Forscher spüren Sonnenflecken auf - bevor sie entstehen

Nachweis von Magnetfeldern tief unter der Oberfläche erlaubt bessere Vorhersage des Weltraumwetters

Sonnenfleck
Sonnenfleck

Stanford (USA) - Mit einem neuen Verfahren lassen sich Sonnenflecken bereits bis zu zwei Tage vor ihrem Erscheinen auf der Sonnenoberfläche aufspüren. Die frühe Entdeckung von Sonnenflecken könnte zu einer Verbesserung der Vorhersage des Weltraumwetters führen, so die Entwickler der Methode. Die entstehenden Flecken verraten sich durch bis zu 65.000 Kilometer unter der Oberfläche liegende starke Magnetfelder. Diese magnetischen Strukturen steigen dann mit einer Geschwindigkeit von 300 bis 600 Metern pro Sekunde auf, berichten die Sonnenforscher im Fachblatt "Science".

Sonnenflecken sind Regionen auf der Sonnenoberfläche, in denen starke Magnetfelder das Aufsteigen heißer Materie aus dem Sonneninneren unterbinden. Die Regionen sind dadurch kühler und dunkler als ihre Umgebung. Große Sonnenfleckengruppen sind zugleich Zentren weiterer magnetischer Aktivitäten: "Aktive Regionen auf der Sonne verursachen Strahlungsausbrüche und koronale Massenauswürfe", schreiben Stathis Ilonidis und seine Kollegen von der Stanford University in den USA.

Wenn die dabei ins Weltall geschleuderten elektrisch geladenen Teilchen die Erde erreichen, kommt es zu magnetischen Stürmen. Diese gefährden nicht nur Astronauten im All, sie "führen auch zu Stromausfällen auf der Erde, zum Versagen von Satelliten, zu Unterbrechungen der Telekommunikation und zu Störungen der Satellitennavigation", so die Forscher. "Eine Überwachung der Prozesse unter der Oberfläche der Sonne und eine damit verbundene Voraussage der magnetischen Aktivität würde die Vorhersage des Weltraumwetters verbessern."

Die Theorien zur Entstehung der Sonnenaktivität gehen davon aus, dass lokale Störungen im Magnetfeld im Inneren der Sonne dazu führen, dass Magnetfeldlinien sich aufwölben und an die Oberfläche aufsteigen. Versuche, die aufsteigenden Magnetfelder vor ihrem Durchbruch an die Oberfläche nachzuweisen, waren bislang jedoch gescheitert. Ilonidis und seine Kollegen haben nun ein neues Verfahren entwickelt, um die starken Magnetfelder aufzuspüren. Ihr Trick: Sie messen nicht direkt die Magnetfelder, sondern die durch die Magnetfelder verursachten Störungen in der Ausbreitung von Schallwellen im Sonneninneren.

Für ihre Messungen benutzten die Wissenschaftler das amerikanisch-europäische Sonnenobservatorium Soho, das 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt Richtung Sonne im Weltall stationiert ist. Die Wissenschaftler stießen auf deutliche Anomalien in der Ausbreitung der akustischen Wellen in Regionen, in denen ein bis zwei Tage später Sonnenflecken auftauchen. Eine genaue Analyse dieser Anomalien deutet auf einen Ursprung in einer Tiefe von 57.000 bis 66.000 Kilometern unter der Sonnenoberfläche hin.