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X-Flares

Momentan werden wir auf die Gefahren von Flares hingewiesen. «Das Solar Dynamics Observatory (SDO) der Nasa hat eine Sonneneruption der höchsten Kategorie X auf der erdzugewandten Seite der Sonne registriert. Mit einer Kraft von X1,6 ereignete sich der sogenannte Flare aus einer direkt Richtung Erde positionierten aktiven Sonnenfleckenregion.

Ob mit dem Flare auch ein koronaler Materieausbruch einherging, ist bislang noch unklar. Wenn ja, könnte diese geladene Materiewolke in ein bis zwei Tagen die Erde erreichen und hier geomagnetische Stürme hervorrufen (Text entnommen aus textwissenschaft-aktuell.blogspot.ch).

X-Flares – ein faszinierendes Schauspiel. (Bild Nasa/SDO)

Wikipedia listet den Ausdruck Flare wie folgt auf:

Im Folgenden verzichten wir auf die drei zuletzt genannten Flares, aber verfolgen die für Himmelsbeobachter relevanten Erscheinungen.

1.  Iridium-Flare und Iridium-Satellit (nach Wikipedia)

Als Iridium-Flare (zu Deutsch Iridium-Flackern) wird eine helle Leuchterscheinung am Himmel bezeichnet, die durch Reflexion von Sonnenlicht an einem Iridium-Satelliten entsteht und etwa fünf bis 20 Sekunden andauert. Es handelt sich um die hellste Leuchterscheinung, die künstliche Himmelskörper am Nachthimmel verursachen. Aber auch am Tag ist es möglich, Iridium-Flares zu beobachten.

Was ist ein Iridium-Satellit?

Iridium ist ein weltumspannendes Satellitenkommunikationssystem aus 66 aktiven Satelliten auf sechs Umlaufbahnen und zusätzlich einem oder mehreren Reservesatelliten pro Umlaufbahn. Folglich fliegt etwa alle alle Minuten ein Iridium-Satellit an fast der selben Stelle am Himmel vorbei; häufig können so mehrere Flares hintereinander beobachtet werden Ursprünglich waren 77 Satelliten für diese Satellitenkonstellation geplant; das System ist deshalb nach dem chemischen Element Iridium mit der Ordnungszahl 77 benannt.

Das Iridium-Netz hat die Vorwahlen +8816 und +8817. Die von der ITU zugewiesene Netzkennung ist 901-03.[1].

Trotz der ungewissen Finanzierung hat Iridium bei Thales Alenia Space 81 Satelliten seiner zweiten Satellitengeneration «Iridium NEXT» für 2,1 Milliarden US-Dollar bestellt. Dazu kommen noch weitere 800 Millionen Dollar, die Iridium für deren Start zahlen muss. Das Unternehmen SpaceX erhielt den Zuschlag über 492 Millionen Dollar für einen Teil dieser Starts, die zwischen 2015 und 2017 mit Falcon-9-Raketen durchgeführt werden sollen.[28] Ab 2015 sollen 72 Satelliten in die Umlaufbahn gebracht werden, die restlichen warten als Reserve am Boden auf ihren eventuellen Einsatz.

Iridium wird auch in Zukunft das einzige zuverlässige Zweiweg-Kommunikationsmittel in den Polarregionen sein.[3]

Wahrscheinlich wird in naher Zukunft für Flüge über den 82. Breitengrad FANS-1/A über Iridium zur Ausrüstungspflicht.

Die Satelliten sind von der Erde aus zu bestimmten Zeiten für mehrere Sekunden mit dem blossen Auge als sogenannte Iridium-Flares zu beobachten. Dabei handelt es sich um Reflexionen des Sonnenlichtes an den Antennenflächen, die zu den hellsten Leuchterscheinungen führen, die künstliche Himmelskörper verursachen. Sie werden bis zu rund 1000-mal heller (bei −9 mag) als Sirius, der hellste Stern am Nachthimmel, und sind visuell damit mit einer vorbeiziehenden Leuchtkugel vergleichbar, deren Lichtemission kurzzeitig enorm zunimmt. Auf Fotos mit Belichtungszeiten von einigen Sekunden erscheint der Satellit als heller Leuchtstreifen mit sich in Flugrichtung zu beiden Seiten verjüngenden Ausläufern. Die genauen Zeiten für Iridiums-Flares können anhand der Bahndaten für jeden Ort auf der Erde online berechnet werden

Die Winkelgeschwindigkeit liegt deutlich über der von Flugzeugen, aber unter der von Meteoren. Akustische Phänomene treten gar nicht auf.

