Sonnenforschung Sonnenaktivität von vor 1.000 Jahren rekonstruiert
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13. März 2021, 15:00 Uhr
Bereits um 450 vor Christus beschrieben griechische Astronomen ein Sonnensystem. Für die heutige Astrophysik ist die Sonne von elementarer Bedeutung, denn die Ergebnisse der Sonnenforschung lassen sich auf fast alle Sterne des Universums übertragen. So auch die neuesten Forschungen des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen. Dort haben Forscher die Sonnenaktivität vor mehr als 1.000 Jahren rekonstruieren können.
Mehr als 1.000 Jahre Sonnenaktivität haben MPS-Wissenschaftler aus Göttingen zusammen mit Kollegen der Eidgenössischen Technischen Hochschule, ETH, in Zürich sowie Experten aus England rekonstruiert. Wie geht denn sowas? Das beschreibt Professor Sami Solanki, Astronom und Direktor am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, kurz MPS, in Göttingen.
Die Aktivität der Sonne hinterlässt Spuren auf der Erde. Je höher die Aktivität, umso weniger wird das schwach radioaktive Isotop Kohlenstoff 14 in der Atmosphäre produziert.
Das wird dann unter anderem in Bäumen abgelagert. Ein Glück für die Wissenschaft. Denn aus Baumstämmen lässt sich bekanntermaßen einiges ablesen, wie Forscher Solanki weiter ausführt:
Wenn es im Baumstamm ist, kann man anhand der Baumringe sagen, wann genau dieser Baum gelebt hat. Und wenn man bestimmt, wieviel Kohlenstoff 14 in einem Baumring drin ist, kann man auch sagen, wie aktiv die Sonne zu diesem Zeitpunkt war.
Bis auf das Jahr genau lässt sich so mit der "C14-Methode" per Geigerzähler die solare Vergangenheit zurückverfolgen. Aber das ist noch nicht alles, es geht noch weiter zurück, bis vor Christi Geburt - und zwar nicht nur ein paar Tage.
Viele tausend Jahre. Das Problem ist nur, man muss das Material haben, also gut datierte Bäume.
Mit einer anderen Methode, der "Beschleuniger Massenspektrometrie", also einem Teilchenbeschleuniger und zwei Massenspektrometern, die die Masse von Atomen und Molekülen messen, lassen sich winzigste Pollenspuren exakt datieren, oder das Alter des "Turiner Grabtuches" etwa. Für die Sonnendatierung gingen die MPS-Forscher bis ins Jahr 993 zurück. Und erhielten Auskunft über eine extrem heftige Sonneneruption in jenem Jahr, mit weithin sichtbaren Folgen.
Dabei wurden zum Beispiel zum Beispiel, so glaubt man, massive Polarlichter produziert, die man bis in den Süden gesehen hat. Die Polarlichter müssen grandios gewesen sein.
Diese Entdeckung – in Fachjargon SEP-Ereignis genannt, Solar Energetic Particle Event – ist weniger von historisch-sentimentalem Wert, sondern für das moderne Leben auf der Erde elementar.
Zum großen Glück für die Menschheit hatte man damals keine elektrischen Systeme, und Elektronik schon gar nicht. Das heißt, es hatte keinerlei Auswirkungen oder wenig auf unser Leben damals.
Neben astrophysikalischen und chemischen Fragen drehen sich die MPS-Forschungen auch genau darum, also solare Ereignisse und Zyklen vorherzubestimmen, damit der globale Satellitenfunkverkehr und elektronische Schaltkreise sicher arbeiten können, und nicht von den hochenergetischen solaren Teilchen gestört werden, die uns bei der Sonneneruption erreichen. Deswegen arbeiten die Wissenschaftler derzeit daran, noch weiter als bis ins Jahr 993 zurückzugehen.
Das Ziel ist, die letzten 10.000 Jahre mit einer Auflösung von einem Jahr zu rekonstruieren, damit wir den Sonnenzyklus über die ganze Zeit, die Holozänzeit, die letzte Eiszeit, messen können.
Hier lesen Sie die Forschungsarbeit des Göttinger Instituts.
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