Koronaler Massenauswurf von der Sonne bis zur Erde verfolgt

Die großen Koronalen Massenauswürfe (Coronal Mass Ejections, CME) der Sonne sind der wesentliche Mechanismus, über den sich »Kurzschlüsse« im Sonnenmagnetfeld bis auf die Erde auswirken können: Entsprechend großes Interesse gilt der Beobachtung all jener Koronalen Massenauswürfe, die sich auf die Erde zu bewegen. Für ein Sonnenteleskop – mit Koronograph – aus Sicht der Erde bzw. des zwischen Erde und Sonne platzierten Satelliten sieht das wie ein rasch expandierender und ebenso schnell verblassender »Halo« um die Sonne aus, denn die Dichte des Plasmas, das sich nur durch die Streuung von Sonnenlicht an seinen freien Elektronen zu erkennen gibt, sinkt mit der Expansion der Koronalen Massenauswürfe um viele Größenordunungen und auf schließlich ein Tausendstel der Helligkeit des Sternenhintergrunds. Das gilt zwar auch für den Blick von der Seite, wie ihn die beiden STEREO-Satelliten seit einigen Jahren genießen, aber sie verfügen auch über extrem empfindliche Weitwinkelkameras, wie es sie noch nie auf Satelliten gab: Damit – und mit ausgefeilter Bildverarbeitung – ist es erstmals möglich geworden, eine CME praktisch von der Sonnenoberfläche bis zur Erde zu verfolgen und die Entwicklung der Blase in eine gewaltige interplanetare Wand als eine lückenlose Filmsequenz zu präsentieren.

Da die Bildverarbeitungs-Pipeline nun existiert, sollte die Technik künftig auch operativ genutzt werden können, um das Eintreffen eines verdächtigen Koronalen Massenauswurfs an der Erde voraus zu sagen: Aufgrund der Halo-Bilder SOHOs gelingt das nur mit ±4 Stunden Genauigkeit, die neue STEREO-Technik ist deutlich genauer. Und auch die Masse des Plasmas, das in der Wolke steckt und unter Umständen in der Magnetosphäre der Erde landen kann, lässt sich nun gut bestimmen – während fast zeitgleich noch ein anderer Erfolg bei der »Kontrolle« der Sonne gefeiert werden kann. Erstmals ist es nämlich mittels Helioseismologie gelungen, die Entstehung von Aktivitätsregionen schon 65000km tief unter der Photosphäre zu erfassen, 1 bis 2 Tage bevor sich die ersten sichtbaren Sonnenflecken bildeten. Dazu werden Schallwellen ausgenutzt, die durch Turbulenz nahe der Photosphäre entstehen, durch tiefere Schichten wandern und wieder zum Vorschein kommen: Liefen sie dabei durch eine entstehende magnetische Struktur, verspäten sie sich um 12 bis 16 Sekunden. In vier Fällen ist der Nachweis des Effekts dank neuer mathematischer Methoden in alten Daten des SOHO-Satelliten gelungen, einmal auch in aktuellen des Solar Dynamics Observer. Dank anderer helioseismologischer Techniken können schon seit einem Jahrzehnt Aktivitätsregionen auf der Rückseite der Sonne grob geortet werden, nun also auch zukünftige Regionen der Vorderseite: ein weiterer Schritt zur kompletten Erfassung der Sonne.

Daniel Fischer

Originalarbeit: