Sonneneruptionen unserer Sonne sind nichts im Vergleich zu Eruptionen einiger anderer Sterne - sogenannten „Superflares“. Zwei Wissenschaftler sagen, unsere Sonne könnte auch ein Superstar sein.
Die Sonne kann ungeheure Eruptionen hervorrufen, die die Funkkommunikation und die Stromversorgung hier auf der Erde beeinträchtigen können. Der größte beobachtete Ausbruch ereignete sich im September 1859, als riesige Mengen von heißem Plasma unseres Nachbarsterns auf die Erde trafen. Bildnachweis: NASA und © Vadimsadovski / Fotolia
Von Rasmus Rørbæk und Christoffer Karoff, Universität Aarhus, Dänemark
Hin und wieder treffen große Sonnenstürme auf die Erde, wo sie Polarlichter und in seltenen Fällen Stromausfälle verursachen. Diese Ereignisse sind jedoch nichts im Vergleich zu der apokalyptischen Zerstörung, die wir erleben würden, wenn die Erde von einer Superflamme getroffen würde. Ein internationales Forscherteam schlägt vor, dass dieses Szenario eine echte Möglichkeit sein könnte.
Sonneneruptionen bestehen aus energetischen Teilchen, die von der Sonne weg in den Weltraum geschleudert werden, wo diejenigen, die auf die Erde gerichtet sind, auf das Magnetfeld um unseren Planeten treffen. Wenn diese Eruptionen mit dem Erdmagnetfeld interagieren, verursachen sie wunderschöne Auroren - ein poetisches Phänomen, das uns daran erinnert, dass unser nächster Stern ein unberechenbarer Nachbar ist.
Sonneneruptionen sind jedoch nichts im Vergleich zu den Eruptionen, die wir auf anderen Sternen sehen, den sogenannten "Superflares". Superflares waren ein Rätsel, seit die Kepler-Mission sie vor vier Jahren in größerer Zahl entdeckte.
Es stellten sich Fragen: Werden Superflares durch denselben Mechanismus wie Sonneneruptionen gebildet? Wenn ja, kann die Sonne dann auch ein Superflare erzeugen?
Ein internationales Forscherteam hat nun Antworten auf einige dieser Fragen vorgeschlagen. Ihre alarmierenden Antworten wurden in veröffentlicht Naturkommunikation am 24. März 2016.
Der gefährliche Nachbar
Die Sonne kann ungeheure Eruptionen hervorrufen, die die Funkverbindung und die Stromversorgung hier auf der Erde beeinträchtigen können. Der größte beobachtete Ausbruch ereignete sich im September 1859, als riesige Mengen von heißem Plasma unseres Nachbarsterns auf die Erde trafen.
Am 1. September 1859 beobachteten Astronomen, wie einer der dunklen Flecken auf der Sonnenoberfläche plötzlich aufleuchtete und glänzend über der Sonnenoberfläche schien. Dieses Phänomen war noch nie zuvor beobachtet worden und niemand wusste, was kommen würde. Am Morgen des 2. September erreichten die ersten Partikel, von denen wir heute wissen, dass sie eine gewaltige Eruption auf der Sonne waren, die Erde.
Sonnenflecken vom 1. September 1859, wie von Richard Carrington entworfen. A und B markieren die Anfangspositionen eines intensiv hellen Ereignisses, das sich im Verlauf von fünf Minuten nach C und D bewegte, bevor es verschwand. Bildnachweis: Wikipedia
Der Sonnensturm von 1859 ist auch als „Carrington-Ereignis“ bekannt. Mit diesem Ereignis verbundene Auroren konnten bis nach Kuba und Hawaii beobachtet werden. Das weltweite Telegraphensystem war verdrahtet. Eiskernaufzeichnungen aus Grönland zeigen, dass die Ozonschutzschicht der Erde durch die energetischen Partikel des Sonnensturms beschädigt wurde.
