Auf der Sonne ist derzeit viel los. Gut, eigentlich ist schon seit ein paar Jahren viel los. Immerhin befindet sich unser Stern derzeit gerade am Höhepunkt seines Aktivitätszyklus’. Die Sonnenaktivität stieg in den letzten Jahren immer weiter an und nun passiert bald das, was immer passiert wenn die Sonnenaktivität ihr Maximum erreicht: Das Magnetfeld der Sonne polt sich um! Aber keine Angst. Das ist nicht gefährlich; dafür aber ziemlich faszinierend…

Was die Sonnenaktivität ist und wie das Magnetfeld der Sonne entsteht und sich verändert, habe ich vor einiger Zeit schon in einem sehr ausführlichen Artikel erklärt. Ich fasse das wesentliche nochmal kurz zusammen; würde aber trotzdem die Lektüre des ausführlichen Artikels empfehlen, wenn ihr über dieses Thema noch nicht Bescheid wisst. Die Sonne besteht aus Plasma, also einem Gas, dessen Atome ihre Elektronen verloren haben und das nun elektrisch geladen ist. Das elektrisch geladene Plasma bewegt sich und diese Bewegung beeinflusst das Magnetfeld: Die Bewegung des Plasmas zieht die Magnetfeldlinien mit sich. Die Sonne rotiert an den Polen langsamer als am Äquator und deswegen wickeln sich die Feldlinien im Laufe der Zeit um die Sonne und das Magnetfeld wird stärker. Es kommt zu Störungen und “Kurzschlüssen” bei denen jede Menge Energie frei wird, die Sonnenplasma weit ins All hinaus schleudern kann: sogenannte Protuberanzen und die koronalen Massenauswürfe. Nach ungefähr 11 Jahren bricht das Magnetfeld zusammen und wird umgekehrt gepolt wieder neu aufgebaut.

sonne-magnetfeld

Die Details dessen, was im Inneren der Sonne vorgeht, haben wir bis jetzt noch nicht komplett verstanden. Man kann ja auch nicht so einfach in die Sonne hinein sehen. Aber die Rhythmen der Sonnenaktivität werden seit Mitte des 19. Jahrhunderts kontinuierlich beobachtet und sind mittlerweile recht gut verstanden. Knapp 11 Jahre (manchmal auch ein bisschen mehr oder weniger) vergehen von Polsprung zu Polsprung. Das letzte Mal ist das 2001 passiert und demnächst ist es wieder so weit.

Die Beobachtungen der Sonne zeigen, dass die Umpolung schon begonnen hat. Ihr Magnetfeld wird immer schwächer und wird sich dann umgekehrt gepolt wieder neu aufbauen. Das muss übrigens kein geordneter und symmetrischer Prozess sein. So eine Umpolung kann ziemlich chaotisch ablaufen. Der magnetische Nordpol der Sonne ist beispielsweise schon “gesprungen” und zum Südpol geworden. Der magnetische Südpol hängt aber noch ein wenig hinterher. Die Sonne hat also derzeit zwei magnetische Südpole und erst in ein paar Monaten wird die Umpolung abgeschlossen sein.

Und keine Angst vor dem solaren Polsprung. Das ist für die Erde nicht gefährlich. Es gibt deswegen nicht mehr oder stärkere Sonnenstürme als sonst. Eine Umpolung des Magntefelds findet alle 11 Jahre statt und wer sich an 2001 oder die Jahre davor erinnert, der wird feststellen, dass es da auch keine großen Katastrophen gab. Wenn, dann profitieren wir auf der Erde höchstens von der Umpolung.

Denn das solare Magnetfeld erstreckt sich weit hinaus ins Sonnensystem. Erst nach über 100 Astronomischen Einheiten; also weit hinter der Bahn von Neptun und Pluto, dort wo die Voyager-Sonden gerade rumfliegen, endet der Einflußbereich des Magnetfeldes. Der Raum, der vom Sonnenwind (den geladenen Plasmateilchen der Sonnen) “gefüllt” ist, nennt man “Heliosphäre”. Dieses Plasma ist es, dass das interplanetare Magnetfeld erzeugt und die Vorgänge dabei sind recht komplex. Wie ein kosmische Rasensprenger dreht sich die Sonne um ihre Achse und schleudert dabei Plasma ins All. Ein Teil davon ist positiv geladen; ein anderer negativ. Die Grenzschicht zwischen den Ladungen nennt man die Heliosphärische Stromschicht; sie ist etwa 10.000 Kilometer dick und ihre Form wird vom jeweils aktuellen Magnetfeld der Sonne bestimmt (und wird oft mit einem “Ballerinaröckchen” verglichen).

Zeichnung der heliosphärischen Stromschicht im Sonnensystem (Bild: NASA)

Zeichnung der heliosphärischen Stromschicht im Sonnensystem (Bild: NASA)

Diese Schicht hält auch einen Teil der kosmische Strahlung ab, die von außerhalb des Sonnensystems zu uns kommt. Sie wird zum Beispiel bei Supernova-Explosionen erzeugt oder stammt aus der Umgebung supermassereicher schwarzer Löcher. Uns auf der Erde tut die kosmische Strahlung nicht viel; wir haben ja auch unser eigenes Magnetfeld, dass als Schutzschild wirkt. Aber für Astronauten und Satelliten kann die kosmische Strahlung unter Umständen gefährlich werden.

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Kommentare (14)

  1. #1 Bruttl
    14. August 2013

    Die Sonne rotiert an den Polen schneller als am Äquator …

    Richtig ist: Die Sonne rotiert am Äquator schneller als an den Polen – die Rotationsperiode am Äquator ist 25 Tage, am Pol 34 Tage. Auf jeden Fall führt die differentielle Rotation aber zum Aufwickeln der Feldlinien und damit geht Florians Erklärung qualitativ richtig weiter.

