NASA-Sonde flog so nah an die Sonne, dass sie sah, wie Sonnenwind entstand

Künstlerisches Konzept der Raumsonde Parker Solar Probe, die sich der Sonne nähert. Die 2018 gestartete ... [+]-Sonde verbessert unsere Fähigkeit, große Weltraumwetterereignisse vorherzusagen, die sich auf das Leben auf der Erde auswirken.

Der Sonnenwind strömt von der Sonne aus durch das Sonnensystem und trägt geladene Teilchen mit sich, die auf die Planeten treffen, auf der Erde zu Polarlichtern, Funkausfällen und, nur gelegentlich, zu verheerenden Schäden bei Satelliten und dem Stromnetz führen.

Es nimmt zu und ab und hat sich bisher allen Versuchen widersetzt, es vorherzusagen – Versuche, die immer wichtiger werden, da unsere technologische Gesellschaft immer anfälliger für ein nur einmal im Jahrhundert auftretendes „Schwarzer-Schwan-Ereignis“ wie einen solaren Supersturm erscheint.

Ein solches Ereignis könnte Technologien wie Satelliten, Internetkabel, Fernstromleitungen und Transformatoren zerstören.

Die NASA und Sonnenphysiker sind an dem Fall beteiligt – und ihnen ist gerade ein Durchbruch gelungen.

Basierend auf der Theorie, dass die Vorhersage des Weltraumwetters bedeutet, herauszufinden, woher der Sonnenwind kommt und wie er entsteht, wurde die Parker Solar Probe der NASA am 12. August 2018 gestartet, um den Ursprung der hochenergetischen Teilchen zu finden, aus denen der Sonnenwind besteht.

Ein neues in Nature veröffentlichtes Papier beschreibt einen nahen Vorbeiflug an der Sonne, bei dem sie bis auf 21 Millionen Kilometer herankam. Es konnte die Feinstruktur des Sonnenwinds nahe seiner Entstehungsstelle an der Sonnenoberfläche nachweisen.

„Das Verständnis des Mechanismus hinter dem Sonnenwind ist aus praktischen Gründen auf der Erde wichtig“, sagte James Drake von der University of Maryland-College Park. „Das wird unsere Fähigkeit beeinträchtigen zu verstehen, wie die Sonne Energie freisetzt und geomagnetische Stürme antreibt, die eine Bedrohung für unsere Kommunikationsnetze darstellen.“

Während des Vorbeiflugs entdeckte Parker Ströme hochenergetischer Teilchen, die mit den Vorgängen in den koronalen Löchern übereinstimmen, die Sonnenphysiker nennen – kühlere, weniger dichte Regionen in der äußeren Atmosphäre der Sonne, in denen sich offene Magnetfeldlinien nach außen ausdehnen. Es deutet darauf hin, dass der Sonnenwind dort seinen Ursprung hat.

Die Forscher vergleichen die koronalen Löcher mit Schauern, bei denen gleichmäßig verteilte Strahlen aus hellen Stellen austreten, an denen magnetische Feldlinien in die Sonnenoberfläche hinein- und wieder herauslaufen.

Einige dachten, Parker sei zu früh im Sonnenzyklus gestartet, um aussagekräftige Informationen zu erhalten. Die Sonne hat einen Sonnenfleckenzyklus von etwa 11 Jahren, in dem sie vom Sonnenminimum (das letzte war im Jahr 2019) zum Sonnenmaximum anwächst, wobei letzteres durch viele Sonnenflecken und häufiger auftretende Sonneneruptionen gekennzeichnet ist – und aufgeht 2024/2025.

Koronale Löcher entstehen nur an den Polen der Sonne während des Sonnenminimums, aber in den Jahren um das Sonnenmaximum herum – derzeit – dreht sich das Magnetfeld der Sonne um und sie erscheinen überall auf der Oberfläche. Das hat Konsequenzen für die Erde, die stärkerem Sonnenwind und damit häufigeren geomagnetischen Stürmen ausgesetzt ist.

„Zu Beginn der Sonnensondenmission herrschte eine gewisse Bestürzung darüber, dass wir dieses Ding direkt in den ruhigsten und langweiligsten Teil des Sonnenzyklus starten werden“, sagte Stuart D. Bale, Professor für Physik an der University of Kalifornien, Berkeley. „Aber ich denke, ohne das hätten wir das nie verstanden. Es wäre einfach zu chaotisch gewesen. Ich denke, wir haben Glück, dass wir es im solaren Minimum gestartet haben.“

Die Parker Solar Probe der NASA vollendete am 17. März 2023 ihre 15. Annäherung an die Sonne (von insgesamt 24) und kam dabei auf 5,3 Millionen Meilen heran, während sie sich mit einer Geschwindigkeit von 364.619 Meilen pro Stunde bewegte. Sein nächster enger Vorbeiflug an der Sonne findet am 22. Juni 2023 statt, wenn er wieder auf 5,3 Millionen Meilen herankommt.

Da die Sonne nun in ihr solares Maximum eintritt, wird ihre Aktivität chaotischer und es könnte schwieriger werden, so präzise Beobachtungen bestimmter Prozesse durchzuführen, aber Ende 2024 und 2025 wird Parker seine drei nächsten Vorbeiflüge in nur 4,2 Millionen Meilen Entfernung von der Sonne durchführen – die Grenze, bevor seine Instrumente schmelzen würden.

Ich wünsche Ihnen einen klaren Himmel und große Augen.