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Dienstag, 20. Juli 2010

Sonnenforscher: "Wir wissen eigentlich gar nicht, aus was unsere Sonne überhaupt besteht":


Williamsport/ USA - Man könnte meinen, dass die Wissenschaft über unser Muttergestirn, die Sonne, bereits alles herausgefunden und erforscht hat was erforscht und herausgefunden werden kann. Tatsächlich ist es geradezu genau umgekehrt. Selbst Experten gestehen ein, dass bislang noch nicht einmal bekannt ist, woraus die Sonne überhaupt besteht.

Mit diesem erstaunlichen und zugleich problematischen Eingeständnis zitiert "sciencenews.org" den Astronom Carlos Allende Prieto vom "Instituto de Astrofisica de Canarias" auf den Kanarischen Inseln.

Zwar wissen Physiker, wie die Sonne funktioniert, wenn Wasserstoffatome in ihrem Kern fusionieren, zu Helium und anderen schwereren Elementen verschmelzen und dabei gewaltige Mengen an Energie freigesetzt werden. In den vergangenen Jahren mussten jedoch zahlreiche wissenschaftliche Ansichten über die chemische Zusammensetzung der Sonne revidiert werden, sodass unser Bild der Sonne mehr und mehr in Frage gestellt werden muss. Besonders die Anteile der Schlüsselelemente Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff sind wahrscheinlich in deutlich geringerem Maße vorhanden, als noch vor wenigen Jahren geglaubt. Diese Veränderungen sind von derartiger Tragweite, dass sie selbst die grundlegendsten bislang als bekannt geglaubten Annahmen über die Sonne in Frage stellen.


Umso erstaunlicher, da unsere Sonne doch als Maßstab für so viele astronomische und kosmologische Phänomene, Beobachtungen und Schlussfolgerungen herangezogen wird. Stellt sich also heraus, dass unser Wissen über die Sonne falsch ist, müssen wir auch eine Vielzahl von angeblichen Fakten, Theorien, Vorstellungen und Ideen über grundlegende kosmologische Aspekte in Frage ziehen. So wird unser vermeintliches Wissen über die Sonne beispielsweise als Maßstab für Entstehungs- und Entwicklungstheorien auch anderer Sterne, ihrer Systeme und sogar ganzer Galaxien verwendet.

"Immer wieder werden andere Sterne mit unserer Sonne verglichen. Nun jedoch verändert sich unser Bild der Sonne und wir müssen nahezu in allen Aspekten der wieder von vorne beginnen", gesteht auch Nicholas Grevesse von der "Université Liege" in Belgien gegenüber "sciencenews.org" ein. Dennoch gelingt es Wissenschaftlern zugleich mit neuster Technologie und Computermodellen nach und nach das Bild der Sonne besser den je zu verstehen.

Neue, wenn auch immer noch kontrovers diskutierte Einsichten in die Zusammensetzung der Sonne, könnten auch der Suche nach erdähnlichen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems neue Weg aufzeigen. "Mittels chemischer Analysen der Zentralgestirne wird es vielleicht schon bald möglich sein, zu sagen, ob ein ferner Stern erdähnliche Planeten besitzt oder nicht", erläutert Martin Asplund vom "Max-Planck-Institut für Astrophysik" in Garching. Erste Schätzungen gehen davon aus, dass zwischen 10 und 20 Prozent aller sonnenähnlichen Sterne erdähnliche Planeten besitzen.



Unsere Sonne in einer UV-Aufnahme | Copyright: SOHO/NASA/ESA

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Greenbelt/ USA - Unmittelbar nachdem in der Nacht zum vergangenen Donnerstag der Sonnenfleck Nummer 1105 auf der der Erde abgewandten Hemisphäre der Sonne verschwunden war, entlud sich die aktive Region in einer ebenso gewaltigen wie beeindruckenden Eruption, einem Koronalen Massenauswurf (KMA; eng.: Coronal Mass Ejection, CME).

Mit dem im Weltraum stationierten Sonnenobservatorium "Solar Dynamic Observatory" (SDO) konnten NASA-Wissenschaftler das faszinierende kosmische Schauspiel direkt beobachten und dokumentieren.

Trotz der gewaltigen Masse an geladenen Teilchen, die bei der Eruption ins All geschossen wurde, gehen von dem Ereignis keine Gefahren aus, da der Strom aus hochenergetisch geladenen Teilchen nicht in Richtung eines Planeten des Sonnensystem gerichtet war. Aus diesem Grund verursachte die Eruption auch auf der Erde noch nicht einmal verstärkte Polarlichtaktivität.



Die Sonneneruption der Klasse C3 vom 8. September 2010 | Copyright: NASA/SDO

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Donnerstag, 11. November 2010
Ballonsonde "Sunrise" enthüllt magnetische Grundbausteine der Sonne:



Lindau/ Deutschland - Mit Hilfe der im vergangenen Jahr gestarteten Ballonsonde "Sunrise" (...wir berichteten 1, 2) haben Wissenschaftler des "Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung" (MPS) erstmals die kleinsten Bausteine des Sonnenmagnetfeldes sichtbar gemacht und charakterisiert. Die Magnetfeldstärke in diesen nur einige hundert Kilometer großen Bereichen übertrifft die Stärke des Erdmagnetfeldes etwa um das 3000-fache.

