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Weltraumwetter: Sonnenzyklus soll nächstes Jahr seinen Höhepunkt erreichen
Eine Studie zeigt, dass der Höhepunkt im Aktivitätszyklus der Sonne wahrscheinlich viel früher eintreten wird als bisher angenommen. Das hat Folgen.
Kolkata/Indien – Forscher des Center of Excellence in Space Sciences India am IISER Kolkata haben kürzlich eine neue Studie veröffentlicht, die aufschlussreiche Verbindung zwischen dem Magnetfeld der Sonne und dem Sonnenfleckenzyklus aufgedeckt hat. Dadurch konnten die Forschenden möglicherweise die Vorhersage des Höhepunkts der Sonnenaktivität verbessern. Ihre Erkenntnisse deuten darauf hin, dass der Höhepunkt des 25. Sonnenfleckenzyklus, auch solarer magnetischer Aktivitätszyklus genannt, bald bevorsteht. Und zwar schon innerhalb der nächsten zwölf Monate. Die neue Forschungsarbeit wurde in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters veröffentlicht.
Die Sonne, besteht aus heißem ionisiertem Gas, auch Plasma bekannt. Innerhalb der Sonne formen riesige Plasma- und Konvektionsströme Magnetfelder, die sich an der Oberfläche als dunkle Flecken manifestieren. Diese Sonnenflecken – mit ungefähr der Größe der Erde – tragen einen starken Magnetismus in sich, der etwa 10.000 Mal stärker ist als unser Erdmagnetfeld.
Atomkraftwerk Sonne: Stürme aus hochenergetischer Strahlung
Gelegentlich werden diese Magnetfelder durch heftige Ereignisse, wie zum Beispiel Sonneneruptionen, gestört. Dadurch kommt es zu magnetischen Sonnenstürmen wie Flares (Plasma-Magnetfeldbögen) oder koronalen Massenauswürfen. Diese Stürme setzen hochenergetische Strahlung frei und schleudern große Mengen magnetisierten Plasmas ins All. Besonders starke Stürme können sogar Satelliten in der Erdumlaufbahn sowie Strom- und Telekommunikationsnetze schwer beschädigen, wenn sie auf die Erde treffen. Seit dem frühen 16. Jahrhundert beobachtet man, dass die Anzahl der Sonnenflecken auf der Sonne in regelmäßigen Abständen schwankt. Etwa alle elf Jahre erreicht die Anzahl der Flecken und die Intensität der Sonnenaktivität einen Höhepunkt.
Der Sonnenzyklus entsteht durch einen Dynamomechanismus, angetrieben durch die Energie der Plasmaströme im Inneren der Sonne. Man geht davon aus, dass dieser Mechanismus zwei Hauptkomponenten des Magnetfelds der Sonne umfasst, von denen sich die eine im Zyklus der Sonnenflecken und die andere im Recycling des großräumigen Dipolfelds der Sonne manifestiert – letzteres ist dem Magnetfeld der Erde sehr ähnlich und erstreckt sich von einem Pol der Sonne zum anderen. Wenn die Sonnenaktivität nach elf Jahren ihren Höhepunkt erreicht, kommt es zu einem Wechsel der magnetischen Pole.
Der Waldmeier-Effekt
Im Jahr 1935 entdeckte der Schweizer Astronom Max Waldmeier den Zusammenhang zwischen der Stärke eines Sonnenfleckenzyklus und seiner Anstiegsrate – stärkere Zyklen erreichen schneller ihre maximale Intensität. Man nennt es den Waldmeier-Effekt. Diese Erkenntnis wurde oft genutzt, um die Stärke eines Zyklus auf der Grundlage der Beobachtungen in der frühen Anstiegsphase vorherzusagen.
Weltraumwetter 2024: Technische Störungen und Polarlichter
Die neueste Entdeckung erweitert den Waldmeier-Effekt, indem sie die beiden Hauptkomponenten des Sonnenmagnetfelds miteinander verbindet. Diese neue Korrelation stärkt die Theorie, dass die Entwicklung von Sonnenflecken integraler Bestandteil des Sonnendynamos ist und nicht nur ein Symptom.
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Die Beobachtung der Abnahmerate des Dipolmagnetfelds der Sonne, kombiniert mit Sonnenfleckenbeobachtungen, könnte eine Vorhersage des Höhepunkts des laufenden Zyklus ermöglichen. Die Analyse des indischen Forschungsteams legt nahe, dass das Maximum des aktuellen Sonnenzyklus voraussichtlich in einem Zeitraum zwischen Januar und September 2024 eintreten wird.
Diese bahnbrechende Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Vorhersage des Zeitpunkts des Höhepunkts von Sonnenzyklen. Bei der intensiven Aktivität sind die häufigsten Weltraumwetterstörungen zu erwarten. Bei uns auf der Erde manifestieren sich Sonnenstürme in Form von Polarlichtern (Aurora borealis). Denn die hochenergetischen Teilchen, aus denen diese Stürme bestehen, werden von unserem Erdmagnetfeld angezogen und verglühen dabei in der Atmosphäre. (ls)