Der Solar Orbiter der ESA enthüllt, wie die Sonne Teilchen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausstößt

Die Solar Orbiter-Mission der ESA zeigt, wie die Sonne Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, wobei Astrophysiker zwei Schlüsselprozesse unterscheiden.

Die Mission „Solar Orbiter“ hat es geschafft, die schnellsten Elektronen der Sonne bis zu ihrem Ursprungsort zurückzuverfolgen.

Die Sonne ist nicht nur die Quelle von Licht und Wärme, die Leben auf der Erde ermöglicht. Sie ist auch ein gigantischer natürlicher Teilchenbeschleuniger, der Elektronen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen kann.

Dr. Alexander Warmuth vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam merkt an: „Dank Solar Orbiter konnten wir diese beiden Elektronengruppen klar voneinander unterscheiden, Hunderte von Ereignissen beobachten und ihre Flugbahnen bis zur Sonnenoberfläche zurückverfolgen.

Diese als „Solar Energetic Electron Events“ (SEE) bezeichneten Phänomene faszinieren nicht nur Astrophysiker, sondern stellen auch eine Gefahr für Satelliten, Weltraummissionen und sogar Astronauten dar, die außerhalb der Erdumlaufbahn arbeiten.

Die ESA entdeckt, wie die Sonne Teilchen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausstößt.

Eine neue Studie der Solar Orbiter-Mission unter der Leitung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) hat einen entscheidenden Schritt zum Verständnis der Entstehung und Freisetzung dieser Teilchen gemacht.

Die in Astronomy and Astrophysics veröffentlichte Entdeckung zeigt, dass energetische Elektronen keinem einheitlichen Muster folgen, sondern sich in zwei klar unterscheidbare Typen einteilen lassen, die jeweils einen unterschiedlichen Ursprung in der Sonnenaktivität haben.

Zwei Wege ins All

Forschern ist es gelungen, den Ursprung der Elektronen bis zur Sonnenoberfläche zurückzuverfolgen, wobei sie zwei Prozesse unterscheiden:

  1. Einerseits gibt es impulsive Ereignisse, die mit Sonneneruptionen in Verbindung stehen – relativ kleine, lokal begrenzte Explosionen auf der Sonnenoberfläche, bei denen kurze, intensive Partikelausbrüche freigesetzt werden.
  2. Auf der anderen Seite gibt es allmähliche Ereignisse, die mit koronalen Massenauswürfen (CMEs) zusammenhängen – gewaltigen Eruptionen von Plasma und Magnetfeldern, die Sonnenmaterial in großem Umfang ausstoßen.

Die Bedeutung der Annäherung an die Sonne

Einer der Schlüssel zum Erfolg von Solar Orbiter ist seine Fähigkeit, in bisher unerreichten Entfernungen zu operieren. Durch die Messung von Partikeln in ihrem ursprünglichsten Zustand, bevor sie von Turbulenzen im interplanetaren Raum beeinflusst werden, konnten Wissenschaftler den Zeitpunkt und Ort ihrer Entstehung mit großer Präzision bestimmen.

Damit wurde auch ein Rätsel gelöst, das seit Jahrzehnten offen war: die offensichtliche Verzögerung bei der Ankunft von Teilchen nach einer Sonneneruption.

In einigen Fällen schien es Stunden zu dauern, bis die Elektronen freigesetzt wurden, und heute wissen wir, dass ein Teil dieser Verzögerung nicht auf die Sonne zurückzuführen ist, sondern auf die Art und Weise, wie sich Teilchen durch den Sonnenwind bewegen und verteilen – einen konstanten Strom aus Plasma und Magnetfeldern, der das Sonnensystem erfüllt.

Quellenhinweis:

Warmuth, A. & Schuller, Frederic & Gómez-Herrero, Raúl & Cernuda, I. & Carcaboso, F. & Mason, G. & Dresing, Nina & Pacheco, Daniel & Rodriguez Garcia, Laura & Jarry, Manon & Kretzschmar, M. & Barczynski, Krzysztof & Shukhobodskaia, D. & Rodriguez, L. & Tan, Song & Paipa, David & Vilmer, N. & Rouillard, Alexis & Sasso, Clementina & Wimmer-Schweingruber, R.. (2025). CoSEE-Cat: A Comprehensive Solar Energetic Electron event Catalogue obtained from combined in situ and remote-sensing observations from Solar Orbiter -- Catalogue description and first statistical results. 10.48550/arXiv.2509.03250.