Forscher des MPS, des "Kiepenheuer-Instituts für Sonnenphysik" und weiterer Partnereinrichtungen werteten Messungen aus, die ihnen im vergangenen Jahr mit Hilfe des Sonnenobservatoriums "Sunrise" gelungen waren. Kein anderes Sonnenteleskop konnte die genauen Eigenschaften dieser Strukturen bisher untersuchen.

Diese und weitere erste Ergebnisse der "Sunrise"-Mission würdigt die Fachzeitschrift "The Astrophysical Journal" jetzt in einer Sonderausgabe mit zwölf Beiträgen des Sunrise-Teams.

"Die Sonne ist ein turbulenter Ort: Heißes Plasma ist ununterbrochen in Bewegung, steigt aus dem heißen Innern des Sterns auf, kühlt ab und sinkt wieder hinab. An der sichtbaren Oberfläche der Sonne, in der sogenannten Photosphäre, machen sich diese brodelnden Ströme als einige tausend Kilometer große, netzartige Strukturen bemerkbar: Unter den hellen, heißeren Bereichen steigt das Plasma auf; an den dunklen, kühleren Rändern sinkt es hinunter (s. Abb. o.). Wissenschaftler bezeichnen diese Muster als Granulation", erläutert die Pressemitteilung der "Max-Planck-Gesellschaft" (mpg.de).


"Die Plasmaströme der Sonne sind untrennbar mit ihren magnetischen Eigenschaften verknüpft. Denn die Bewegungsenergie der Ströme wandelt sich in magnetische Energie um. Die Magnetfelder, die so entstehen, zeigen sich beispielsweise in den dunklen Sonnenflecken, von denen einige so groß sind wie die Erde. Doch das Magnetfeld der Sonne kennt auch deutlich kleinere Strukturen. Hinweise auf diese Strukturen liefern winzige, helle Punkte zwischen den Granulen. Dort drängen die starken Magnetfelder das brodelnde Plasma nach außen, so dass ein tieferer Blick in das Sonneninnere möglich ist. Wegen der höheren Temperaturen im Innern erscheinen die so genannten 'bright points' deshalb heller."

Obwohl die hellen Punkte in den Aufnahmen einiger großer Sonnenteleskope sichtbar sind, ließen sich bisher ihre physikalischen Eigenschaften wie etwa die Magnetfeldstärke nicht genau bestimmen. "Ohne diese Kenntnisse fehlte eine der wichtigsten Voraussetzungen für ein grundlegendes Verständnis der magnetischen Vorgänge auf der Sonne", sagt Prof. Dr. Sami K. Solanki, Direktor des MPS. Es war, als wolle man einen Ameisenhaufen untersuchen, ohne die einzelnen Ameisen erkennen und beschreiben zu können.

Erst das Sonnenobservatorium "Sunrise", das als internationales Projekt unter Leitung des MPS gebaut und betrieben wurde, vereinigte die entscheidenden Eigenschaften: eine hohe räumliche Auflösung von etwa 100 Kilometern und hochpräzise Instrumente, die unter anderem die Stärke der Magnetfelder messen können. Bei seinem Flug im Juni vergangenen Jahres trug ein mit Helium gefüllter Ballon das Observatorium bis auf eine Höhe von 37 Kilometern in die Stratosphäre. Dort hatte das Teleskop den Großteil der Erdatmosphäre - und somit die störenden Luftverwirbelungen unter sich gelassen. Mit einem Spiegeldurchmesser von einem Meter ist "Sunrise" das größte Sonnenteleskop, das jemals den Erdboden verlassen hat. Anders als erdgebundene Teleskope konnte das Observatorium zudem die ultraviolette Strahlung der Sonne untersuchen, die in der Erdatmosphäre absorbiert und somit aus dem Sonnenlicht herausgefiltert wird.

"Die Instrumente von 'Sunrise' konnten Strukturen von nur hundert Kilometern Größe auflösen", erklärt Solanki. Das ist als würde man eine Ein-Euro-Münze aus 30 Kilometern Entfernung untersuchen. Durch diese hohe Auflösung war es erstmals möglich, die hellen Punkte in der Photosphäre zu charakterisieren. Mit bis zu 1,8 Kilogauss ist das Magnetfeld in diesen Bereichen bis zu 3000-mal so stark wie das der Erde. Die Temperatur liegt dort etwa 1000 Grad höher als in der nichtmagnetischen Umgebung. "Theoretische Berechnungen legen nahe, dass diese heißen, magnetischen Strukturen einzelnen magnetischen Flussröhren entsprechen", so Dr. Andreas Lagg vom MPS. Diese Flussröhren sind die Basiseinheiten des Sonnenmagnetfeldes. In der Photosphäre verlaufen ihre Feldlinien senkrecht zur Sonnenoberfläche, wie in einer Röhre.


