Daten einer Sonneneruption, die Erde, Mond und Mars gleichzeitig traf!
Die Einzelheiten einer Sonneneruption, die im Jahr 2021 gleichzeitig auf der Erde, dem Mond und dem Mars einschlug, sind nun bekannt. Diese messbaren Daten helfen dabei, einen besseren Schutz für Astronauten zu entwickeln.
Das Ereignis war bahnbrechend, denn zum ersten Mal erfassten Instrumente in verschiedenen Teilen des Sonnensystems die Strahlung desselben koronalen Massenauswurfs aus der Sonne. Mars und Erde befanden sich während dieses seltenen Ereignisses auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne. Am 28. Oktober 2021 brach ein gewaltiger Ausbruch von Plasma und magnetisierten Teilchen aus der Sonne aus. Dieser gewaltige Sonnenausbruch überschüttete die Erde, den Mond und den Mars mit Strahlung. Und zum ersten Mal haben Instrumente auf allen drei Körpern das gleiche Ereignis fast gleichzeitig gemessen.
Auf dem Mars haben die ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) Sonde der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) und der NASA-Rover Curiosity die Ankunft von energiereichen Teilchen aufgezeichnet. Auf dem Mond wurden diese Partikel von der Chang'e-4 der chinesischen Raumfahrtbehörde und dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA aufgefangen. Der Eu:CROPIS-Satellit des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt erfasste die Strahlung aus einer niedrigen Erdumlaufbahn. Die Auswirkungen dieses besonderen Sonnenereignisses wurden am 8. August in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht, wie Live Science berichtet.
PDiese Phänomene, die als koronale Massenauswürfe (CMEs) bekannt sind, zu verstehen, ist entscheidend für die künftige Weltraumforschung, einschließlich der geplanten Missionen, Astronauten zum Mars zu schicken und einen wissenschaftlichen Außenposten auf dem Mond zu errichten. Dies sind Ereignisse, mit denen zukünftige Astronautenmissionen im Weltraum konfrontiert sein werden.
Die Erde am meisten geschützt
Auf der Erde wirkt unser Magnetfeld wie ein Schutzschild gegen die gefährlichsten Sonneneruptionen. Aber Mond und Mars fehlt diese schützende Magnetosphäre, was bedeutet, dass viel mehr Strahlung ihre Oberflächen erreicht. All diese Strahlung kann negative Auswirkungen auf die Astronauten haben. Laut einer 2014 in der National Library of Medicine veröffentlichten Studie kann die Exposition gegenüber hohen Strahlungsdosen Hautreizungen, Übelkeit, Blutkrankheiten, geschwächte Immunität und sogar Krebs verursachen.
In akuten Fällen kann sie Verbrennungen und neurologische Degenerationen verursachen. Eine gefährliche Dosis liegt bei etwa 700 Milligramm (1 Grau ist eine Einheit der Strahlung). Glücklicherweise war der CME am 28. Oktober viel schwächer und erreichte nur etwa 31 Milligramm, aber CMEs werden immer häufiger und intensiver, da sich die Sonne dem Höhepunkt ihres 11-jährigen Sonnenaktivitätszyklus nähert, der bereits Ende 2023 beginnen könnte.
Was an den drei Datenpunkten geschah, hat wertvolle Informationen geliefert. Laut der kürzlich veröffentlichten neuen Studie haben die Magnetosphäre und die Atmosphäre der Erde die Strahlung des Ereignisses vernachlässigbar gemacht, als sie die Oberfläche unseres Planeten erreichte. Die Marsoberfläche erhielt dank der dämpfenden Wirkung der Marsatmosphäre etwa ein Dreißigstel der ursprünglichen Dosis. Etwas mehr als die Hälfte der ursprünglichen Strahlungsdosis des CME erreichte jedoch die Oberfläche des Mondes, wo es keine weitere Abschirmung gibt.
Nachdenken über zukünftige Missionen
Auf der Grundlage dieser Daten könnte die auf dem Mond empfangene Strahlung für Astronauten viel schädlicher sein als die auf der Marsoberfläche, die mit ihrer dünnen Atmosphäre noch einen größeren Teil der Energie abweisen kann. Obwohl dieser spezielle CME nicht stark genug war, um einen Menschen krank zu machen, könnte die Hälfte der Strahlung eines größeren Ausbruchs tödlich sein.
Die Untersuchung, wo und wie CMEs auf Körper jenseits der Erde auftreffen, könnte den Wissenschaftlern helfen, die Abschirmung zu entwickeln, die zum Schutz künftiger Astronauten benötigt wird.
Colin Wilson, Wissenschaftler des ExoMars TGO-Projekts, sagte: "Weltraumstrahlung kann eine echte Gefahr für unsere Erforschung des gesamten Sonnensystems darstellen. Dank der Daten von Missionen wie ExoMars können wir uns darauf vorbereiten, unsere menschlichen Entdecker besser zu schützen.
Die Raumfahrtagenturen untersuchen spezielle Instrumente zur Messung der Strahlung im Weltraum, um Informationen zu erhalten, die bei der Entwicklung dieser Instrumente helfen. Das Lunar Gateway der NASA, eine geplante Raumstation in der Mondumlaufbahn, wird mit drei Instrumentensätzen zur Überwachung der Strahlungsumgebung um den Mond ausgestattet sein. Die Mission Artemis 1 testete auch eine Schutzweste, die von einer Schaufensterpuppe getragen wurde, die um den Mond flog und Ende 2022 zurückkehrte, so Chron.