Alle Angaben entnommen aus Wikipedia («Iridium-Kommunikationssystem»).

Iridium-Satelliten sind Teil einer Flotte von Satelliten, die für die weltweite kabellose Kommunikation mit Geräten in der Grösse von Handys entwickelt wurden. Der Benutzer kontaktiert mit dem Gerät direkt einen der Satelliten, das heisst eine der drei Main Mission Antennas MMA (die drei Panele sind unten in der links stehenden Abbildung sichtbar). Wenn Sie im Strahl von an einem dieser Antennen oder an den Solarpanels reflektierten Sonnenlicht stehen, stehen Sie fast im Rampenlicht: Der Satellit wird für einige Sekunden sehr hell und verursacht manchmal eine fast blendende Leuchtkugel, einen Flare mit einer Helligkeit bis zu derjenigen des Halbmondes. Das Licht kann manchmal sogar Schatten werfen!

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CalSky  aus www.calsky.com, die einzige Online-Quelle, wo Sie auch die Reflexionen an den Solarpanels berechnen können. Dadurch erhöht sich die Anzahl berechneter heller Flares um rund 50 Prozent. Die hellsten Flares können sogar bei Tageslicht gesehen werden, diese werden bei Berechnung in Benutzerstufe «Astronom» angezeigt. Selten kommt es vor, dass das Licht des Mondes den Satelliten ebenfalls aufleuchten lässt. Dies ist dann eine Doppelreflektion: Das Sonnenlicht wir zuerst am Mond reflektiert und dann am Satelliten, bevor es unser Auge trifft. CalSky berechnet Ihnen hier auch diese (lichtschwachen) Ereignisse in Benutzerstufe «Astronom».

Beispiel (gekürzt)

Verlassen wir nun die künstliche Bestückung unseres Himmels und widmen wir uns dem nicht durch Menschen beeinflussbaren Bereich des Himmels.

2. Risiko von X-Flares: Gewaltiger Sonnenfleck wächst und dreht Richtung Erde

Eine Sonneneruption ist ein Gebilde erhöhter Strahlung innerhalb der Chromosphäre der Sonne, die durch Magnetfeldenergie gespeist wird. Als Flare oder chromosphärische Eruption bezeichnet man einfache Plasma-Magnetfeldbögen. Kommt es zu einer Reorganisation der Bögen, die zu einer Ablösung von Plasmaschläuchen führt, beobachtet man einen erhöhten Masseausstoss.

Flares treten dort auf, wo sich Sonnenflecken und Sonnenfackeln  befinden. Bei normaler Sonnenaktivität können zwischen fünf und zehn Flares täglich registriert werden. Die Eruption oder wie genannt die Flares können eine Fläche bis zu einem Promille der Sonnenoberfläche einnehmen, was etwa dem Zehnfachen der Erdoberfläche entspricht. Wie uns Marco Sutter mitteilte, handelt es sich gegenwärtig um X-Flares.

Mit den Klassen A, B, C, M und X werden die Intensitäten der Röntgenstrahlungsenergie ausgedrückt. Mit X wird ausgedrückt, dass die Strahlung der höchsten Klasse angehört (ab 10 hoch minus 4 Watt pro Quadratmeter). Während der Aktivität wird verstärkt kurzwellige Strahlung im UV- und im Röntgenbereich ausgesendet. Aber auch die atomaren Bestandteile wie Protonen, Elektronen und Ionen werden ausgesendet. All dies bewirkt auf der Erde, im Besonderen in der Ionosphäre, Störungen mit möglichen Beeinträchtigungen des Radioverkehrs.

Warum?

Die Teilchen führen beim Eindringen in die Erdatmosphäre zu magnetischen Stürmen. Ein Erdmagnetsturm wird definiert durch die von ihm verursachten Änderungen des Erdmagnetfelds, gemessen in der Einheit Tesla ([T]). Bei der Erde sprechen wir von einem geomagnetischen Sturm.

