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Eine neue Art Sonnensturm |
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13.06.2005 - Eine Reise zum Mond? Seien Sie vorsichtig. Eine neue Art Sonnensturm kann Sie überraschen.
Januar 2005 war ein stürmischer Monat -- im All. Fast ohne Vorwarnung tauchte ein riesiger Fleck auf der Sonne auf und begann zu explodieren. Zwischen dem 15. und 19. Januar produzierte der Sonnenfleck 720 vier Sonnen-Flares. Als er am 20. Januar ein fünftes Mal explodierte, waren die Beobachter nicht überrascht. Sie hätten es sein sollen. Forscher erkennen nun, dass der Ausbruch vom 20. Januar etwas Besonderes war. Er hat die Fundamente der Weltraum-Wettertheorie erschüttert und, möglicherweise, die Art und Weise verändert, auf welche Astronauten sich verhalten, wenn sie zum Mond zurückkehren. Sonnenfleck 720 entfesselte eine neue Art Sonnensturm. Wenige Minuten nach dem Flare vom 20. Januar, umhüllte ein Schwarm von schnellen Protonen Erde und Mond. Dreißig Minuten später war der intensivste Protonensturm der vergangenen Jahrzehnte im Gange. "Wir wurden schon vorher von starken Protonenstürmen getroffen, allerdings niemals so schnell," sagt der Sonnenphysiker Robert Lin von der UC Berkeley. "Protonenstürme entwickeln sich normalerweise Stunden oder sogar Tage nach einem Flare." Dieser begann innerhalb von Minuten. Protonenstürme verursachen alle möglichen Probleme. Sie stören den Amateurfunk. Sie beschädigen Satelliten und verursachen Kurzschlüsse und Neustarts der Computer. Am schlimmsten ist es, dass sie die Hülle von Weltraumanzügen durchdringen können und die Astronauten sich dadurch krank fühlen. "Ein Astronaut, der am 20. Januar draußen gewesen wäre, hätte kaum Zeit gehabt sich eine Deckung zu suchen," sagt Lin. Der Sturm kam schnell und "heftig", mit Protonenenergien die 100 Millionen Elektrovolt überstiegen. Dies ist die Art von hochenergiereichen Teilchen, die menschliche Zellen und Gewebe beschädigen können. "Das letzte Mal, dass wir einen Sturm dieser Art sahen, war im Februar 1956." Die Einzelheiten dieses Ereignisses sind nicht klar, weil es vor dem Weltraum-Zeitalter auftrat. "Es gab damals keine Satelliten, die die Sonne beobachteten." Nach der Weltraum-Wettertheorie -- die bald überarbeitet werden muss -- entwickelt sich ein Protonensturm folgendermaßen: Er beginnt mit einer Explosion, normalerweise über einem Sonnenfleck. Sonnenflecken sind Gebiete in denen starke Magnetfelder durch die Oberfläche der Sonne hinausstoßen. Aus Gründen, die niemand vollständig versteht, können diese Felder instabil werden und explodieren, was eine Energie äquivalent zu 10 Milliarden Wasserstoffbomben freisetzt. Von der Erde aus sehen wir einen Lichtblitz und Röntgenstrahlung. Dies ist der "Sonnen-Flare" und das erste Zeichen dafür, dass eine Explosion stattgefunden hat. Licht dieser Flares erreicht die Erde in nur 8 Minuten. Dann, wenn die Explosion stark genug ist, bewegt sich eine Welle, bestehend aus einer Wolke von Milliarden Tonnen Gas, vom Explosionsort weg. Dies ist der koronale Massenausbruch (Coronal Mass Ejection) oder "CME." CMEs sind relativ langsam. Selbst die schnellsten, welche sich mit 1.000 - 2.000 km/s bewegen, benötigen Tage um die Erde zu erreichen. Sie wissen, dass ein CME die Erde erreicht hat, wenn Sie Polarlichter am Himmel sehen. Auf dem Weg zur Erde, pflügen CMEs durch eine Menge gasförmiges Material, zuerst in der Sonnenatmosphäre und dann draußen im interplanetarischen Raum. Sie dachten der Weltraum sei leer? Nein. Die Leere zwischen den Planeten ist gefüllt mit Protonen und anderen Teilchen des Sonnenwindes. Schockwellen vor den CMEs können diese Protonen in unsere Richtung beschleunigen -- folglich der Protonensturm. "CMEs sind der Grund für die meisten Protonenstürme," sagt Lin, aber nicht für den Protonensturm vom 20. Janaur. Nach der Theorie können CMEs Material nicht schnell genug zur Erde stoßen. Zurück zur Tafel: Wenn nicht ein CME die Protonen beschleunigte, was dann? "Wir haben eine wichtigen Anhaltspunkt," sagt Lin. Als die Explosion geschah, befand sich Sonnenfleck 720 an einer speziellen Stelle auf der Sonne: 60o westlicher Länge. Dies bedeutet, "der Sonnenfleck war magnetisch mit der Erde verbunden." Er erklärt: Das Magnetfeld der Sonne tritt spiralförmig hinaus in das Sonnensystem, wie Wasser aus einem Rasensprenger. (Warum? Die Sonnen dreht sich wie ein Rasensprenger) Das Magnetfeld, welches von der Sonne bei 60° westlicher Länge hervortritt wird gebogen und kreuzt die Erde. Protonen werden durch magnetische Kraftfelder auf ihre Bahnen gelenkt und folglich gab es am 20. Januar eine Super-Autobahn für Protonen, die direkt vom Sonnenfleck 720 zur Erde führte. "So sind die Protonen hierher gekommen," spekuliert Lin. Wie sie jedoch beschleunigt wurden, bleibt ein Geheimnis. Was bedeutet all dies für Astronauten? Bleiben sie drinnen, wenn es einen großen Sonnenfleck nahe 60° westlicher Länge gibt. Oder, wenn sie einen Mondspaziergang machen müssen, nehmen sie einen Strahlenschutz mit. Es ist nicht so schwer, wie es sich anhört. Autor: Frank Erhardt |
