Sonneneruptionen sind gigantische Explosionen, die Unmengen an Energie auf der Oberfläche unseres Sterns freisetzen. Sie entstehen, wenn Energie, die in verflochtenen Magnetfeldern gespeichert ist, plötzlich durch einen als "Rekonnexion" bezeichneten Prozess freigesetzt wird. Dabei werden Plasma mit einer Temperatur von Millionen Grad und hochenergetische Teilchen in Richtung All katapultiert.
Die stärksten dieser Flares (engl.) können eine Kettenreaktion auslösen, die etwas später auch Auswirkungen auf unsere Erde haben. Solche geomagnetischen Stürme bzw. Sonnenstürme können zu weitreichenden Funkausfällen führen und in extremsten Fällen sogar die Energieinfrastruktur lahmlegen und so einen Blackout auslösen.
Erst Montagnacht (19. Jänner 2026) hat der heftigste Sonnensturm in mehr als zwei Jahrzehnten die Erde getroffen. Er ließ helle Polarlichter über Mitteleuropa tanzen, selbst in Österreich war die rot-grüne Aurora deutlich zu sehen. Auch in der Folgenacht blitzen sie noch einmal auf – "Heute" berichtete ausführlich.
Während der Vorgang der Entstehung solcher Weltraumwetter-Gewalten der Wissenschaft bereits im Groben bekannt war, blieben die genauen Details ein Rätsel. Bis jetzt! Die Raumsonde "Solar Orbiter" lieferte mit einer beispiellosen Reihe von Beobachtungen das bisher vollständigste und hochauflösendste Bild einer Sonneneruption aller Zeiten. Und damit gibt es auch erstmals eine Antwort, wie genau diese enorme Energiemenge so schnell freigesetzt werden kann.
"Genauso wie Lawinen in den Bergen mit der Bewegung einer kleinen Menge Schnee beginnen, hat Solar Orbiter beobachtet, dass eine Sonneneruption durch zunächst schwache Störungen ausgelöst wird, die schnell an Heftigkeit zunehmen", berichtet die Europäische Weltraumagentur ESA über die am Mittwoch im Journal "Astronomy & Astrophysics" veröffentlichten Forschungsergebnisse.
Diese sich rasch entwickelnde "magnetische Lawine" erzeugt demnach einen "Himmel" aus herabregnenden Plasmatropfen. Das ist in einem Video der großen Sonneneruption, die die Sonde während ihrer Annäherung am 30. September 2024 mit ihren vier Instrumenten aufgezeichnet hat, deutlich zu sehen.
"Wir hatten wirklich großes Glück, die Vorläuferereignisse dieser großen Sonneneruption so detailliert beobachten zu können", sagt Hauptautor Lakshmi Pradeep Chitta vom deutschen Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Solch detaillierte Beobachtungen einer Sonneneruption seien aufgrund enger Beobachtungsfenster und chronischem Speichermangel an Bord von Sonden nur selten möglich. "Wir waren wirklich zur richtigen Zeit am richtigen Ort, um die feinen Details dieser Sonneneruption zu erfassen."
Die Fernerkundungs-Teleskope des Extrem-Ultraviolett Imager (EUI) an Bord erfassten um 23.06 Uhr Weltzeit (UTC) die ersten Anzeichen der bevorstehenden Eruption; etwa 40 Minuten vor deren Höhepunkt. Das Protokoll:
Zu Beginn der Aufzeichnung ist bereits ein dunkler, bogenförmiger "Faden" aus verdrehten Magnetfeldern und Plasma vorhanden. Er ist mit einer kreuzförmigen Struktur aus zunehmend heller werdenden Magnetfeldlinien verbunden. Fast im Sekundentakt entstehen weitere Magnetfeldstränge – sie alle sind magnetisch eingeschlossen und verdreht wie ein Seil.
"Dann wird die Region, genau wie bei einer typischen Lawine, instabil. Die verdrehten Stränge beginnen zu brechen und sich wieder zu verbinden, was schnell eine Kaskade weiterer Destabilisierungen in diesem Bereich auslöst", berichtet die ESA. Die Ereignisse werden immer heftiger, was sich in den Bildern als plötzliche und zunehmende Helligkeit zeigt.
Etwas mehr als eine Viertelstunde vor dem Höhepunkt löst sich ein dunkles Filament. Während es in den Weltraum schießt, entrollt es sich gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit. "Diese Ströme aus 'regnerischen Plasmablasen' sind Anzeichen für Energieablagerungen, die im Verlauf der Eruption immer stärker werden. Selbst nachdem die Eruption abgeklungen ist, hält der Regen noch einige Zeit an", schildert der Sonnenforscher.
Es ist das erste Mal, dass dies so beobachtet werden konnte. "Diese Minuten vor der Sonneneruption sind äußerst wichtig, und Solar Orbiter hat uns einen direkten Einblick in den Fuß der Eruption gewährt, wo dieser Lawinenprozess begann", betont Pradeep die Bedeutung dieser Aufzeichnungen.
Nach der Hauptphase der Sonneneruption ist eine Entspannung der ursprünglich kreuzförmigen Magnetfeldlinien zu sehen, das Plasma kühlt ab und die Partikelemission fällt auf ein "normales" Niveau zurück. Gleichzeitig bleibt auf der sichtbaren Oberfläche noch ein "Abdruck" der Sonneneruption erhalten.
"Wir waren überrascht, wie die große Eruption durch eine Reihe kleinerer Rekonnexions-Ereignisse ausgelöst wurde, die sich schnell in Raum und Zeit ausbreiteten", sagt Pradeep. Das hatten er und seine Kollegen so "nicht erwartet". Das mache deutlich, dass weitere Forschung nötig sei. Um den Prozess der "magnetischen Lawinen" wirklich zu entschlüsseln, brauche es allerdings auch noch höher auflösende Röntgenbilder aus zukünftigen Missionen.
