Gravitationshilfe Podcast: Sonnenstürme, mit Alex Young

Der Podcast des Gravity Assist wird von Jim Green, dem Chefwissenschaftler der NASA, moderiert, der jede Woche mit einigen der größten Planetenforscher der Welt spricht und dabei eine Führung durch das Sonnensystem und darüber hinaus anbietet. Diese Woche trifft er sich mit Alex Young, einem Solarwissenschaftler vom Goddard Space Flight Center der NASA, um die Mechanismen hinter den gewalttätigen Ausbrüchen der Sonne zu diskutieren.

Sie können den vollständigen Podcast hier anhören oder die gekürzte Transkription unten lesen. [Atemberaubendes NASA-Bild lässt Sie die Sonne in Echtzeit explodieren sehen].

Jim Green: Was meinen wir, wenn wir den Begriff „Weltraumwetter“ verwenden?

Alex Young: Nun, das Weltraumwetter ist diese Umgebung im Sonnensystem, die von der Sonne und der Energie und Materie, die sie abgibt, geschaffen wird, und wie diese mit allen Körpern im Sonnensystem interagiert. Es gibt] diese Art von etwas stetigem Wind, der von der Sonne kommt, wir nennen ihn den Sonnenwind, und das ist die heiße Atmosphäre der Sonne, die ins All strömt. Es trägt das Magnetfeld der Sonne weg, und manchmal bekommen wir sogar diese Explosionen, und sie sind riesig – fast wie Tsunamis -, die auf dem Sonnenwind fahren, und das sind die energetischeren Phänomene, die das Weltraumwetter ausmachen.

Jim Green: Also sind das Dinge wie Fackeln und koronale Massenauswürfe?

Alex Young: Richtig. Die Sonne hat ein sehr starkes Magnetfeld und dieses Magnetfeld wird in seinem Inneren verdreht, ähnlich wie Gummibänder verdreht werden; sie haben Spannung, sie haben Druck,[und] manchmal werden sie genug verdreht und sie schnappen heftig und setzen Energie frei[in Form von] einem Lichtblitz, den wir eine Sonneneruption nennen. Und manchmal spucken sie diese riesigen Materialblöcke aus. Diese werden als koronale Massenauswürfe (CMEs) bezeichnet, und sowohl (Flares als auch koronale Massenauswürfe) können Stoßwellen erzeugen, die Partikel zu[hohen] Geschwindigkeiten anregen, und so erhalten wir diesen Sturm energetischer Partikel.

Jim Green: Diese Partikel können Instrumente auf unseren Raumfahrzeugen beeinflussen, und sie haben auch Auswirkungen auf die menschliche Erforschung, nicht nur auf der Station[International Space], sondern auch, wenn wir über die erdnahe Umlaufbahn hinausgehen.

Alex Young: Genau, und sie schaffen diese sehr, sehr dynamische, aber gefährliche und feindliche Umgebung[nicht nur] für Menschen im Weltraum, sondern auch für unsere gesamte Technologie, denn all das ist elektromagnetisch und interagiert mit der Technologie, die elektrischer Natur ist.

Jim Green: Alex, was ist die schlimmste Sonneneruption, die du je gesehen hast, von den Missionen, an denen du beteiligt warst?

Alex Young: Nun, das größte, von dem ich weiß – und es ist tatsächlich das größte, das jemals im Weltraumzeitalter aufgenommen wurde – geschah in einem Zeitraum von etwa zwei Wochen. Während eines Zeitraums zwischen Ende Oktober und Anfang November 2003 (es gab die Halloween-Stürme), und eines dieser Fackeln, die genau dann auftraten, als sich die aufflackernde Region am 4. November außer Sichtweite drehte, schuf das, was wir eine Fackel der X-Klasse nennen, und dieses war aus den Charts. Es war größer als alles, was wir je gesehen hatten, und tatsächlich konnten unsere Instrumente es nicht einmal aufnehmen, also mussten wir schätzen, wie groß es wirklich war.

Jim Green: Wenn diese Fackeln abheben und sie beginnen, Partikel zu beschleunigen, geschieht das dann in alle Richtungen, oder ist es sehr gerichtet?

Alex Young: Das Licht von Flares ist nicht gerichtet, es ist ziemlich isotrop. Wenn du es also irgendwo siehst, ist diese Region auf der Sonne sichtbar. Aber die Partikel, die sind sehr gerichtet. Sie werden durch Jets erzeugt, und diese Partikel schlagen tatsächlich in die Sonne und erzeugen das Licht, und strömen dann in den Raum.

Jim Green: Was ist die schlimmste CME, die du je gesehen hast?

Alex Young: Nun, der schlimmste CME, den ich je gesehen habe, ist auch der größte, den wir im Weltraumzeitalter gesehen haben. Im Juli 2012 gab es ein Ereignis, das tatsächlich auf der Seite der Sonne geschah. Sie wurde von einem unserer Raumschiffe, STEREO, gefangen, das die Sonne umkreist, und wir haben diese CME gemessen, die sich mit phänomenalen 3.500 Kilometern pro Sekunde bewegt. Es ist die größte, gefastete, die wir je aufgenommen haben.

Jim Green: Das sind also Blasen eines wiederverbundenen Magnetfeldes, und in diesen Blasen befindet sich die ganze Atmosphäre, die die Blasen einfangen, und sie heben einfach irgendwie ab und fliegen uns an?

Alex Young: Genau. Und das Verrückte ist, dass sie wirklich riesig sind – sie beginnen größer als die Erde und dehnen sich schnell aus, wenn sie sich von der Sonne entfernen, und sehr schnell können sie dann große Teile des inneren Sonnensystems füllen. Und sie tragen Milliarden von Tonnen Material sowie das Magnetfeld der Sonne in sich.

Jim Green: Jetzt kann eine CME vielleicht die Erde berühren, aber wenn sie es tut, werden wir eine wunderschöne, schillernde Darstellung von Polarlichtern erleben.

Alex Young: Und es ist unglaublich. Aber es gibt noch so viel mehr, was passiert, wenn all dieses Zeug mit dem Magnetfeld der Erde und der tränenförmigen Blase um die Erde interagiert, die wir die Magnetosphäre nennen.

Jim Green: Haben wir alles gesehen, was die Sonne in Bezug auf das Weltraumwetter ausrichten kann?

Alex

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