Weltraum

ESA-Sonde enthüllt Ursprung von Sonneneruptionen

Solar Orbiter entschlüsselt Sonneneruptionen. Magnetische Mini-Störungen lösen Kettenreaktion aus. Die Entdeckung stellt bisherige Theorien infrage.

Aufnahme von Sonnenstürmen.
Aufnahme von Sonnenstürmen.esa

Die ESA-Raumsonde Solar Orbiter hat erstmals den genauen Mechanismus dokumentiert, der Sonneneruptionen auslöst. Wie eine Lawine, die mit wenigen Schneeflocken beginnt, entstehen diese gewaltigen Explosionen durch kleine magnetische Störungen, die sich rasch verstärken und zu einer Kettenreaktion führen. Die Ergebnisse wurden am 21. Januar 2026 in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

„Wir waren überrascht, wie die große Eruption durch eine Serie kleinerer Rekonnexionsereignisse angetrieben wird, die sich schnell in Raum und Zeit ausbreiten", erklärt Pradeep Chitta vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen, Hauptautor der Studie.

Die Beobachtungen gelangen während eines nahen Vorbeiflugs der Sonde an der Sonne am 30. September 2024. Vier Instrumente arbeiteten dabei zusammen: Der Extreme Ultraviolet Imager (EUI) erfasste alle zwei Sekunden Strukturen von nur wenigen hundert Kilometern Größe. Gleichzeitig analysierten die Instrumente SPICE, STIX und PHI verschiedene Schichten der Sonnenatmosphäre bis hinunter zur sichtbaren Oberfläche.

Magnetische Feldlinien brechen und verbinden sich neu

Bei Sonneneruptionen – den stärksten Explosionen im Sonnensystem – wird in Minuten enorme Energie freigesetzt. Der Grund: In verdrehten Magnetfeldern gespeicherte Energie entlädt sich schlagartig durch sogenannte magnetische Rekonnexion. Dabei brechen entgegengesetzt gerichtete Magnetfeldlinien auf und verbinden sich neu.

Die Aufnahmen zeigen, wie etwa 40 Minuten vor dem Höhepunkt der Eruption ein dunkler, bogenförmiger Plasmafaden erschien. In nahezu jedem Bildframe entstanden neue magnetische Stränge, die sich wie Seile verdrehten. Als die Region instabil wurde, begannen die Strukturen zu brechen und sich neu zu verbinden – jede Störung löste weitere aus, jede stärker als die vorherige.

Um 23:47 Uhr Weltzeit erreichte die Haupteruption ihren Höhepunkt. Die Instrumente registrierten, dass Teilchen auf 40 bis 50 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wurden – das entspricht etwa 431 bis 540 Millionen Kilometern pro Stunde.

Plasma-Regen nach der Explosion

Erstmals dokumentierten die Forscher auch „regnende Plasma-Klumpen" in dieser räumlichen und zeitlichen Auflösung. Diese bandartige Strukturen bewegten sich schnell durch die Sonnenatmosphäre – Anzeichen für Energieablagerung, die auch nach Abklingen der Eruption anhielt.

„Wir haben nicht erwartet, dass der Lawinenprozess zu so hochenergetischen Teilchen führen kann", sagt Chitta. Für ein tieferes Verständnis seien höher auflösende Röntgenaufnahmen künftiger Missionen nötig.

Erkenntnisse für Weltraumwetter-Vorhersagen

Die stärksten Sonneneruptionen können auf der Erde geomagnetische Stürme auslösen und den Funkverkehr stören. Die beschleunigten Teilchen stellen zudem ein Strahlungsrisiko für Satelliten und Astronauten dar. Ein besseres Verständnis der Entstehungsmechanismen könnte daher die Vorhersage von Weltraumwetter verbessern.

„Dies ist eines der aufregendsten Ergebnisse von Solar Orbiter bisher", sagt Miho Janvier, Co-Projektwissenschaftlerin der ESA. Eine interessante Frage sei, ob dieser Mechanismus bei allen Eruptionen auftrete – auch auf anderen Sternen.

David Pontin von der University of Newcastle in Australien, Co-Autor der Studie, ergänzt: „Was wir beobachtet haben, stellt bestehende Theorien zur Energiefreisetzung bei Eruptionen infrage."

Solar Orbiter ist eine Gemeinschaftsmission von ESA und NASA unter ESA-Leitung. An den Instrumenten sind unter anderem das Königliche Observatorium Belgiens, das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und die Fachhochschule Nordwestschweiz beteiligt.