer Partikel besteht, kann sie unsere planetare Magnetosphäre in Stücke reißen, unsere Satelliten neutralisieren und die nationalen Energiesysteme überlasten. Wenn der letzte Moment etwas von Science-Fiction zu sein scheint, erinnern Sie sich an den Stromausfall von Hydro-Québec in Kanada im Jahr 1989. Ja, das gleiche passiert. Plötzlich stürzt die Stadt in die Dunkelheit und hört auf, Nachrichten in sozialen Netzwerken zu empfangen.
Animation der magnetischen Linien der Sonne:
Um zu verstehen, was hinter dem Sonnenzyklus steckt, warum er auftritt, welche Energieprozesse die starken Fackeln in der Sonnenkorona steuern und wie sie auf die Erde einwirken, müssen wir zunächst verstehen, wie Sonnenmagnetismus erzeugt wird. Unser Wissen auf diesem Gebiet ist sehr oberflächlich und fragmentarisch.
Laut Dean Pesnell, einem Spezialisten des Goddard Space Flight Centers der NASA (Goddard Space Flight Center der NASA) in Greenbelt, Maryland, wissen Wissenschaftler nicht genau, wo Magnetfelder erzeugt werden. Dies kann entweder tief in der Sonne oder nahe an der Oberfläche oder über eine große Lücke erfolgen.
Wie bei jeder anderen astronomischen Forschung wird eine große Datenmenge benötigt. Aus diesem Grund arbeitet das Solar Dynamics Observatory der NASA derzeit mit anderen Sonnenteleskopen und Weltraumwetterobservatorien zusammen, um die Dynamik der Sonne genauer als bisher zu untersuchen. Um diese Beobachtungen zu interpretieren, benötigen wir jedoch zusätzliche Computermodelle, die mit den physikalischen Konzepten hinter der Sonnenkorona arbeiten. Dies wird das Phänomen erklären, das wir sehen, und wird zu einem besseren Verständnis des Sonnenstands führen, wird Raumfahrtmeteorologen helfen, vorherzusagen, wo und wann der nächste Sonnensturm zuschlagen wird. In diesem Video wird das PFSS-Modell (Potential Field Source Surface Surface) von Holly Gilbert, stellvertretende Direktorin des Goddard Space Flight Center der NASA der Heliophysics Science Division, demonstriert. Ein solches Modell hilft Wissenschaftlern zu verstehen, wie sich die Magnetfelder der Sonne entwickeln, und bietet sogar eine Imitation dessen, was auf der gegenüberliegenden Seite geschieht.
Und obwohl wir noch weit davon entfernt sind, die Funktionsweise des Generators in der Sonne zu verstehen, sind wir uns der bösen Kugel aus magnetisiertem Plasma bewusst, die er in unsere Richtung senden kann. Heliophysiker verbessern ständig Modelle und Methoden, um den Moment vorherzusagen, in dem ein weiterer großer Sonnensturm unseren Planeten trifft.
