Wien/Graz. Ein neuer Ansatz zur Vorhersage von Sonneneruptionen verspricht ein besseres Verständnis des unbeständigen Weltraumwetters. Japanische Forscher stellten ihr sogenanntes "Kappa-Schema" nun im Fachblatt "Science" vor. In einem Perspektivenartikel darin attestiert die Grazer Sonnenphysikerin Astrid Veronig der auf physikalischen Annahmen basierenden Methode Potenzial.

Ereignen sich stärkere Sonneneruptionen oder koronale Massenauswürfe, bei denen sich sehr viel geladene Partikel mit großer Geschwindigkeit von der Oberfläche lösen, hat das auch auf der Erde mitunter spürbare Auswirkungen. Sonnenstürme erzeugen nicht nur eindrucksvolle Polarlichter, sondern haben auch das Potenzial, Satellitensysteme zu stören beziehungsweise das Funktionieren von Stromnetzen zu beeinträchtigen. Darüber hinaus gehen von rauem Weltraumwetter auch Gefahren für die Raumfahrt aus. Geschehen solche Auswürfe, dauert es nur wenige Minuten, bis die Verwerfungen im Bereich der Erde ankommen. Daher gibt es seit Jahrzehnten Bestrebungen, solche Ereignisse möglichst frühzeitig zu erkennen oder vorherzusagen. Die Basis dafür bilden durchgehende Beobachtungen der Sonnenoberfläche von der Erde aus und aus dem erdnahen All.

Bis zu 20 Stunden davor

Trotzdem wisse man noch relativ wenig über die Ausgangsbedingungen, so Veronig. Das liegt vor allem daran, dass direkte Messungen der charakteristischen Veränderungen des Magnetfeldes in der Sonnenatmosphäre fehlen. Forscher müssen die Abläufe mit Berechnungen rekonstruieren.

Solche Modelle können zwar dazu eingesetzt werden, das Verständnis der grundsätzlichen Abläufe rund um die Phänomene zu verbessern, eine Vorhersage ist derart jedoch schwierig. Die Genauigkeit von Prognosen ist bisher auch entsprechend niedrig.

Der neue Ansatz der Forscher um Kanya Kusano von der Universität Nagoya basiert auf der Annahme, dass es ganz bestimmte Bedingungen für das Entstehen des Phänomens braucht. Dabei handelt es sich um eine Art magnetischen Doppelbogen, der sich von der Sonnenoberfläche wegbewegt, wenn das Magnetfeld instabil wird. Werden hier bestimmte Grenzwerte überschritten, führt das in Folge zu jenen abrupten Umwälzungen in der betroffenen Region, die in Sonneneruptionen und koronalen Massenauswürfen münden. Die Herangehensweise erlaubt nun, das Instabilwerden des Doppelbogens, den Ort des Ausbruchs und das Ausmaß an Energie, die ausgestoßen wird, abzuschätzen.

Dass wurde anhand von Nasa-Daten überprüft. Es stellte sich heraus, dass mit dem "Kappa-Schema" die meisten großen Ausbrüche bis zu 20 Stunden vor ihrem tatsächlichen Beginn detektiert werden konnten.