grenz|wissenschaft-aktuell: Forscher enträtseln mysteriöse Sonneneruption

Solarer Flare der Klasse X9 am 5.12.2006 | Copyright: NASA/NOAA

Pasadena/ USA - Bei einer Kraft von hundert Millionen Wasserstoffbomben dürfte bei einer Sonneneruption für gewöhnlich kein einziges Atom in der Umgebung der Explosion dieses Ereignis intakt überstehen. Doch US-amerikanische Wissenschaftler haben einen ganzen Strom aus vollständig erhaltenen Wasserstoffatomen ausgemacht, der 2006 direkt einer solchen Explosion entsprang.

Bei dem beobachteten Ereignis handelte es sich um eine chromosphärische Eruption, einen so genannten Flare, der nahezu höchsten Klasse X9, der sich am 5. Dezember 2006 aus einem großen Sonnenfleck entwickelte - dem damals größten Flare seit 30 Jahren.

Normalerweise erwarteten die NASA-Experten auch damals, dass die Eruption gewaltige Mengen hochenergetisch geladener Partikel auch in Richtung Erde feuern würde und diese - bei einem derartig gewaltigen Flare - auch Satelliten und Kommunikationssysteme auf der Erde stören und sogar beschädigen könnte. Nur wenige Momente nach der Explosion registrierten die Messinstrumente denn auch schon die Radiostrahlungen einer gewaltigen Schockwelle in der Atmosphäre der Sonne - die Partikel waren also auf dem Weg.

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Bei den Partikeln handelte es sich jedoch nicht um das, was die Wissenschaftler erwartet hatten. "Es war ein Ausbruch von reinen Wasserstoffatomen", erinnert sich Richard Mewaldt vom California Institute of Technology (Caltech), "sonst waren da keine anderen Elemente zu finden, noch nicht einmal Helium (= neben Wasserstoff einer der Hauptbestandteile der solaren Photosphäre). Reine Wasserstoffatome umströmten damals unsere STEREO-Sonnensonden für ganze 90 Minuten."

Danach war es für mehr als 30 Minuten lang ruhig. Der Ausbruch klang mehr und mehr ab und die STEREO-Instrumentenanzeigen fielen wieder auf die normalen niedrigen Level - das Ereignis schien vorbei. Doch dann umschwärmte eine zweite Welle von Partikeln die Sonden. Dabei handelte es sich nun um jene so genannten "gebrochenen Atome", die für gewöhnlich von Flares erzeugt werden: Protonen und schwerer Ionen wie Helium, Sauerstoff und Eisen.

Seither rätselten die Wissenschaftler über das ungewöhnliche Ereignis. Nun glauben sie jedoch, eine Antwort gefunden zu haben und haben diese im Fachmagazin " Astrophysical Journal Letters" veröffentlicht. Die ursprünglich wichtigste Frage für die Forscher, wie die Wasserstoffatome die Eruption unbeschädigt überstehen konnten, fand eine ungewöhnliche Lösung: Sie überstanden sie nicht unbeschädigt.

Mewaldt erklärt: "Wir glauben, dass die Atome ihren Weg Richtung Erde als Bruchstücke begonnen haben - also als Protonen und Elektronen. Bevor sie der Sonnenatmosphäre entkamen, erlangten einige Protonen wieder ein Elektron und bildeten dadurch die dann von den Sonden gemessenen Wasserstoffatome.

Auch die Frage, warum die Ionen erst mit mehr als halbstündiger Verspätung eintrafen, glauben die Forscher eine Antwort gefunden zu haben: "Ionen sind elektrisch geladen. Das Magnetfeld der Sonne verlangsamte ihre Bewegung Richtung Erde. Die Wasserstoffatome hingegen sind elektrisch neutral und konnten also direkt aus der Sonne schießen, ohne von deren Magnetfeldern behindert zu werden", so Mewaldt. Auf der Erde trafen die Ionen schließlich fast zwei Stunden später ein, als die Wasserstoffatome.

Mewaldt glaubt weiter, dass möglicherweise alle starken Flares derartige Wasserstoffausbrüche verursachen, dass diese jedoch bislang noch nicht entdeckt wurden. Aus diesem Grund sucht sein Team derzeit in den STEREO-Daten nach weiteren Ereignissen wie jenem vom 5. Dezember 2006 und wartet gespannt auf neue energiereiche Sonneneruptionen.

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