Zudem konnten die Wissenschaftler erstmals die Helligkeit der hellen Punkte auch im Ultravioletten (UV) bestimmen. Diese ist etwa fünf Mal stärker als in der Umgebung. "Nur so ist es möglich, den Beitrag der hellen Flecken zu den Helligkeitsschwankungen der Sonne abzuschätzen", so Tino Riethmüller vom MPS. Da die Erdatmosphäre die UV-Strahlung fast vollständig absorbiert, spielt dieser Teil des Sonnenlichts eine wichtige Rolle bei der Erwärmung der oberen Luftschichten. Dieses Wissen ist deshalb entscheidend für die Klimaforschung. Denn nur so kann es gelingen, den Anteil der globalen Erwärmung, der vom Menschen verursacht wird, vom Einfluss der Sonne zu trennen. Die Helligkeitsschwankungen der Photosphäre, die "Sunrise" wie keine Mission zuvor sichtbar macht, spiegeln zudem detailliert die Temperaturverläufe an der Sonnenoberfläche wieder.



Die Aufnahme des Instruments "ImaX" zeigt die Granulation der Photosphäre der Sonne. In den hellen Bereichen strömt heißes Plasma nach oben; in den dunklen sinkt das abgekühlte Plasma wieder herab. Dazwischen blitzen winzige, helle Punkte auf. Die einzelnen Granulen haben eine Größe von einigen tausend Kilometern, die hellen Punkte von etwa 100 Kilometern. | Copyright: MPS, mps.mpg.de

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Donnerstag, 16. Dezember 2010
Gewaltige Sonneneruption erschüttert Theorien zur Sonnenaktivität:

- Video siehe Link. -

San Francisco/ USA - Am 1. August 2010 erschütterte eine gewaltige Sonneneruption unseren Heimatstern, als gewaltige Magnetfeldbögen aus der Sonne herausgeschleudert wurden und immense Schockwellen über die gesamte Sonnenoberfläche jagten. Ein neuer Bericht der NASA erläutert nun, dass dieses Ereignis derart massiv war, dass die daraus gewonnenen Erkenntnisse bisherige Theorien über die Sonnenaktivität teilweise in Frage stellen.

"Das Ereignis vom 1. August hat uns wirklich die Augen geöffnet", gesteht der Sonnenphysiker Karel Schrijver vom "Lockheed Martin's Solar and Astrophysics Lab" in Palo Alto ein. "Wir konnten beobachten, dass Sonnenstürme sich nicht nur regional sondern sozusagen global auf die Sonne auswirken können und das in einem Ausmaß, wie wir uns dies bislang noch nicht vorstellen konnten."

In den vergangenen drei Monaten haben Schrijver und sein Team versucht, die Ereignisse und Konsequenzen der "Großen Eruption" vom 1. August 2010 anhand von Unmengen von Beobachtungsdaten der NASA-Sonnenobersvatorien "STEREO" und "SDO" zu verstehen. Auf einer Pressekonferenz im Rahmen des Jahrestreffens der "American Geophysical Union" (AGU) in San Francisco haben die Forscher ihre Ergebnisse nun vorgestellt.

Demnach sind Explosionen auf der Sonne nicht als lokal begrenzte und isolierte Ereignisse zu betrachten sondern stehen durch magnetische Phänomene über gewaltige Strecken miteinander in Beziehung und direkter Verbindung. Sogenannte "Chromosphärische Eruption" (Flares), Tsunamis auf der Oberfläche der Sonne und koronale Massenauswürfe (CME) können alle zur gleichen Zeit ausbrechen und das nahezu aufeinander abgestimmt hunderttausende von Kilometern voneinander entfernt.


Die Illustration macht die globalen Interaktionen der Ereignisse auf der Sonne vom 1. August grafisch sichtbar. Die Regionen der Schlüsselereignisse sind dunkelviolett gekennzeichnet | Copyright: NASA

"Um Sonneneruptionen vorherzusagen, reicht es nun nicht mehr, sich auf die Beobachtung magnetischer Felder einzelner gerade aktiver Regionen zu konzentrieren", erläutert der Koautor der Studie Alan Title. "Wir müssen tatsächlich das gesamte magnetische Feld der gesamten Sonnenoberfläche studieren."

Während diese Erkenntnis zwar die Arbeit der Sonnenforscher enorm erhöhen wird, steigert sie jedoch erwartungsgemäß auch die Genauigkeit zukünftiger Vorhersagen des von den Aktivitäten der Sonne bestimmten sogenannten Weltraumwetters. Mit diesen soll es dann noch besser möglich sein, technologische Systeme und Netzwerke im Erdorbit und auf der Erde vor den negativen Auswirkungen von in Richtung Erde gerichteten Sonnenstürmen zu schützen, deren Auswirkungen, so eine NASA-Studie, bei der für 2012 erwarteten zunehmenden Sonnenaktivität verheerend sein könnten (...wir berichteten).

