Mysterium Sonne: Beeindruckende Flare-Simulation erstmals gelungen

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Steigende Rechenleistung macht es auch Forschern möglich, immer komplexere Simulationen anzustellen. Jetzt ist es erstmals gelungen, den kompletten Lebenszyklus eines solaren Flares im Computer nachzubilden. Die Erkenntnisse aus dieser Simulation sollen helfen, das Rätsel um die Entstehung der solaren Ausbrüche zu entschlüsseln.

Wenn die Sonne ausbricht, spüren wir das auch auf der Erde

Bei einem solaren Ausbruch, auch Flare genannt, werden von der Sonne heißes Plasma und energiereiche Strahlung weit ins All geschleudert. An der Erde kann dieses Strahlen-Bombardement weitreichende Folgen haben und in extremen Fällen beispielsweise Satelliten beschädigen und für eine Störung der Radio-Kommunikation sorgen. Bisher sind unsere Erkenntnisse zur Entstehung der solaren Ausbrüche aber sehr beschränkt was es schwer macht, Voraussagen zu treffen. Genau hier setzten jetzt Forscher mit der ersten vollständigen Simulation des Lebenszyklus der Flares an.

Wie Scinexx berichtet, ist es einem Team rund um den Sonnenforscher Mark Cheung vom National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder gelungen, im Computer eine Nachbildung eines solaren Ausbruchs von der Entstehung bis hin zum Ausbruch vorzunehmen. Bisher war es mit Simulationen wegen der hohen Komplexität der Vorgänge nur gelungen, Teilbereiche der Ereignisse abzubilden. "Viele Aspekte dazu, wie die solaren Ausbrüche ausgelöst werden, blieben aber spekulativ", erklären die Forscher.

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Als Vorlage für ihr Modell griffen die Wissenschaftler dabei auf Daten eines realen Sonnenausbruch im April 2014 zurück, bei dem in kurzer Folge Strahlen Ausbrüche registriert worden waren, die von einem Sonnenfleck ausgingen. In der Simulation wurden so unter anderem die Plasmabewegungen und lokalen Magnetfeld-Veränderungen als Basis genutzt, um der Frage nachzugehen, ob das Modell "von selbst" einen Sonnenausbruch produzieren würde.

Hoffnung erfüllt

Wie die Forscher jetzt mitteilen, haben sich ihre Hoffnungen dabei vollkommen erfüllt: In der Simulation entwickelte sich ein solarer Ausbruch, der erstmals in allen Details mitverfolgt werden konnte. "Unser Modell zeigte den gesamten Prozess, von der Anreicherung der Energie über das Auftauchen an der Oberfläche bis zum Aufstieg in die Korona und der Freisetzung als Flare", so Cheungs Kollege Matthias Rempel.

Im Abgleich mit den Daten des realen Vorbilds zeigte sich dann, dass die Simulation viele Aspekte korrekt abgebildet hatte. "Dieses Modell liefert uns damit eine Erklärung, warum die Flares so aussehen, wie sie es tun - und das in Wellenlängen vom sichtbaren Licht bis in den Röntgenbereich", so Cheung.
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