Folgen für das Weltraumwetter? Gigantisches koronales Loch auf der Sonnenoberfläche abgedreht

Ein gigantisches koronales Loch auf der Sonnenfläche ist von der Erde wegrotiert. Das bei koronalen Löchern austretende Sonnenplasma kann zu Sonnenwinden und geomagnetische Stürmen führen, die auch Auswirkungen auf die Erde haben.

Koronales Loch
Die Rotation des koronalen Lochs auf der Sonnenoberfläche in der Zeit vom 23.12.2023 bis zum 04.01.2023. Bilder: SDO

Ein gigantisches koronales Loch war der Erde zugewendet und könnte bei der nächsten Sonnenrotation wiederkehren. Koronale Löcher können drastische Auswirkungen auf das Weltraumwetter haben und zu heftigem Sonnenwind oder geomagnetischen Stürmen führen.

Der Post bei X war alarmierend: Ein gigantisches koronales Loch – der dunkle Bereich östlich des Sonnenzentrums – rotiert nach Westen und könnte von dort aus die Erde mit schnellem Sonnenwind beschießen. Bei südlicher magnetischer Polarität droht sogar ein geomagnetischer Sturm.

Ein koronales Loch ist ein großflächiger Bereich auf der Sonnenoberfläche mit geringer Dichte und einem offenen Magnetfeld. Es ist eine Quelle für den schnellen Sonnenwind. Im Gegensatz zu spontanen und eruptiven koronalen Masseausbrüchen (Coronal Mass Ejection, CME) können koronale Löcher monatelang bestehen bleiben.

Drei koronale Löcher
Koronale Löcher sind Bereiche, in denen das Magnetfeld der Sonne offen ist und eine Quelle für strömenden Sonnenwind darstellt. Bild: SDO/NASA

Das Auftreten von koronalen Löchern hängt mit dem Sonnenzyklus zusammen. In Zeiten hoher Sonnenaktivität (Sonnenfleckenmaximum) treten koronale Löcher eher an den Polen der Sonne auf. In Zeiten geringerer Sonnenaktivität (Sonnenfleckenminimum) können sich koronale Löcher überall auf der Sonnenoberfläche befinden. In der Nähe der Sonnenpole sind koronale Löcher am größten und stabilsten.

Offenes Magnetfeld entlässt Sonnenwind

Das Magnetfeld der Sonne dehnt sich in einem koronalen Loch als offenes Feld in den Weltraum aus. Im Vergleich zum eher geschlossenen Magnetfeld der Korona ermöglicht das offene Magnetfeld eines koronalen Lochs, dass das Sonnenplasma viel schneller in den Weltraum entweichen kann.

Magnetisches Feld der Sonne
Jeden Tag erstellen NASA-Sonnenwissenschaftler Überlagerungen (in weißen Linien), die ihre Schätzung der Konfiguration der Magnetfeldlinien über der Sonne zeigen. Bild: SDO/NASA

An koronalen Löchern reichen die Magnetfeldlinien des Sonnenmagnetfelds also weit in den Weltraum hinein. Dort kann das Sonnenplasma aus den koronalen Löchern entweichen – im Gegensatz zur restlichen Sonnenoberfläche: Hier wird das Sonnenplasma vom Magnetfeld zusammengehalten.

Dies führt zu einer verringerten Temperatur und Dichte des Plasmas am Ort eines koronalen Lochs sowie zu einer erhöhten Geschwindigkeit des durchschnittlichen Sonnenwinds. Koronale Löcher stoßen den Sonnenwind im Allgemeinen mit einer Geschwindigkeit aus, die etwa doppelt so hoch ist wie die Durchschnittsgeschwindigkeit des Plasmas. Der entweichende Sonnenwind bewegt sich entlang offener Magnetfeldlinien, die durch das Gebiet der koronalen Löcher verlaufen. Teilchen innerhalb der Chromosphäre gelangen so leichter in den Weltraum.

Auswirkungen aufs Weltraumwetter

In Zeiten geringer Sonnenaktivität sind Ströme von Sonnenwind die Hauptursache für geomagnetische Stürme und damit verbundene Polarlichter. Durch koronale Löcher lassen sich Änderungen des Weltraumwetters wesentlich besser prognostizieren als bei spontanen Entladungen.

Koronale Löcher
Auf die Erde gerichtete koronale Löcher. Bild: SDO/NASA

Geomagnetische Stürme, die von koronalen Löchern ausgehen, beginnen allmählich und sind nicht so schwerwiegend wie Stürme, die durch koronale Massenauswürfe (CMEs) verursacht werden und die plötzlich auftreten.

Da koronale Löcher mehrere Sonnenumläufe andauern können, ist eine Vorhersage des Wiederauftretens dieser Störungen weiter im Voraus möglich als bei CME-bedingten Störungen. Somit lassen sich realistische Prognosen des Weltraumwetters erstellen.