Trotz der umfangreichen Beobachtungsdaten der "SOHO" und "SDO" ist bislang jedoch noch nicht bekannt, ob es sich bei dem Ereignis am 1. August um eine Kettenreaktion oder um ein Gesamtereignis in Folge größer Veränderungen im Magnetfeld der Sonne gehandelt hatte. Zukünftige Beobachtungen sollen dabei helfen, diese Frage zu klären. "Nicht alle Eruptionen wirken sich global aus, aber ein allgemeiner globaler Charakter dieser Ereignisse kann nun nicht länger ignoriert werden", so die Forscher.



Die Illustration macht die globalen Interaktionen der Ereignisse auf der Sonne vom 1. August grafisch sichtbar. Die Regionen der Schlüsselereignisse sind dunkelviolett gekennzeichnet | Copyright: NASA

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Mittwoch, 5. Januar 2011
GreWi-Leserfotos der Sonnenfinsternis:

Saarbrücken/ Deutschland - Während der Himmel über der GreWi-Redaktion während der Sonnenfinsternis am 4. Januar 2011 wolken- und nebelverhangen war, kamen zahlreiche unserer Leser dank Wolkenlücken in den Genuss des beeindruckenden Himmelsschauspiels und hielten dieses in stimmungsvollen Aufnahmen fest. Aus den Zuschriften haben wir die schönsten Bilder zusammengestellt:


Immer noch atmosphärisch erlebte der Thomas Reiter das Ende der Sonnenfinsternis in München.

Zahlreiche weitere Aufnahmen der Sonnenfinsternis vom 4. Januar 2011 finden Sie HIER:
http://www.flickr.com/groups/sonnenfinsternis2011/


Hanine H. saß in Köln saß in der sprichwörtlich ersten Reihe.

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Freitag, 18. Februar 2011
Stärkste Sonneneruption seit Jahren feuert Richtung Erde:



Washington/ USA - Es war die stärkste Sonneneruption seit 2006, die am Mittwoch gewaltige Plasmafahnen in Richtung Erde gefeuert hatte, Forscher erwarten das Eintreffen der geladenen Partikel in der (heutigen) Nacht auf Freitag den 18. Februar. Neben ungewöhnlich gen Süden reichenden Polarlichtern könnte das Ereignis auch technische Systeme im Erdorbit und auf der Oberfläche beeinträchtigen.

Laut Informationen der "British Geological Survey" (BGS) werden sich die koronalen Massenauswürfe (KMA, CME) jedoch nicht ganz so stark auswirken, wie zunächst vermutet. Es könne aber immer noch sein, dass die Kraft der Eruptionen ausreiche, um Polarlichter auch südlich der gewöhnlich nördlichen Sichtungsregionen an den Himmel zu zaubern. Schon jetzt, so berichten allerdings staatliche Medien in China, habe sich die Sonneneruption auf Kurzwellen-Radiokommunikation im Süden des Landes störend ausgewirkt.

Das "Space Weather Prediction Center" der NASA geht indes davon aus, dass zwei vorangegangene Eruptionen vom 12. und 13. Februar von der Gas- und Partikelflamme des stärksten Ausbruchs am 15. Februar, den die Forscher in die Kategorie der sogenannten "X2-flares" einordnen, eingeholt werden, noch bevor sie auf das Magnetfeld der Erde treffen.



Die Quelle aller drei Ausbrüche war der Sonnenfleck 1158, der sich in den vergangenen Tagen zusehends ausgedehnt hatte. Neben Satelliten im Erdorbit können starke Sonnenstürme auch sensible elektrische Netzwerke auf der Erde beeinträchtigen oder sogar lahmlegen.

Unterschiedliche Sonnenbeobachtungen vor und während des Ausbruchs am 15. Februar 2011

- Video siehe Link. -

Eine von der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA finanzierte Studie der "National Academy of Sciences" (NAS) (...wir berichteten) hat die sozialen und ökonomischen Auswirkungen einer Super-Sonneneruption und dem darauf folgenden geomagnetischen Sonnensturm eruiert, wie Astro-Meteorologen sie für 2012 erwarten, wenn der aktuelle Sonnenfleckenzyklus voraussichtlich seinen Höhepunkt erreichen wird. Das Ergebnis lässt aufhorchen: Kaum ein Aspekt unseres alltäglichen Lebens bleibt unberührt.

Die Hauptgefahr, die von den solaren Ereignissen ausgeht, besteht für die irdischen Energieversorgungsnetzwerke, von denen wiederum ein Großteil der Infrastrukturen unseres täglichen Lebens abhängt. So könnten elektrische Streuströme das Kupfer in Trafowicklungen von Stromverteilerstationen zum Schmelzen bringen, zumal die Überlandleitungen wie weitläufige Antennen wirken und die Ströme über weite Gebiete verteilen können. Die bislang gravierendsten Auswirkungen eines Sonnensturms auf das irdische Energienetz wurden 1859 - als alle Telegraphen-Verbindungen durchbrannten - und 1989 in Kanada registriert, als mehr als sechs Millionen Menschen für mehr als neun Stunden ohne Strom waren. Durch die weitläufige Verknüpfung unterschiedlicher lokaler und internationaler Stromleitungsnetzwerke, sei das heutige Energieverteilungssystem so störungsgefährdet wie nie zuvor. Somit, so der Bericht, ist eine weitflächige Kettenreaktion derzeit mehr als wahrscheinlich.

