Ein massiver solarer Ausbruch ereignete sich am 4. und 5. November 2021 und schleuderte eine Wolke aus magnetisiertem Plasma in das Sonnensystem. Einem Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Shirsh Lata Soni gelang es, die Struktur dieser Wolke an zwei verschiedenen Punkten ihrer Reise zu vermessen. Die Raumsonde Solar Orbiter registrierte das Ereignis in einer Entfernung von etwa 0,84 Astronomischen Einheiten (AE) von der Sonne, während die Sonde Wind die Wolke kurz darauf bei etwa 0,98 AE maß.
Raumsonden messen Plasmawolke
Diese Konstellation bot eine seltene Gelegenheit für präzise wissenschaftliche Vergleiche. Zunächst ist es selten, dass diese beiden Raumsonden entlang einer Sonne-Erde-Achse ausgerichtet sind. Und dass sie während eines interplanetaren koronalen Massenauswurfs so ausgerichtet sind, ist noch viel rärer
, erklärte Dr. Soni.
Die radiale Distanz zwischen den beiden Messpunkten betrug rund 21 Millionen Kilometer, was den Wissenschaftlern ermöglichte, die Entwicklung des Sturms in Echtzeit zu verfolgen.
Überraschende Superexpansion im All
Die Analyse ergab, dass die Magnetwolke entgegen den gängigen Vorhersagemodellen eine deutliche Größenzunahme verzeichnete. Während die Expansionsgeschwindigkeit der Wolke von 146,6 auf 119,7 Kilometer pro Sekunde abnahm, wuchs ihr Volumen um etwa 21 Prozent. Die Forscher bezeichnen dieses ungewöhnliche Phänomen, bei dem eine starke Größenzunahme mit einer sinkenden Geschwindigkeit einhergeht, als „Superexpansion“.”
Die thermischen Eigenschaften des Plasmas entwickelten sich dabei nicht linear. Laut den Messdaten stieg die Temperatur des Plasmas im Inneren der Wolke auf das Dreifache an. Zudem sank die gemessene Magnetfeldstärke von etwa 20 auf 16 Nanotesla, während gleichzeitig der magnetische Druck und die Dichte abnahmen. Bei einem typischen interplanetaren koronalen Massenauswurf kann er durch die Begegnung mit dem Sonnenwind langsamer oder schneller werden. In diesem Fall dehnte er sich stark aus
, so Dr. Soni.
Die Erkenntnisse wurden am 24. April 2026 in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht. Bisherige Modelle gingen davon aus, dass sich magnetische Wolken auf ihrem Weg durch das Sonnensystem weitgehend gleichförmig entwickeln. Die Daten des Ereignisses von 2021 zeigen jedoch, dass interne Druckunterschiede, der Widerstand des umgebenden Sonnenwinds und eine dynamische Umstrukturierung der Magnetfelder zu plötzlichen, massiven Veränderungen führen können.
Für die Vorhersage von geomagnetischen Stürmen, die Satelliten, Navigationssysteme und Stromnetze auf der Erde beeinflussen können, sind diese Prozesse von Bedeutung. In dieser Studie zeigen wir, dass sich eine Magnetwolke auf kurzer Strecke und innerhalb kurzer Zeit stark ausdehnen kann, was Auswirkungen auf die Erde haben könnte, von denen wir bisher nichts wussten, erläuterte Dr. Soni.
