Jüngste Beobachtungen im Rahmen der Solar Orbiter-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) haben beispiellose Einblicke in die Mechanik von Sonneneruptionen geliefert und gezeigt, dass sie durch kaskadierende magnetische Wiederverbindungsereignisse angetrieben werden. Bei diesen Ereignissen werden enorme Energiemengen freigesetzt, die Plasma effektiv auf die Sonnenatmosphäre „regnen“ lassen.
Die Kraft der Sonneneruptionen
Sonneneruptionen gehören zu den energiereichsten Phänomenen in unserem Sonnensystem. Sie entstehen durch die plötzliche Freisetzung von Energie, die in komplexen, verworrenen Magnetfeldern gespeichert ist. Innerhalb von Minuten brechen entgegengesetzt gerichtete Magnetfeldlinien und verbinden sich wieder, wodurch das Plasma schnell auf Millionen von Grad erhitzt wird und Partikel von der Wiederverbindungsstelle weg beschleunigt werden.
Warum das wichtig ist: Die stärksten Fackeln können geomagnetische Stürme auf der Erde auslösen, die möglicherweise die Funkkommunikation stören und sogar Satelliten beschädigen. Das Verständnis dieser Ereignisse ist für die Vorhersage des Weltraumwetters und den Schutz kritischer Infrastruktur von entscheidender Bedeutung.
Beispiellose Beobachtungen enthüllen den Auslöser
Seit Jahren wissen Wissenschaftler, dass die magnetische Wiederverbindung die Ursache für die Entstehung von Flares ist, doch die genaue Dynamik dieser Energiefreisetzung ist bislang unklar. Die Beobachtungen des Solar Orbiter – von vier komplementären Instrumenten – liefern das vollständigste Bild eines Flares, das jemals aufgezeichnet wurde.
Hochauflösende Bilder erfassten alle zwei Sekunden Veränderungen in der Korona (äußere Atmosphäre) der Sonne und konzentrierten sich dabei auf Merkmale mit einem Durchmesser von nur wenigen hundert Kilometern. Gleichzeitig analysierten SPICE-, STIX- und PHI-Instrumente Temperatur- und Tiefenschwankungen von der Korona bis zur sichtbaren Oberfläche der Sonne.
Magnetische Lawinen in Aktion
Die Beobachtungen zeigen, dass Flares mit einer magnetischen Lawine beginnen: bandartige Strukturen, die vor dem Flare selbst schnell durch die Atmosphäre herabsinken. Diese Ströme von „regenden Plasmaklecksen“ zeigen eine zunehmende Energiedeposition, wenn die Fackel stärker wird, und halten auch nach dem Abklingen der anfänglichen Explosion an.
„Wir hatten nicht erwartet, dass der Lawinenprozess zu so hochenergetischen Teilchen führen könnte“, sagte Dr. Pradeep Chitta, Astronom am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.
Dies ist das erste Mal, dass dieser Prozess mit einer so hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung beobachtet wurde. Die Daten bestätigen, dass der Lawinenmechanismus für die Energiefreisetzung der Fackel von zentraler Bedeutung ist.
Zukünftige Forschung
Wissenschaftler betonen die Notwendigkeit noch hochauflösenderer Röntgenbilder künftiger Missionen, um die verbleibenden Details dieses Prozesses vollständig zu entschlüsseln. Eine offene Frage ist, ob dieser Lawinenmechanismus bei allen Flares auftritt und ob er auch auf andere Flare-Sterne zutrifft.
Die in Astronomy & Astrophysics veröffentlichte Studie bestätigt, dass magnetische Lawinen der zentrale Motor für Sonneneruptionen sind, und unterstreicht die Bedeutung dieses Prozesses für das Verständnis des Weltraumwetters. Die Ergebnisse gehören zu den bisher aufregendsten Ergebnissen des Solar Orbiter und bieten entscheidende neue Einblicke in die stärksten Explosionen der Sonne.
L.P. Chitta et al. 2026. Eine magnetische Lawine als zentraler Motor, der eine Sonneneruption antreibt. A&A 705, A113; doi: 10.1051/0004-6361/202557253