Die Experten schätzen, dass alleine in den USA rund 130 Millionen Menschen von einem derartigen Stromausfall betroffen sein könnten. Doch der Verlust des elektrischen Stroms aus der Steckdose sei nur der Anfang - hätte er doch auch gravierende Auswirkungen auf alle davon abhängigen infrastrukturellen Einrichtungen.

So wären die unter anderem die Wasseraufbereitung, Radio-, TV- und Kommunikationsnetzwerke, Satelliten, das GPS-System sowie die Versorgung mit Nahrungsmitteln, Medikamenten, Heizwärme, Kühlkälte, Kraftstoffen und die Abwasserentsorgung betroffen. Die übergreifenden Abhängigkeitsverhältnisse der einzelnen Faktoren würden es hinzu erschweren, die Stromversorgung wieder in Gang zu bringen, wenn es etwa unmöglich wäre, Generatoren ohne Wasser wieder in Gang zu bringen.

Bis zum Redaktionsschluss dieser Meldung, lagen uns noch keine Informationen über weitere Auswirkungen der Flares auf irdische Systeme vor....

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / bgs.ac.uk / swpc.noaa.gov



Archiv: Sonneneruption | Copyright: NOAA

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Mittwoch, 2. März 2011
Vorverlegt: NASA-Pressekonferenz zu aktueller Sonnenaktivität:



Washington/ USA - Entgegen allen Erwartungen und trotz einiger heftiger kürzlicher Sonneneruptionen (…wir berichteten 1, 2), stellt sich der aktuelle Sonnenzyklus immer noch ungewöhnlich ruhig dar. Ursprünglich auf Donnerstag angesetzt, hat die NASA nun eine Pressekonferenz auf den heutigen Abend vorverlegt. Auf dieser wollen sich Wissenschaftler zu neusten Erkenntnissen über die derzeit auffallend ruhige Sonne äußern.

Auf dieser Pressekonferenz soll unter anderem erstmals ein Computermodell vorgestellt werden, mit dem die Sonnenforscher die aktuelle Phase milder Sonnenaktivität, wie sie einem 11-jährigen Zyklus unterworfen ist, erklären wollen.

"Das derzeitige solare Minimum, eine Periode mit einer deutlich niedrigeren Frequenz von Sonnenflecken und Sonnenstürmen, ist die ruhigste seit fast 100 Jahren", so die NASA. Nach bisherigen Modellen sollte die Sonnenaktivität eigentlich nach und nach zunehmen.


Sprecher auf der Telekonferenz sind Richard Fischer, Direktor von der "Heliophysics Division" am NASA-Hauptquartier in Washington; Dibyendu Nandi, Professor des Indischen Instituts für Forschung, Wissenschaft und Bildung in Kolkata; Andres Munoz-Jaramillo vom "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics" in Cambridge und Delores Knipp von der "University of Colorado" in Boulder.


Unsere Sonne | Copyright: NASA

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Mittwoch, 2. März 2011
Spektakuläre Eruption auf der erdabgewandten Seite der Sonne:



Greenbelt/ USA - Am 24. Februar 2011 hat das NASA-Sonnenobservatorium "SDO" eine gewaltige Sonneneruption beobachtet. Da sich der Ausbruch jedoch auf von der Erde abgewandten Seite der Sonne ereignet hatte, bestand und besteht für die Erde keine Gefahr. Was bleibt sind die spektakulären Aufnahmen des Ereignisses.

90 Minuten lang tobte laut NASA der Ausbruch der Kategorie "M 3,6" (Die auch als "Flares" oder "chromosphärische Eruptionen" bezeichneten Ausbrüche werden logarithmisch nach ihrer Röntgen-Strahlungsenergie in die Klassen A, B, C, M und X eingeteilt) auf der Sonnenoberfläche und schleuderte dabei gewaltige Mengen an Plasma ins All. Beobachtet wurde das Ereignis vom Sonnenobservatorium "Solar Dynamics Observatory" (SDO) im extremen ultravioletten Lichtspektrum. Die hohe Auflösung der SDO-Kamera erlaubte den Forscher Aufnahmen in hochwertiger Detailgenauigkeit.

- Video siehe Link. -

Erst am 15. Februar 2011 war ein Ausbruch der Kategorie "X 2" direkt in Richtung Erde gerichtet ausgetreten und hatte erneut Befürchtungen vor den möglichen Auswirkungen gewaltiger Sonnenstürme auf technische Netzwerke und Infrastrukturen auf der Erde genährt, wie sie unter anderem in einer NASA-Studie zusammengefasst wurden (...wir berichteten).



