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NASA: Ein Mysterium zur Sonne nach über 60 Jahren geklärt

Die Sonne ist ein energetisches Wunder oder war es bis vor kurzem. Der Prozess der schnellen magnetischen Rekonnexion, der so viel Energie freisetzt, dass wir die gesamte Erde damit 20.000 Jahre lang mit Energie versorgen könnten, soll nun von Wissenschaftler*innen erfasst worden sein.

Die NASA hat nach über 60 Jahren Forschung ein Mysterium um unsere Sonne lösen können. Das Wissen rund um die „schnelle magnetischen Rekonnexion“ der Sonne wird nun durch eine neue Theorie vervollständigt. Das kann auch positive Auswirkungen auf unsere Erde haben.

Die schnelle magnetische Rekonnexion der Sonne nun entschlüsselt

Forschende der Magnetosphärischen Multiscale-Mission der NASA haben nun eine neue Theorie, wann, wodurch und wie der Prozess der schnellen magnetischen Rekonnexion bei der Sonne in Gang gesetzt wird.

Aber von Anfang an: Die magnetische Rekonnexion im Weltraum findet in Plasma statt. Plasma entsteht außerhalb der Erde, wenn „ein Gas genug Energie hat, um seine Atome auseinander zu brechen, wodurch eine bunte Mischung aus negativ geladenen Elektronen und positiv geladenen Ionen nebeneinander existiert“. Plasma reagiert sehr sensibel auf magnetische Einflüsse. Bei der magnetischen Rekonnexion jener Teilchen wird Energie in Form von Wärme und Beschleunigung freigesetzt.

Was der Forschung des NASA-Teams jedoch bisher Kopfzerbrechen bereitete, war die schnelle magnetische Rekonnexion. Also man fragte sich, wann und wodurch der Prozess so plötzlich in Gang gesetzt werden kann. Die Antworten finden sich in einer besonderen Plasma-Art und durch den Hall-Effekt.

Der Hall-Effekt sorgt bei der Sonne für ein „instabiles Energie Vakuum“

Man nehme einen Gegenstand aus leitemden Material (etwa ein Kupfermünze) und leitet dadurch Strom. Hinzu gesellt sich ein Magnetfeld. Dieses sorgt dann dafür, dass die Elektronen (also Minus-Teilchen) des gerade fließende Stroms von der Mitte der Münze nach außen gedrängt werden. Das nennt sich auch Lorenzkraft.

Wir haben also an einem Ende der Kupfermünze nun einen Elektronenüberschuss (mehr Minus-Teilchen) und auf der anderen Seite einen Protonenüberschuss (Plus-Teilchen). Die Elektrononen versuchen wieder zu den Protonen zu gelangen, um das Gleichgewicht in beiden Hälften unserer Münze wieder herzustellen. Das wird jedoch durch die Lorenzkraft bzw. das magnetische Feld verhindert. Das nennt sich der Hall-Effekt.

Beim Magnetfeld der Sonne tritt dieser Effekt ebenfalls auf. Wichtig ist hierbei laut NASA: Dort findet sich kollisionsfreies Plasma. Hierbei handelt es sich um Plasma dessen Teilchen, also Protonen und Elektronen, bereits recht weit voneinander entfernt sind und auch nicht zusammengeführt werden können. Der Hall-Effekt ist in der Folge so stark, dass das entstandene Energievakuum implodiert und dabei eine Menge Energie freisetzt.

Neues Wissen hat positive Auswirkungen

Das neue Verständnis zur schnellen magnetischen Rekonnexion kann uns auch auf der Erde nützlich sein. Bessere Vorhersagen, wann und wie uns Geschehnisse auf der Sonne, wie etwa Sonnenstürme, betreffen, stellen eine neue Möglichkeit dar. Auch die Energieversorgung auf der Erde könnte damit revolutioniert werden. So ist unter anderem eine bessere Steuerung von Magnetfeldern im Bereich der Fusionsenergie denkbar.

Sich die Effekte der Sonne auf der Erde nutzbar zu machen, ist auch keine neue Idee. So versuchte einst China eine künstliche Sonne zu entwerfen. Und wusstest du eigentlich, dass die Sonne in echt gar nicht brennt?

Quellen: NASA, Physik – simpleclub

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