Thursday, September 28, 2023

„Kannibalen“-Ausbruch der Sonne könnte das Erdmagnetfeld stören

Ein koronaler Massenauswurf „Kannibalen“ aus der Sonne soll am Dienstag in die Erde einschlagen und geomagnetische Stürme in der Atmosphäre auslösen.

Bei einem kannibalischen koronalen Massenauswurf wird ein kleinerer CME von einem größeren, sich schneller bewegenden CME überholt und verschlungen, wodurch die beiden Schwaden aus Sonnenplasma und Strahlung verbraucht und kombiniert werden.

In diesem Fall wurde der langsamere CME am Freitag von der Sonne ausgeblendet, gefolgt vom zweiten, schnelleren CME am Samstag. Die Modelle des Space Weather Prediction Center der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zeigen, dass der zweite CME den ersten kannibalisieren wird.

Der gemeinsame CME soll am 18. Juli die Erde treffen, was geomagnetische Stürme der G1- oder G2-Klasse auslösen könnte, die die die Erde umgebenden Magnetfelder verändern und zu Polarlichtern über höheren Breiten und geringfügigen Schwankungen im Stromnetz führen könnten.

CMEs entstehen, wenn sich die eng gewundenen Magnetfeldlinien der Sonne plötzlich neu ausrichten und riesige Schwaden solarer Materie mit enormer Geschwindigkeit in den Weltraum fliegen.

„Normalerweise strömt der Sonnenwind mit 300 bis 700 Grad vorbei.“ [kilometers per second]– das sind etwa eine Million Meilen pro Stunde – mit bis zu 10 Teilchen pro Kubikzentimeter“, sagte Martin Connors, Professor für Weltraumwissenschaften und Physik an der kanadischen Athabasca University, zuvor theaktuellenews. „Es gibt auch ein sehr kleines Magnetfeld im Sonnenwind, viel kleiner als das, was den Kompass an der Erdoberfläche dreht.“

Wenn CMEs mit der Erdatmosphäre und dem Magnetfeld kollidieren, können sie geomagnetische Stürme auslösen.

„Ein geomagnetischer Sturm ist die Veränderung der magnetischen Umgebung der Erde, das heißt, wenn die Magnetfelder, die normalerweise unsere Erde umgeben, beginnen, verzerrt zu werden“, sagte Daniel Brown, außerordentlicher Professor für Astronomie und Wissenschaftskommunikation an der Nottingham Trent University, zuvor theaktuellenews.

Geomagnetische Stürme werden nach Stärke zwischen G1 und G5 klassifiziert, wobei die Schwere des Sturms davon abhängt, wie stark unser Magnetfeld durch die CME beeinflusst wird.

„Die Menge der ausgestoßenen Materie, ihre Geschwindigkeit, die damit verbundenen Magnetfelder sowie die Art und Weise, wie sie mit anderen bereits von der Sonne emittierten Teilchen interagieren, ergeben allesamt eine holprige Umgebung, die sich von der Sonne nach außen bewegt und durch die sich das Magnetfeld unserer Erde bewegen kann.“ „, sagte Brown.

„Je länger, desto stärker wird die Wechselwirkung sein und desto höher ist die Wahrscheinlichkeit eines starken geomagnetischen Sturms.“

Der vom Kannibalen-CME verursachte geomagnetische Sturm wird laut NOAA voraussichtlich nur ein Sturm der Stärke G1 oder G2 sein.

G1-Stürme werden als geringfügig eingestuft, während G2-Stürme als mittelschwer eingestuft werden. Diese Tiefstürme treten zwischen 600 und 1.700 Mal pro 11-jährigem Sonnenzyklus auf und erzeugen in höheren Breiten Polarlichter, auch Nordlichter genannt, sowie geringfügige Schwankungen in den Stromnetzen.

Stärkere geomagnetische Stürme können dazu führen, dass das Nordlicht nach Süden vordringt und über Staaten sichtbar wird, in denen es normalerweise nicht zu sehen ist. Der stärkste Sturm, G5, kann zu Polarlichtern über Bundesstaaten im Süden wie Florida und Texas führen.

„Stärkere Stürme werden den Elektronen in der magnetischen Umgebung oder Magnetosphäre unserer Erde mehr Energie verleihen“, sagte Brown. „Diese Elektronen werden dann die Quelle des Lichts sein, das im Süd-/Nordlicht zu sehen ist, wenn sie in unserer hohen Atmosphäre auf Sauerstoff oder Stickstoff prallen und sie zum Leuchten bringen. Je energiereicher die Elektronen sind, desto heller ist das Bild.“

Die Farben des Polarlichts sind darauf zurückzuführen, dass verschiedene Elemente in der Atmosphäre mit dem CME reagieren und Licht unterschiedlicher Wellenlängen freisetzen.

„Die unterschiedlichen Farben sind das Ergebnis der Entspannung von Elektronen aus unterschiedlichen Energieniveaus von Sauerstoff (die häufigsten Rot- und Grüntöne) und Stickstoff (dunkle Rot-/Blautöne)“, sagte Brett Carter, außerordentlicher Professor für Weltraumwissenschaften an der RMIT University in Australien theaktuellenews im Februar.

Näher am Boden wird mehr grünes Licht emittiert, während höher in der Atmosphäre mehr rotes Licht erzeugt wird, weshalb Polarlichter, die weiter südlich gesehen werden, am Himmel roter erscheinen.

Kannibalen-CMEs wie diese sind selten, da sie eine räumliche und zeitliche Ausrichtung der CMEs erfordern, werden aber während des Sonnenmaximums wahrscheinlicher. Die Sonne folgt 11-Jahres-Aktivitätszyklen mit Höhepunkten und Tiefpunkten in Bezug auf Sonneneruptionen und ausgestoßene CMEs. Das nächste Sonnenmaximum wird voraussichtlich im Jahr 2025 eintreten, könnte aber sogar früher als erwartet eintreten.

Haben Sie eine wissenschaftliche Geschichte, die Sie mitteilen möchten? theaktuellenews? Haben Sie eine Frage zu Kannibalen-CMEs? Lassen Sie es uns über science@newsweek.com wissen

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