Standbild aus dem Video der Sonneneruption. Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen. | Copyright: NASA/SDO

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Donnerstag, 3. März 2011
Solare Minima: Computermodell erklärt fleckenarme Sonne:



Greenbelt/ USA - Auf einer gestrigen Pressekonferenz (...wir berichteten) haben US-amerikanische und indische Sonnenwissenschaftler ein neues Computermodell vorgestellt, mit dem sie die ungewöhnlich ruhige Phase der Sonnenaktivität der vergangenen Jahre erklären. Der Grund für die ruhige Sonne liegt in Vorgängen im Innern der Sonne.

Die Häufigkeit der Sonnenflecken unterliegt einer elfjährigen Periodizität, dem sogenannten Sonnenfleckenzyklus. Bei Sonnenflecken handelt es sich um dunkle Stellen auf der sichtbaren Sonnenoberfläche (Photosphäre), die kühler sind und daher weniger sichtbares Licht abstrahlen als der Rest der Oberfläche und wie sie durch lokale Magnetfelder entstehen.

Während der vergangene Sonnenfleckenzyklus 23 sein Aktivitätsmaximum mit einer bislang noch nie zuvor registrierten hohen Anzahl an Sonnenflecken im Jahr 2001 erreicht hatte, folgte eine ungewöhnlich lang andauernde Phase auffallend geringer Aktivität, ein sogenanntes solares Minimum, gefolgt vom neuen und derzeitigen Zyklus Nummer 24, dessen Aktivität mittlerweile wieder zunimmt und nach Einschätzungen vieler Astronomen ihren Höhepunkt 2012/2013 erreichen könnte.

Mit einem neuen Computermodell des Sonneninneren haben Wissenschaftler um Dibyendu Nandi vom "Indian Institute of Science Education and Research" in Kolkata zahlreiche solare Aktivitätszyklen simuliert und dabei entdeckt, dass die Zirkulationsgürtel elektrischer Ströme aus Sonnenplasma im Innern der Sonne für die solaren Minima verantwortlich sind. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht.


Das ungewöhnlich intensive und lang anhaltende Minimum des vergangenen Sonnenfleckenzyklus (23) zwischen 2008 und 2009, in dem es nahezu zwei Jahre lang fast keine Sonnenflecken gab (...wir berichteten 1, 2), sei demnach nicht ungewöhnlich und könne sich in Zukunft wiederholen.

In Folge dieses Rekord-Minimums kam es zu einer Abkühlung und einem Zusammenbruch der irdischen Thermosphäre (...wir berichteten) und einer Schwächung des Magnetfeldes der Sonne und des Sonnenwinds, durch die kosmische Strahlen in bislang nicht bekanntem Ausmaß ins Sonnensystem vordringen konnten (...wir berichteten 1, 2). Zur gleichen Zeit stellten sich Sonnenforscher die Frage, wo die Sonnenflecken abgeblieben waren.

Die Antwort liegt für die Forscher in Gürteln von Plasmaströmen im Innern der Sonne. "Wenn Sonnenflecken absterben, sinken ihre magnetischen Überreste bis in eine Tiefe von 300.000 Kilometern unterhalb der Sonnenoberfläche ab. Der Dynamo der Sonne, verstärkt dann die eigentlich absterbenden magnetischen Felder. Derart wiederbelebt streben diese - fast wie ein Korken unter Wasser - wieder an die Oberfläche und ein neuer Sonnenfleckenzyklus beginnt."



Laut dem Modell der Forscher begann das Problem des letzten solaren Minimums in den späten 1990er Jahren, als die Sonnenaktivität des Zyklus Nummer 23 wieder zunahm "Genau zu dieser Zeit beschleunigte sich auch die Plasmastrom-Gürtel im Innern der Sonne", erläutert der Mitautor der Studie Andrés Muñoz-Jaramillo vom "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics" in Cambridge.

Damals zog der schnell zirkulierende Strom magnetische Sonnenfleckenleichen ins Innere der Sonne, wo sie eigentlich erneut verstärkt werden sollten. "Zunächst schien es auch so, als würde dies die Sonnenfleckenproduktion auch befördern - aber dieser Effekt bleib aus. Als die Überreste der Sonnenflecken den inneren Dynamo erreicht hatten, ritten sie auf den Plasmaströmen durch die Verstärkungszone schlicht und einfach zu schnell hindurch, als das die verstärkt werden konnten - was die Produktion neuer Sonnenflecken beeinträchtigte."