Der Kosmos enthält jedoch einige Sterne, die regelmäßig Eruptionen erleiden, die bis zu 10.000 Mal größer sein können als das Carrington-Ereignis.
Sonneneruptionen treten auf, wenn große Magnetfelder auf der Oberfläche der Sonne zusammenbrechen. In diesem Fall werden große Mengen magnetischer Energie freigesetzt. Die Forscher verwendeten Beobachtungen von Magnetfeldern auf der Oberfläche von fast 100.000 Sternen, die mit dem neuen Guo Shou Jing-Teleskop in China gemacht wurden, um zu zeigen, dass diese Superflares wahrscheinlich über denselben Mechanismus wie Sonnenflares gebildet werden.
Der leitende Forscher Christoffer Karoff von der Universität Aarhus, Dänemark, sagte:
Die Magnetfelder auf der Oberfläche von Sternen mit Superflares sind im Allgemeinen stärker als die Magnetfelder auf der Oberfläche der Sonne. Dies ist genau das, was wir erwarten würden, wenn Superflares auf die gleiche Weise wie Sonneneruptionen gebildet würden.
Kann die Sonne ein Superflare erzeugen?
Es erscheint daher unwahrscheinlich, dass die Sonne ein Superflare erzeugen kann, ihr Magnetfeld ist einfach zu schwach. Jedoch…
Von allen Sternen mit Superflares, die das Team analysierte, hatten etwa 10% ein Magnetfeld mit einer Stärke, die dem Magnetfeld der Sonne ähnlich oder schwächer war. Obwohl es nicht sehr wahrscheinlich ist, ist es daher nicht unmöglich, dass die Sonne ein Superflare erzeugt. Karoff sagte:
Wir hatten sicherlich nicht erwartet, dass Superflare-Sterne mit so schwachen Magnetfeldern wie die Magnetfelder der Sonne auftauchen würden. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass die Sonne ein Superflare erzeugt - ein sehr beängstigender Gedanke.
Wenn ein Ausbruch dieser Größe heute die Erde treffen würde, hätte dies verheerende Folgen. Nicht nur für alle elektronischen Geräte auf der Erde, sondern auch für unsere Atmosphäre und damit für die Fähigkeit unseres Planeten, das Leben zu unterstützen.
Bäume verbargen ein Geheimnis
Aus geologischen Archiven geht hervor, dass die Sonne im Jahr 775 n. Chr. Einen kleinen Superflar hervorgerufen haben könnte. Baumringe zeigen, dass zu dieser Zeit ungewöhnlich große Mengen des radioaktiven Isotops 14C in der Erdatmosphäre gebildet wurden. Das Isotop 14C entsteht, wenn kosmische Strahlenteilchen aus unserer Galaxie, der Milchstraße, oder besonders energiereiche Protonen der Sonne, die im Zusammenhang mit großen Sonneneruptionen entstehen, in die Erdatmosphäre gelangen.
Die Studien des Guo Shou Jing-Teleskops stützen die Annahme, dass das Ereignis im Jahr 775 tatsächlich eine kleine Superfackel war - eine Sonneneruption, die 10-100 Mal größer war als die größte Sonneneruption, die während des Weltraumzeitalters beobachtet wurde. Karoff sagte:
Eine der Stärken unserer Studie ist, dass wir zeigen können, wie astronomische Beobachtungen von Superflares mit erdbasierten Untersuchungen radioaktiver Isotope in Baumringen übereinstimmen.
Auf diese Weise kann anhand der Beobachtungen des Guo Shou Jing-Teleskops bewertet werden, wie oft ein Stern mit einem sonnenähnlichen Magnetfeld ein Superflare erleiden würde. Die neue Studie zeigt, dass die Sonne statistisch gesehen jedes Jahrtausend einen kleinen Superflare erleben sollte. Dies stimmt mit der Vorstellung überein, dass das Ereignis im Jahr 775 n. Chr. Und ein ähnliches Ereignis im Jahr 993 n. Chr. Tatsächlich durch kleine Superflares auf der Sonne verursacht wurden.