22/09/2011 - Nasa. Ein Raumschiff beobachtet den Moment, in dem ein Sonnensturm die Erde umgibt.

Menéame

Zum ersten Mal hat ein Raumschiff, das weit von der Erde entfernt ist, seine Sensoren rückwärts gerichtet und einen Sonnensturm beobachtet, in dem es unseren Planeten umgibt. Der Film, der heute auf einer Pressekonferenz der NASA veröffentlicht wurde, hat die Sonnenphysiker begeistert, die behaupten, dass dies zu erheblichen Fortschritten bei der Vorhersage der Wetterbedingungen im Weltraum führen könnte.

Der Film hat mir die Haare auf den Kopf gestellt," sagt Craig DeForest vom Southwest Research Institute (SWRI) in Boulder, Colorado. "Es zeigt eine Auswurf-Kronenmasse (Colonal Mass Exection oder CME, durch seine Abkürzung in englischer Sprache) wächst zu einer riesigen Plasmawand und dann überwältigt die kleine blaue Mota, in der wir leben, nämlich die Erde. Ich fühlte mich sehr klein."

CME sind Sonnenplasmawolken, die Milliarden von Tonnen wiegen und von denselben Explosionen, die Sonnenflammen auslösen, abgeworfen werden. Wenn sie um unseren Planeten herum gehen, können sie Aurora, Strahlungsstürme und in extremen Fällen Stromausfälle verursachen. Die Verfolgung dieser Wolken und die Vorhersage ihrer Ankunft ist ein entscheidender Bestandteil der Vorhersage der Wetterbedingungen im Raum.

"Wir haben schon viele CMEs beobachtet, aber nie auf diese Weise," sagt Lika Guhathakurta, die Wissenschaftlerin des STEREO-Missionsprogramms in den NASA-Zentralbüros ist. "STEREO-A hat uns Sonnenstürme unter einer neuen Perspektive gezeigt".STEREO A ist eines von zwei Raumschiffen, die 2006 gestartet wurden, um die Sonnenaktivität aus zwei sehr getrennten Positionen zu beobachten. Als der Sturm geschah, befand sich STEREO-A über 105 Millionen Kilometer (65 Millionen Meilen) von der Erde entfernt, wodurch er ein vollständiges Bild von der Situation erhalten konnte. Das wäre bei einem Raumschiff, das sich um die Erde herum befand, nicht möglich gewesen.

Wenn CME die Sonne verlassen, sind sie hell und leicht zu erkennen. Allerdings wird ihre Sichtbarkeit schnell verringert, wenn sich die Wolken im Vakuum ausbreiten. Wenn ein typisches CME die Umlaufbahn von Venus überquert, ist es eine Milliarde Mal weniger hell als die Oberfläche des Vollmonds und mehr als eintausend Mal weniger hell wie die Milchstraße. Die CMEs, die die Erde erreichen, sind fast so schwach wie die Leere selbst und sind daher transparent."Diese dunklen Wolken vom ganzen Sternenlicht und vom interplanetarischen Staub zu trennen, war eine gewaltige Herausforderung," sagt DeForest.In der Tat brauchte sein Team fast drei Jahre, um zu lernen, wie man das macht. Die Bilder des Sturms, der heute veröffentlicht wurde, wurden im Dezember 2008 aufgenommen und haben seitdem daran gearbeitet. Jetzt, da die Technik perfektioniert ist, kann sie ohne so große Verzögerung regelmäßig angewendet werden.

Alysha Reinard vom Zentrum für Wettervorhersagen im Weltraum, der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration oder National Oceanical and Atmosphäric Administration) in spanischer Sprache erklärt, welche Vorteile dies für die Vorhersage der Wetterbedingungen im Raum haben wird:"Bis vor kurzem konnten Raumschiffe nur CMEs sehen, wenn sie sich der Sonne noch sehr nahe befanden. Bei der Berechnung der Geschwindigkeit des CME in diesem kurzen Zeitraum war es möglich, zu schätzen, wann es zur Erde kommen würde. Doch nach den ersten Stunden verließ die CME diesen Bereich, in dem sie beobachtet werden konnte, und das ließ uns blind vor ihrem Fortschritt."Die Fähigkeit, eine Wolke ständig auf ihrem Weg von der Sonne zur Erde zu verfolgen, ist ein großer Fortschritt," so sie weiter. "In der Vergangenheit hatten unsere besten Vorhersagen über die Ankunftszeiten der CME eine Unsicherheitsspanne von etwa 4 Stunden," erklärt er. "Die Art von Filmen, die wir heute gesehen haben, könnte die Fehlerbalken erheblich reduzieren."

Die Filme zeigen nicht nur die Ankunftszeit der CME, sondern auch ihre Masse an. Aus dem Glanz der Wolke können Forscher die Dichte des Gases mit erstaunlicher Genauigkeit berechnen. Die Ergebnisse für das Ereignis im Dezember 2008 sind von den Messungen vor Ort nicht mehr als ein paar Prozentpunkte abweichen. Wenn diese Technik auf künftige Stürme angewandt wird, können die Vorhersager ihre Auswirkungen zuverlässiger schätzen.Auf der Pressekonferenz betonte DeForest einige wichtige Aspekte des Films: Als die CME die Sonne verließ, hatte sie eine kavernöse Struktur mit Magnetismuswänden um eine Gaswolke mit geringer Dichte. Während die CME den Raum zwischen Sonne und Erde durchquerte, änderte sich ihre Form. Die CME rollte durch den Sonnenwind, als wäre sie ein Schneefräser und sammelte Material zu einer imposanten Plasmawand. Als die CME die Erde erreichte, sank ihre vordere Wand durch das Gewicht des angesammelten Gases nach innen.

Die Art der magnetischen Transformationen, die durch den Film enthüllt wurden, beeindruckte Guhathakurta tief: "Ich habe immer gedacht, dass das Verständnis des magnetischen Feldes in Heliophysik dem Problem der "dunkeln Energie" in der Astrophysik entspricht. Es ist üblich, dass wir das Magnetfeld nicht sehen können, aber es ist für das Orchester fast alles verantwortlich. Diese vom STEREO-Schiff bereitgestellten Bilder geben uns einen echten Eindruck davon, was das zugrunde liegende Magnetfeld tut."Alle Berichterstatter auf der Pressekonferenz, die heute stattfand, gaben an, dass die Bilder über das Verständnis eines einzigen Ereignisses hinausgehen. Die innere Physik der CME wurde zum ersten Mal ausgesetzt. Dies ist eine Entwicklung, die sich für viele Jahre in der Zukunft auf theoretische Modelle und Prognosen von computergenerierten CMEs auswirken wird."Dies war der Zweck, die STEREO-Mission zu starten," so Guhathakurta abschließend, "und es ist fantastisch zu sehen, dass sie ihr Versprechen erfüllt."

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