Als dann später in den frühen 2000er Jahren, so das neue Computermodell, sich die Plasmastrom-Gürtel wieder verlangsamten, hätten sich die Magnetfelder der einstigen Sonnenflecken eigentlich zwar wieder erholen können, doch sei zu dieser Zeit der Schaden schon zu groß gewesen und "es gab kaum mehr Nachschub für neue Sonnenflecken". Zudem unterstützte die verlangsamte Zirkulation der Plasmaströme das erneute Emporsteigen nicht und verzögerte dadurch auch den Beginn des Sonnenfleckenzyklus Nummer 24 (...wir berichteten). "Die Bühne für das tiefste solare Minimum war also bereitet", kommentiert der weitere Mitautor der Studie Petrus Martens von der "Montana State University"

"Die Möglichkeit solare Minima zu verstehen und vorhersagen zu können ist etwas, das uns bislang nicht möglich war - und es ist eine sehr wichtige Sache", erläutert Lika Guhathakurta von der "Heliophysics Division" der NASA.

Während solare Maxima, während derer es meist zu Phasen gewaltiger Eruptionen kommt, mit einigen wenigen Jahren relativ kurzandauernd sind, können solare Minima viele Jahre, ja sogar Jahrzehnte andauern. Berühmtestes Beispiel hierfür ist das sogenannte Maunder Minimum, das im 17. Jahrhundert ganze 70 Jahre anhielt und mit dem Höhepunkt der sogenannten Kleinen Eiszeit zwischen dem 15. und 19. Jahrhundert einherging. Bis heute bemühen sich Wissenschaftler darum, mögliche Zusammenhänge zwischen den beiden Phänomen zu verstehen.

Als nächsten Schritt ihrer Erforschung der Sonne, soll das NASA-Sonnenobservatorium "Solar Dynamics Observatory" (SDO) das Innere unseres Sterns und damit auch die Plasmastrom-Gürtel beobachten, um damit zukünftige Minima noch besser verstehe und vorhersagen zu können.



Makellos: Sonnenfleckenfreie Sonne am 2. März 2008 | Copyright: SOHO/MDI

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Donnerstag, 10. März 2011
Erneuerter X-Flare: Sonne feuert gewaltige Plasmafackel Richtung Erde:



Washington/ USA - In der Nacht vom 9. auf dem 10. März 2011 beobachtete das NASA-Sonnenobservatorium "Solar Dynamics Observatory" (SDO) einen koronalen Massenauswurf (Flare) der Stärke "X 1,5" in Richtung Erde. Nach Jahren ohne Sonnenausbrüche dieser Kategorie, handelt es sich aktuell schon um das zweite Ereignis dieser Stärker innerhalb eines Monats. Weltraummeteorologen sehen nun die Chance weiterer X-Flares innerhalb der kommenden 24 Stunden.

Verschiedenen Daten und Aufnahmen des Ausbruchs vom 9./10. März 2011

- Video siehe Link. -


Der vom Sonnenobservatorium registrierte helle Blitz ultravioletten Lichts an Ort und Stelle des aktuellen prominenten Sonnenflecks Nummer 1166 schleuderte auch Plasmafahnen Richtung Erde, es handelte sich also um einen koronalen Massenauswurf. Diese Beobachtung konnte dann auch von den Zwillingsobservatoriums-Satelliten der Mission STEREO bestätigt werden.


Für "Spaceweather.com" bestätigt die zunehmende Aktivität der Sonne, dass der derzeitige Sonnenfleckenzyklus Nummer 24 mehr und mehr in Schwung kommt. Erst am 15. Februar kam es auf der Sonne zu einem Ausbruch der Klasse "X 2" in Richtung Erde (...wir berichteten), kurz darauf kam es auf der erdabgewandten Seite zu einer Eruption der Stärker "X 3,6" (...wir berichteten).

Für die Forscher von der "National Oceanic and Atmospheric Administration" (NOAA) besteht eine fünfprozentige Chance weiterer X-Flares innerhalb der kommenden 24 Stunden.

Hintergrund
Eine von der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA finanzierte Studie der "National Academy of Sciences" (NAS) (...wir berichteten) hat die sozialen und ökonomischen Auswirkungen einer Super-Sonneneruption und dem darauf folgenden geomagnetischen Sonnensturm eruiert, wie Astro-Meteorologen sie für 2012 erwarten, wenn der aktuelle Sonnenfleckenzyklus voraussichtlich seinen Höhepunkt erreichen wird. Das Ergebnis lässt aufhorchen: Kaum ein Aspekt unseres alltäglichen Lebens bleibt unberührt.

Die Hauptgefahr, die von den solaren Ereignissen ausgeht, besteht für die irdischen Energieversorgungsnetzwerke, von denen wiederum ein Großteil der Infrastrukturen unseres täglichen Lebens abhängt. So könnten elektrische Streuströme das Kupfer in Trafowicklungen von Stromverteilerstationen zum Schmelzen bringen, zumal die Überlandleitungen wie weitläufige Antennen wirken und die Ströme über weite Gebiete verteilen können. Die bislang gravierendsten Auswirkungen eines Sonnensturms auf das irdische Energienetz wurden 1859 - als alle Telegraphen-Verbindungen durchbrannten - und 1989 in Kanada registriert, als mehr als sechs Millionen Menschen für mehr als neun Stunden ohne Strom waren. Durch die weitläufige Verknüpfung unterschiedlicher lokaler und internationaler Stromleitungsnetzwerke, sei das heutige Energieverteilungssystem so störungsgefährdet wie nie zuvor. Somit, so der Bericht, ist eine weitflächige Kettenreaktion derzeit mehr als wahrscheinlich.

