Für das bloße Auge gibt die Sonne Energie in einem kontinuierlichen, stabilen Zustand ab, der durch die menschliche Geschichte unverändert bleibt. (Schauen Sie nicht mit bloßem Auge in die Sonne!) Aber Teleskope, die auf verschiedene Teile des elektromagnetischen Spektrums abgestimmt sind, zeigen die wahre Natur der Sonne: Eine sich bewegende, dynamische Plasmakugel mit turbulentem Leben. Und diese dynamischen, magnetischen Turbulenzen erzeugen Weltraumwetter.
Das Weltraumwetter ist für uns größtenteils unsichtbar, aber der Teil, den wir sehen können, ist eine der beeindruckendsten Darstellungen der Natur, die Auroren. Die Auroren werden ausgelöst, wenn energetisches Material von der Sonne in das Erdmagnetfeld schlägt. Das Ergebnis sind die schimmernden, wechselnden Farbbänder in den nördlichen und südlichen Breiten, auch als Nord- und Südlicht bekannt.
Es gibt zwei Dinge, die Auroren verursachen können, aber beide beginnen mit der Sonne. Die erste betrifft Sonneneruptionen. Hochaktive Regionen auf der Sonnenoberfläche erzeugen mehr Sonneneruptionen, die eine plötzliche, lokal erhöhte Zunahme der Sonnenhelligkeit bedeuten. Oft, aber nicht immer, ist eine Sonneneruption mit einem koronalen Massenauswurf (CME) verbunden.
Ein koronaler Massenauswurf ist eine Entladung von Materie und elektromagnetischer Strahlung in den Weltraum. Dieses magnetisierte Plasma besteht hauptsächlich aus Protonen und Elektronen. Der CME-Auswurf verteilt sich oft nur im Raum, aber nicht immer. Wenn es in Richtung Erde gerichtet ist, besteht die Möglichkeit, dass wir eine erhöhte Auroralaktivität erhalten.
Die zweite Ursache für Auroren sind koronale Löcher in der Sonnenoberfläche. Ein koronales Loch ist eine Region auf der Oberfläche der Sonne, die kühler und weniger dicht ist als die umliegenden Gebiete. Koronale Löcher sind die Quelle für sich schnell bewegende Materialströme von der Sonne.
Ob aus einer aktiven Region auf der Sonne voller Sonneneruptionen oder aus einem koronalen Loch, das Ergebnis ist das gleiche. Wenn die Entladung der Sonne mit ausreichender Kraft auf die geladenen Teilchen in unserer eigenen Magnetosphäre trifft, können beide in unsere obere Atmosphäre gezwungen werden. Wenn sie die Atmosphäre erreichen, geben sie ihre Energie auf. Dies führt dazu, dass Bestandteile in unserer Atmosphäre Licht emittieren. Jeder, der eine Aurora gesehen hat, weiß, wie auffällig dieses Licht sein kann. Die wechselnden und schimmernden Lichtmuster sind faszinierend.
Die Auroren kommen in einer Region vor, die als Auroraloval bezeichnet wird und auf die Nachtseite der Erde ausgerichtet ist. Dieses Oval wird durch stärkere Sonnenemissionen erweitert. Wenn wir also die Oberfläche der Sonne auf erhöhte Aktivität beobachten, können wir oft hellere Auroren vorhersagen, die in südlichen Breiten aufgrund der Ausdehnung des Auroralovals besser sichtbar sind.
Etwas, das in den letzten Tagen auf der Oberfläche der Sonne passiert ist, könnte heute Abend und morgen (28., 29. März) auf erhöhte Auroren auf der Erde hinweisen. Ein Merkmal, das als transäquatoriales koronales Loch bezeichnet wird, ist der Erde zugewandt, was bedeuten könnte, dass ein starker Sonnenwind uns treffen wird. Wenn dies der Fall ist, schauen Sie nachts nach Norden oder Süden, je nachdem, wo Sie leben, um die Auroren zu sehen.
Natürlich sind Auroren nur ein Aspekt des Weltraumwetters. Sie sind wie Regenbogen, weil sie sehr hübsch und harmlos sind. Das Weltraumwetter kann jedoch viel stärker sein und viel größere Auswirkungen haben als bloße Auroren. Aus diesem Grund werden zunehmend Anstrengungen unternommen, um das Weltraumwetter durch Beobachtung der Sonne vorhersagen zu können.
Ein ausreichend starker Sonnensturm kann ein CME erzeugen, das stark genug ist, um Dinge wie Stromversorgungssysteme, Navigationssysteme, Kommunikationssysteme und Satelliten zu beschädigen. Das Carrington-Ereignis im Jahr 1859 war ein solches Ereignis. Es verursachte einen der größten Sonnenstürme aller Zeiten.
Dieser Sturm ereignete sich am 1. und 2. September 1859. Dem ging eine Zunahme der Sonnenflecken voraus, und die mit dem CME einhergehende Fackel wurde von Astronomen beobachtet. Die durch diesen Sturm verursachten Auroren wurden bis in den Süden der Karibik gesehen.
Der gleiche Sturm heute in unserer modernen technologischen Welt würde Chaos anrichten. 2012 haben wir fast genau herausgefunden, wie schädlich ein Sturm dieser Größenordnung sein kann. Ein Paar CMEs, die so mächtig waren wie das Carrington-Ereignis, kam auf die Erde zu, vermisste uns aber nur knapp.
Wir haben seit 1859 viel über die Sonne und Sonnenstürme gelernt. Wir wissen jetzt, dass die Aktivität der Sonne zyklisch ist. Alle 11 Jahre durchläuft die Sonne ihren Zyklus vom Sonnenmaximum zum Sonnenminimum. Das Maximum und das Minimum entsprechen Perioden maximaler Sonnenfleckenaktivität und minimaler Sonnenfleckenaktivität. Der 11-Jahres-Zyklus geht von Minimum zu Minimum. Wenn die Aktivität der Sonne im Zyklus am geringsten ist, stammen die meisten CMEs aus koronalen Löchern.
Das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA und das kombinierte ESA / NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) sind Weltraumobservatorien, die mit der Untersuchung der Sonne beauftragt sind. Das SDO konzentriert sich auf die Sonne und ihr Magnetfeld und darauf, wie Veränderungen das Leben auf der Erde und unseren technologischen Systemen beeinflussen. SOHO untersucht die Struktur und das Verhalten des Sonneninneren sowie die Erzeugung des Sonnenwinds.
Auf verschiedenen Websites kann jeder das Verhalten der Sonne überprüfen und sehen, welches Weltraumwetter auf uns zukommt. Das Space Weather Prediction Center der NOAA verfügt über eine Reihe von Daten und Visualisierungen, um zu verstehen, was mit der Sonne los ist. Scrollen Sie zur Aurora-Vorhersage, um eine Visualisierung der erwarteten Auroralaktivität anzuzeigen.
Die Weltraumwetter-Website der NASA enthält alle Arten von Nachrichten über NASA-Missionen und Entdeckungen rund um das Weltraumwetter. SpaceWeatherLive.com ist eine freiwillige Website, die Echtzeitinformationen zum Weltraumwetter bietet. Sie können sich sogar anmelden, um Benachrichtigungen über bevorstehende Auroren und andere Sonnenaktivitäten zu erhalten.
