Der Sonnensturm hat an Stärke zugenommen, anstatt nachzulassen – und die Wissenschaftler haben endlich herausgefunden, warum
Im November 2021 registrierten zwei Raumfahrzeuge etwas Seltsames. An ihnen flog eine Sonneneruption vorbei – eine riesige Blase aus magnetisiertem Plasma, die von der Sonnenoberfläche ausgebrochen war. Nach allen Gesetzen der Physik hätte er an Geschwindigkeit verlieren müssen: Vor ihm lag der langsamere Sonnenwind, der ihn hätte bremsen müssen. Doch der Sturm wurde nicht langsamer. Er gewann an Geschwindigkeit.
Wissenschaftler haben mehrere Jahre lang versucht, herauszufinden, was geschehen war. Die Antwort war überraschend: Im Inneren des Sturms war ein eigener, verborgener Antrieb am Werk.
Die Ergebnisse wurden in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Details
Sonneneruptionen sind nicht einfach nur Lichtblitze. Es handelt sich um gewaltige Wolken aus magnetisiertem Gas, die die Sonne in regelmäßigen Abständen ins All schleudert. Sie transportieren Milliarden Tonnen an Materie und gewundene Magnetfelder. Genau solche Ausbrüche verursachen Magnetstürme auf der Erde – jene, die den Betrieb von Satelliten stören und Stromnetze lahmlegen können.
Normalerweise beschreiben Physiker die Bewegung solcher Ausbrüche ganz einfach: Ein schneller Sturm wird abgebremst, ein langsamer beschleunigt sich, bis beide die Geschwindigkeit des umgebenden Sonnenwinds erreicht haben. Wie ein Pfropfen im Wasser – früher oder später schwimmt er mit der allgemeinen Strömung mit.
Der Ausbruch von 2021 hat dieses Schema durchbrochen. Zwei Sonden – Solar Orbiter und Wind – haben ihn in unterschiedlichen Entfernungen von der Sonne eingefangen und festgestellt: Zwischen den beiden Beobachtungspunkten hat der Sturm nicht an Geschwindigkeit verloren, sondern sogar zugenommen. Kein Standardmodell konnte dies erklären. In eines davon mussten die Forscher sogar manuell eine mysteriöse „zusätzliche Kraft“ einfügen – nur damit die Ergebnisse übereinstimmten.
Die Lösung fand sich, als die Wissenschaftler einen Blick ins Innere des Sturms warfen. Der Ausbruch stellte einen sogenannten magnetischen Strang dar – ein dichtes Gewirr aus verdrehten Magnetfeldern. Während der Sturm durch den Weltraum raste, begann sich dieses Knäuel zu entwirren und zu zerreißen. Die geordnete Struktur zerfiel und verwandelte sich in chaotische Turbulenzen.
Und genau hier geschah etwas Unerwartetes. Normalerweise erwärmt Turbulenz das Gas – die Energie des Chaos wandelt sich in Wärme um. Doch bei diesem Ausstoß kühlte das Plasma im Gegenteil schneller ab, als es eigentlich hätte tun sollen. Das bedeutete, dass die Energie irgendwo andershin floss. Die Wissenschaftler fanden heraus, wohin: Die Turbulenz drückte von innen auf die Wolke und trieb sie vorwärts. Der Sturm beschleunigte sich buchstäblich selbst – durch seinen eigenen inneren Zerfall.
Warum dies wichtig ist
Bislang betrachteten Modelle des Weltraumwetters den Sonnenausbruch von außen – als eine Wolke, die einfach im Sonnenwind dahintreibt. Diese Studie zeigt: Im Inneren des Sturms kann ein ganz anderes Leben herrschen, und dieses beeinflusst, wann und mit welcher Kraft die Eruption die Erde erreicht.
Dies ist von praktischer Bedeutung. Sonnenstürme können Satelliten beschädigen, das GPS-System stören, Funkverbindungen beeinträchtigen und in Extremfällen Stromnetze überlasten. Je genauer die Vorhersage, desto mehr Zeit haben die Betreiber, um die Geräte zu schützen und Astronauten im Orbit zu warnen.
Bislang handelt es sich um ein einzelnes Ereignis, und die Wissenschaftler betonen selbst: Es liegt noch viel Arbeit vor ihnen, um das Modell anhand anderer Ausbrüche zu überprüfen. Doch die Richtung ist vorgegeben.
Hintergrund
Die Vorhersage von Sonnenstürmen ist eine der Hauptaufgaben der Weltraumphysik der letzten Jahrzehnte. Besonders akut wurde dies nach 1989, als ein starker Magnetsturm die kanadische Provinz Québec für neun Stunden von der Stromversorgung trennte. Seitdem suchen Forscher nach Möglichkeiten, solche Ereignisse einige Stunden oder Tage im Voraus vorherzusagen.
Das Standardmodell – das sogenannte Modell der aerodynamischen Bremsung – galt lange Zeit für die meisten Fälle als ausreichend zuverlässig. Es beschreibt den Ausbruch jedoch als passive Wolke, ohne zu berücksichtigen, was im Inneren vor sich geht. Eine neue Studie zeigt, dass diese Vereinfachung fehlgeleitet sein könnte – zumindest bei einigen Stürmen.
Die Sonne befindet sich derzeit nahe dem Höhepunkt ihres 11-jährigen Aktivitätszyklus, was bedeutet, dass es in den kommenden Jahren häufiger zu Eruptionen und Ausbrüchen kommen wird. Dies macht präzise Vorhersagemodelle besonders wichtig.
Quelle
Daniele Telloni et al., Disentangling the Anomalous Acceleration of Coronal Mass Ejections via Turbulent Energy Conversion, The Astrophysical Journal Letters (2026).