Die Experten schätzen, dass alleine in den USA rund 130 Millionen Menschen von einem derartigen Stromausfall betroffen sein könnten. Doch der Verlust des elektrischen Stroms aus der Steckdose sei nur der Anfang - hätte er doch auch gravierende Auswirkungen auf alle davon abhängigen infrastrukturellen Einrichtungen.

So wären die unter anderem die Wasseraufbereitung, Radio-, TV- und Kommunikationsnetzwerke, Satelliten, das GPS-System sowie die Versorgung mit Nahrungsmitteln, Medikamenten, Heizwärme, Kühlkälte, Kraftstoffen und die Abwasserentsorgung betroffen. Die übergreifenden Abhängigkeitsverhältnisse der einzelnen Faktoren würden es hinzu erschweren, die Stromversorgung wieder in Gang zu bringen, wenn es etwa unmöglich wäre, Generatoren ohne Wasser wieder in Gang zu bringen.

Bis zum Redaktionsschluss dieser Meldung, lagen uns noch keine Informationen über Auswirkungen der des aktuellen Ausbruchs auf irdische Systeme vor...



UV-Aufnahme: X-Flare am 9./10. März 2011 | Copyright: NASA

"Mr. Eclipse.com":
http://www.mreclipse.com/MrEclipse.html#Sun

Aus: http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspo...yse-innere.html

Dienstag, 17. Mai 2011
Sonnenwindpartikel-Analyse: Innere Planeten passen nicht zur Sonne:


Pasadena/ USA - Als 2004 die Kapsel der NASA-Sonde "Genesis" in der Wüste nahe Utah unsanft einschlug, befürchteten die Wissenschaftler, dass auch die Partikel des von der Sonde beprobten Sonnenwinds verloren seien. Ein Großteil der Proben konnte jedoch geborgen werden und - zum Erstaunen die Wissenschaftler - unterscheidet sich in seiner Zusammensetzung von jenen, wie sie im inneren Sonnensystem gefunden werden.

Ein erster Bericht des wissenschaftlichen Teams um Donald Burnett vom "California Institute of Technology", wie er in der Online-Ausgabe des Fachmagazins "Proceedings of the National Academy of Sciences" veröffentlicht wurde, zeigt, dass sich beispielsweise das Muster von Isotopen des Sonnenwinds - und damit wahrscheinlich auch jenes der Sonne selbst, von dem der vier sonnennächsten Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars unterscheidet.

"Genesis" entfernte sich rund eine Million 1,6 Millionen Kilometer von der Erde und entnahm hier - unbeeinträchtigt vom Magnetfeld der Erde - Proben des Sonnenwindes, also Partikel, wie sie von der Oberfläche der Sonne ins All geschleudert werden.


Wie ihre Planeten, so beinhaltet auch die Sonne unterschiedliche Mengen von Stickstoff und anderer Elemente. Jedes dieser Elemente kann jedoch in einer leichteren oder schwereren Form vorkommen - je nachdem wie viele Neutronen es aufweist - den sogenannten Isotopen.

Das Verhältnis beispielsweise zwischen schweren und leichteren Formen von Sauerstoff, Stickstoff und verschiedenen Edelgasen gehört zu jenen Merkmalen, von welchen Kosmochemiker bislang glaubten, dass es in gleicher Weise auf den Planeten wie auch auf dem Zentralgestirn zu finden sein sollte, da sich sowohl Stern als auch Planeten eigentlich aus der selben abkühlenden Gas- und Staubwolke gebildet haben sollten.

Nun jedoch legen die Analyseergebnisse der Genesis-Proben signifikante Unterschiede zwischen der Sonne und ihren inneren Planeten auf, wenn etwa die Erde mehr schweren Sauerstoff als leichten aufweist - ein Verhältnis, wie es sich anhand der Partikel des Sonnenwinds nicht finden lässt.

"Bislang haben wir geglaubt, dass die Sonne und das (innere) Sonnensystem die gleiche Zusammensetzung aufweisen sollte", zitiert "Physorg.com" den Kosmochemiker Andrew M. Davis von der "University of Chicago". "Jetzt aber sieht es so aus, als unterscheide sich die Sonne in dieser Hinsicht leicht von der Erde und wir wissen noch nicht, was das zu bedeuten hat. Es ist aber auf jeden Fall von großer Wichtigkeit und lässt schon jetzt einige Leute bisherige Vorstellungen überdenken."



Blick ins Sonnensystem (Illu.) | Copyright: Sebastian Voltmer, weltraum.com

"Sonnenfinsternis-Brillen":
http://www.venuscope.com/index.php?page=131&id_langue=3

"Rote Sonne - Riese oder Zwerg ?"
http://www.peruzzi.li/de/wissenschaft/so...ebenszyklus.htm