Plasmaschleuder Sonne

Unsere Sonne verliert ständig Materie, größtenteils in Form von Protonen und Elektronen. Dieses heiße Plasma wird auch Sonnenwind gennant. Der Wind wurde bereits vorhergesagt bevor es Satelliten gab, um ihn direkt zu messen. Theoretische Überlegungen ergaben, dass die äußere Sonnenatmosphäre, die Korona, allmählich verdampfen muss, außerdem kann ein Wind aus geladenen Teilchen sehr gut den Gasschweif der Kometen erklären. Heute können wir mit Satelliten die Teilchen direkt messen. In der Umgebung der Erde sind es typischerweise 5 bis 10 Protonen pro Kubikzentimeter. So verliert die Sonne Materie mit einer Rate von 10^-14 Sonnenmassen pro Jahr.

Eigentlich wird die Korona von riesigen Magnetfeldschleifen durchzogen, die das Abströmen des elektrisch geladenen Plasmas verhindert. Doch in so genannten koronalen Löchern öffnet sich das Magnetfeld nach außen und der Sonnenwind kann abströmen. Solch ein koronales Loch ist als dunkle schlüssellochartige Struktur in Röntgenaufnahmen der Sonne sichtbar. Hier ein aktuelles koronales Loch gesehen mit dem Sonnensatelliten Solar Dynamics Observatory (SDO):

Der Sonnenwind wird von zwei weiteren Raumsonden systematisch untersucht. Es handelt sich um die Zwillingssonden STEREO A und STEREO B. Erstere fliegt der Erde voraus, zweitere der Erde hinterher. Auf diese Art und Weise können die Forscher den Weg des Sonnenwindes dreidimensional rekonstruieren. Dabei kann man aktiv mithelfen und zwar auf der Webseite www.solarstormwatch.com Hier stellen die Wissenschaftler die Aufnahmen der beiden Sonden zur Verfügung und bitten die User diese Aufnahmen insbesondere nach erruptiven Abströmen des Sonnenwindes zu durchsuchen und die Plasmawolken direkt zu vermessen. Das Ergebnis dieser Auswertungen aus mehreren Jahren wurde nun in einer Simulation aufbereitet:



Die kleinen braunen Kügelchen symbolisieren den relativ gleichmäßigen Massenverlust durch koronale Löcher. Man beachte auch den "Rasensprengereffekt" der durch die Drehung der Sonne entsteht, denn die Quelle des Sonnenwindes dreht sich ja mit. Zwischendurch kommt es aber immer wieder zu deutlich gewaltigeren Ereignissen, die koronale Massenauswürfe (coronal mass ejections, CMEs) genannt werden und der Internetseite solarstormwatch.com den Namen gegeben haben. Was man auch schön sieht in dem Video ist, wie die Raumsonden STEREO A und B sich über die Jahre kontinuierlich von der Erde entfernen, um ihren eigentlichen Beobachtungsplatz einzunehmen.

Inzwischen sind die Sonden so weit entfernt, dass sie mit ihrer Hauptkamera sowohl die Erde, als auch die Sonne im Blickfeld haben und somit den kompletten Weg eines CME darstellen können:

Dieses Bild gelang mit der Sonde STEREO B. Procyon ist der Name eines hellen Sterns, der den CCD-Chip der Kamera sättigt und so, wie die Erde auch, einen künstlichen Strich erzeugt.

Schon früher konnten die Astronomen mit verschiedenen Instrumenten und Methoden den Weg eines koronalen Massenauswurfs von der Sonne bis zur Erde verfolgen. In dem Video unten ist die Sonne am rechten Rand und die Erde links. Beachtet die heftige Eruption und schließlich den deutlichen Zeigerausschlag der Teilchendichte in der Umgebung der Erde.



Vor der Erde steht in dem Bild oben die Venus in unterer Konjunktion. Wer sich für die Details dieses Videos interessiert, findet hier den zugehörigen Artikel der NASA:Spacecraft Sees Solar Storm Engulf Earth

So gewaltig wie das auch aussieht, sollte man nicht vergessen, dass die Teilchendichte recht gering ist und die Sonne so eine gewaltige Masse hat, dass es 10^14 Jahre dauern würde, bis sie sich selbst "weggeblasen" hätte. Vorher geschehen aber im Inneren der Sonne noch viel gewaltigere Prozesse.