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Sonnenflecken kehren zurück Astronomen entschlüsseln Sonnen-Dynamo

Wissenschaftler sind dem Rhythmus der Sonne auf der Spur - denn er beeinflusst das Weltraumwetter. Neue Erkenntnisse helfen bei der Vorhersage von Sonnenstürmen, die sogar Satelliten ausfallen lassen können.

03.03.2011 14:57
Ein Foto vom Herbst 2010 des Sonnen-Beobachtungssatelliten Solar Dynamics Obervatoy (SDO) zeigt eine außergewöhnlich starke Plasmaeruption auf der Sonnenoberfläche. (Foto: NASA/SDO)

Die Sonne hat ihre ungewöhnlich fleckenlose Phase in den vergangenen Jahren einer besonderen Konstellation ihres inneren Dynamos zu verdanken. Das berichtet ein indisch-amerikanisches Forscherteam im britischen Fachjournal «Nature».

Das tiefste Aktivitätsminimum unseres Tagesgestirns seit rund 100 Jahren lässt sich demnach mit der Nord-Süd-Zirkulation von heißem, elektrisch geladenem Gas (Plasma) in der Sonnenatmosphäre erklären.

Die Aktivität der Sonne schwankt in einem etwa elfjährigen Rhythmus. Ein Indiz für die Aktivität sind die Sonnenflecken. Sie entstehen durch lokale Magnetfelder, die das elektrisch geladene Plasma festhalten. In der Folge kühlt das heiße Gas leicht ab und erscheint etwas dunkler als die umgebende Atmosphäre.

Der vergangene Sonnenzyklus mit der Nummer 23 hatte im Jahr 2001 sein Maximum. Im Anschluss zählten Astronomen die meisten sonnenfleckenlosen Tage seit Beginn des Raumfahrtzeitalters. Das Aktivitätsminimum war besonders ausgeprägt. Inzwischen nimmt die Sonnenaktivität wieder zu.

Simulation im Computer

Um die Ursache des ausgeprägten Minimums zu ergründen, haben Forscher um Dibyendu Nandy mehr als 210 Aktivitätszyklen der Sonne im Computer simuliert. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Zirkulation des elektrisch geladenen Sonnenplasmas, das einem Dynamo ähnlich Magnetfelder erzeugt.

In der Simulation zeigte sich, dass eine schnelle Nord-Süd-Zirkulation des Sonnenplasmas in der ersten Hälfte des Aktivitätszyklus, gefolgt von einer langsameren Zirkulationsphase in der zweiten Hälfte zu einem besonders tiefen Sonnenfleckenminimum führt. Das ausgeprägte Minimum des vergangenen Sonnenzyklus' ist demnach ungewöhnlich, aber kein Einzelfall. Dieselbe Konstellation kann sich auch künftig wiederholen.

Dieses Wissen ist wichtig für die Vorhersage des sogenannten Weltraumwetters. Denn die Sonnenaktivität beeinflusst auch die Erde. Mit der Aktivität der Sonne schwankt nicht nur ihre Strahlungsintensität, sondern etwa auch die Häufigkeit von Gasausbrüchen, bei denen große Plasmawolken ins All geschleudert werden. Trifft ein solcher «Sonnensturm» auf die Erde, kann er unter anderem Satelliten ausfallen lassen, Stromnetze lahmlegen sowie Funk- und Flugverkehr blockieren. (dpa)

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