    Einen Link auf ein detaillierteres Bild hatten wir schon in der Diskussion zum im Artikel verlinkten früheren Blogeintrag zum Thema.

  2. #2 Florian Freistetter
    14. August 2013

    @Bruttl: “Richtig ist: Die Sonne rotiert am Äquator schneller als an den Polen – die Rotationsperiode am Äquator ist 25 Tage, am Pol 34 Tage.”

    Ja, stimmt natürlich – hab ich verwechselt!

  3. #3 Florian Freistetter
    14. August 2013

    @Bruttl: “Einen Link auf ein detaillierteres Bild hatten wir schon in der Diskussion zum im Artikel verlinkten früheren Blogeintrag zum Thema.”

    Ja, nur kann ich das Bild mangels Rechte nicht hier übernehmen…

  4. #4 frantischek
    14. August 2013

    Die Sonne hat also derzeit zwei magnetische Südpole

    Versteh ich nicht. Ist das überhaupt möglich? Oder hast du gemeint: “Der Nord- und der Südpol liegen momentan beide nahe zusammen an dem Punkt an dem normalerweise der Südpol liegt?”
    Nord und Süd sind natürlich frei gewählte Bezeichnungen, aber die Pole müssen doch gegenteilig geladen (heisst das so) sein, oder? So wies da steht klingts als wären sie das nicht….

    Bitte erklären!

  5. #5 Alderamin
    14. August 2013

    @frantischek

    Nee, die Sonne ist kein Stabmagnet und die Nordpole (ja, Plural) müssen nicht am Ende der Drehachse liegen. Die Bildersuche brachte folgendes nettes Bild zutage. Guckst Du.

  6. #6 Florian Freistetter
    14. August 2013

    @frantischek: “Nord und Süd sind natürlich frei gewählte Bezeichnungen, aber die Pole müssen doch gegenteilig geladen (heisst das so) sein, oder? So wies da steht klingts als wären sie das nicht….”

    Du darfst dir keinen Stabmagnet vorstellen, der in der Sonne steckt. Das Magnetfeld in der Sonne entsteht durch die Plasmaströme in ihrem Inneren. Das ist zu Beginn eines Zyklus ein poloidales Feld, also mit zwei entgegengesetzen Polen und die Feldlinien verlaufen ordentlich von einem zum anderen. Dann wickeln sich die Linien auf, alles wird chaotisch und es gibt kein globales Feld mehr. Es kann auch viele verschiedene “Pole” geben. Momentan hat die Sonne eben “oben” und “unten” einen Südpol. Hast du schon den verlinkten ausführlichen Artikel gelesen? Da ist das alles detaillierter erklärt.

  7. #7 Florian Freistetter
    14. August 2013

    Ich hab noch ein nettes Video der NASA zu dem Thema eingefügt.

  8. #8 frantischek
    15. August 2013

    Jetzt hab ich den anderen Artikel auch gelesen und glaube das ganze schon ein bisschen besser zu verstehen. Danke.

  9. #9 AmbiValent
    17. August 2013

    Was genau wird eigentlich schwächer, wenn der Zyklus schwach wird oder “ausfällt”?

  10. #10 Florian Freistetter
    17. August 2013

    @AmbiValent: DIe Zahl der Sonnenflecken; die Zahl der Protuberanzen und Koronalen Massenauswürfe und damit auch die Zahl der Sonnenstürme bzw. die Stärke des Sonnenwinds.

  11. #11 AmbiValent
    17. August 2013

    @Florian
    Ich meinte eher in der Richtung: Werden da sozusagen nur die Komplikationen im Magnetfeld weniger oder auch das Magnetfeld selber schwächer?

  12. #12 Jenny
    Hamburg
    30. August 2013

    Wie ist das denn damit was der Edward Snowden sagt ? Und das Amerika sehr viele Vorräte holt und sich auf das schlimmste vorbereitet? Die Wissenschaftler sollen es sogar bestätigen, das da was passieren wird. Die tun ja schon wieder so, als ob es erneuten Weltuntergang gibt, aber man hängt es nicht an die große Glocke wie das letzte mal.

  13. #13 Florian Freistetter
    30. August 2013

    @Jenny: “Wie ist das denn damit was der Edward Snowden sagt ? “

    Snowden hat nichts über Sonnenstürme gesagt. Ja, ich weiß, es gibt da Artikel im Internet. Aber die stammen von einer Satire-Seite, die sich jeden Tag dumme/lustige Nachrichten AUSDENKT.

    “Die Wissenschaftler sollen es sogar bestätigen, das da was passieren wird. Die tun ja schon wieder so, als ob es erneuten Weltuntergang gibt, aber man hängt es nicht an die große Glocke wie das letzte mal.”

    KEIN WIssenschaftler bestätigt, dass “etwas” passiert oder es einen Weltuntergang gibt. Und KEIN Wissenschaftler hat das beim letzten Mal getan. Weil es Unsinn ist. Diejenigen, die vom Weltuntergang reden sind nur die gleichen Spinner und Abzocker wie im Jahr 2012. Lass dich nicht verarschen!

  14. #14 Jenny
    Hamburg
    30. August 2013

    Vielen Dank für deine Antwort. Ich habe nur was in den russischen Nachrichten gesehen. Da wurde das mit den Amerikanern und Snowden und den Sonnenstürmen erzählt, aber wie du schon sagtest wurde es nicht richtig bestätigt , aber halt nur etwas darauf hingewiesen, wegen Vorbereitungen usw. Aber was man immer von Amerikanern hört, die bereiten sich ja das ganze Leben auf den Weltuntergang vor.