Von Ionosphärenstürmen spricht man, wenn langsam in die Polarlichtzonen eindringende Partikel die bei Nacht sichtbaren Polarlichter bewirken und es durch stark fluktuierende elektrische Ströme zu erdmagnetischen Störungen kommt. Bei Protonenstürmen dringen die schnellen solaren Protonen in die Polarkappen, mitunter in mittleren Breiten bis zu Höhen von 30 Kilometer, ein und erhöhen die Elektronendichte und Adsorption von Kurzwellen.

Grössenvergleich zwischen Erde und AR2192 am 18. Oktober 2014. Seither hat die Sonnenfleckenregion an Grösse noch zugelegt. (Philippe Tosi, spaceweather.com)

Sonnen-Sturm.info erläutert hierzu, dass mittlerweile einzelne Delta-Flecken im magnetischen Spektrum des zentralen Bereich der Sonnenfleckenregion beobachtet wurden. „Mit ihnen verstärkte sich auch die magnetische Konfiguration der gesamten Fleckengruppe, diese verfügt nun über eine Magnetische Beta-Gamma-Delta Konfiguration. Diese magnetische Zusammensetzung ist bekannt für starke Sonneneruptionen der höchsten Klasse X.“ Dort, wo die einzelnen Zonen aufeinander und zusammentreffen, kann sich eine magnetische Inversionslinie bilden, die viel Spannung zwischen den beiden Zonen erzeugen würde. Damit steig angesichts AR 2191 sogar das Risiko besonders schwerer X-Flares, möglicherweise sogar über X10 hinaus.

Tatsächlich stellen schon mittelschwere bis starke Sonnenausbrüche der Kategorien M bis X eine Bedrohung für eine Vielzahl Grundbausteinen unserer technologisierten Gesellschaft dar, wenn Astronauten, Raumschiffe und Satelliten im All (Kommunikation und Navigation) bis hin zu Kommunikations- und Energienetzwerke auf der Erdoberfläche gestört und geschädigt werden können. Im schlimmsten Fall könnte dies zu langfristigen Ausfällen der besagten Systeme führen, vor deren Auswirkungen auf Gesellschaft, Wirtschaft und Finanzen nicht nur die Nasa schon seit spätestens 2009 in einer eigenen Studie warnte.

Im friedlichsten Fall wird ein möglicherweise in Richtung Erde gefeuerter KMA hingegen lediglich für intensive Polarlichtaktivität bis in mittlere Breitengrade sorgen.

Flare vom 22. Oktober 2014 aus www.spaceweather.com vom 23.10. 2014 : Dazu steht in  www.Grenzwissenschaft-aktuell:

Mittlerweile liegen weitere Informationen zum X1.6-Flare von heute Nachmittag vor. Trotz der Stärke der Sonneneruption scheint kein koronaler Masseauswurf aus der Sonnenfleckenregion hervorgegangen zu sein. Somit wird es wohl auch keine gesteigerte Nordlichtaktivität geben.

Weiterhin geht von der gewaltigen aktiven Sonnenfleckenregion AR 2191 ein erhöhtes Risiko für mittelschwere und schwere Sonneneruptionen der Kategorien M und X aus, deren Auswirkungen auch noch in den kommenden Tagen erdgerichtet sein können.

Heute neu

Aber bereits wird für heute Abend (23. Oktober 2014 ) eine weitere Beobachtung angekündigt.

Zugleich kündigt sich am Sonnenrand eine neue und offenbar intensiv aktive Sonnenfleckenregion an, die heute Abend gegen 18 Uhr in einem Flare der mittelschweren Kategorie M1.37 einen gewaltigen koronalen Masseauswurf ins All schleuderte. Noch sind die Auswirkungen dieser Sonnenfleckengruppe nicht erdgerichtet.

Aufnahme des X1.6-Flares vom 22. Oktober 2014 im ultravioletten Licht. (Nasa/SDO)

Aufnahme des gleichen Flares in einer anderen Wellenlänge. (Nasa/SDO)

Sonnenfleck Nr. 2192, aus dem der Flare hervorging. (Bild Nasa/SDO)

 

Quellenangaben

Aus den erwähnten Quellen zusammengefasst von Paul Furrer-Bischofberger, nach Hinweisen von Marco Sutter und Theo Hess. (beide Mitglieder Astronomische Gesellschaft Graubünden)

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