Weltraumwetter-Vorhersage: Stille Schreie vor dem Sonnensturm

Im Weltall ist es bekanntlich mucksmäuschenstill - doch auf Radiowellen sollten künftige Astronauten hören. Nasa-Forscher glauben, darin den akustischen Abdruck nahender Sonnenstürme zu erkennen. Andere Forscher suchen im Elektronenwind nach Anzeichen für nahende Sonnenstürme.

Honolulu/Washington - Plasma-Eruptionen an der Oberfläche der Sonne können Satelliten und Astronauten auf künftigen Mond- oder Marsmissionen gefährden: Sonnenstürme können elektrische Ausrüstung lahmlegen, Satelliten außer Gefecht setzen und Astronauten schädigen - gar Krebs auslösen. Vor den Ionen im Sonnensturm fürchten sich Experten am meisten. Mit neuen Satelliten und Rechenmodellen suchen Forscher daher nach Möglichkeiten der Weltraumwetter-Vorhersage.

"Schon eine Vorhersage von nur einer Stunde würde das Risiko, außerhalb eines Schutzraums von einem Sonnensturm überrascht zu werden, stark vermindern", sagte Francis Cucinotta, wissenschaftlicher Leiter des Space Radiation Program am Johnson Space Center der US-Raumfahrtbehörde Nasa.

Wissenschaftler um Natchimuthuk Gopalswamy vom Goddard Space Flight Center der Nasa untersuchen nun, ob die Ausbrüche von einer Art Geschrei im Radiowellenbereich begleitet werden. Nur bei den Plasma-Eruptionen, die einem Sonnensturm vorausgehen, entstehen entsprechende Radiosignale, glauben sie. Bei einer Fachkonferenz auf Hawaii stellten die Forscher der US-Weltraumbehörde die Daten von 472 Plasma-Eruptionen der Sonne vor, die von der Raumsonde "Soho" aufgezeichnet worden waren. In den Radiospektren der Ausbrüche glaubt Gopalswamys Team, Gemeinsamkeiten zu sehen.

Die massiven Plasma-Ausbrüche, auch koronale Massenauswürfe genannt, entstehen durch Explosionen auf der Sonnenoberfläche, bei denen Milliarden Tonnen elektrisch geladener Teilchen als Plasma in den Weltraum geschleudert werden. Kollidiert ein solcher koronaler Massenauswurf auf seinem Weg durchs All mit dem Sonnenwind - einem stetigen, langsamen Plasmastrom, welcher ebenfalls von der Sonne ausgeht -, wird eine Druckwelle in dem Sonnenwind erzeugt. Ist diese stark genug, werden die elektrisch geladenen Teilchen des Sonnenwindes zu einem Strahlensturm beschleunigt.

Da sich die Radiowellen im Gegensatz zu Strahlenstürmen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, hoffen die Astronomen, sie als Warnsignale für einen solchen Sturm nutzen zu können. Ein ähnliches Prinzip wollen Forscher um Nasa-Physiker Arik Posner und Bernd Heber von der Universität Kiel ausnutzen: Sie werten Daten des Costep-Instruments aus, das seit 1995 an Bord der "Soho"-Sonde durchs All fliegt - und glauben, Elektronen als Frühwarner benutzen zu können.

"Das Elektron ist der Schlüssel", sagte Posner zu SPIEGEL ONLINE. "Man kann es immer schon vor den gefährlicheren Ionen detektieren." Aus den gemessenen Mustern von Elektronen, die Richtung Erde fliegen, wollen Posner und Heber daher eine Vorhersage ableiten. In der Fachzeitschrift "Space Weather" präsentieren die Wissenschaftler ihre Methode.

Die Nasa erwägt bereits, diese Technik für künftige Mondmissionen einzuplanen. "Sie reduziert das Risiko einer Exposition um mehr als 20 Prozent im Vergleich zu gängigen Methoden", sagte Weltraumstrahlungsexperte Cucinotta. "Das würde bedeuten, dass Astronauten sich weiter von ihrer Basis entfernen könnten." Und möglicherweise werden sie da draußen irgendwann auch noch ein Gerät bei sich tragen, dass sie per Sonnenschrei warnt.

stx/ddp

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