Von der Sonne erzeugte Sonneneruptionen können Auswirkungen auf die Erde haben, wobei die stärksten Eruptionen weltweit zu Stromausfällen und Kommunikationsstörungen führen. Allerdings sind diese Sonneneruptionen im Vergleich zu den „Superflares“, die bei den Kepler- und TESS-Missionen der NASA beobachtet wurden, relativ mild. Diese „Superflares“ gehen von Sternen aus und sind 100 bis 10.000 Mal heller als Sonneneruptionen.
Es wird angenommen, dass die Physik von Sonneneruptionen und Superflares dieselbe ist: eine plötzliche Freisetzung magnetischer Energie. Superflare-Sterne haben stärkere Magnetfelder und daher hellere Flares, einige zeigen jedoch ein ungewöhnliches Verhalten – eine anfängliche Helligkeitssteigerung, die nur kurze Zeit anhält, gefolgt von einem längeren, aber weniger intensiven sekundären Flare. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Yang Kai, einem Postdoktoranden am Institut für Astronomie der Universität von Hawaii, und Sun Xudong, einem außerordentlichen Professor, erstellten ein Modell zur Erklärung dieses Phänomens, das im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde.
„Indem wir das, was wir über unsere Sonne gelernt haben, auf andere, kühlere Sterne anwenden, können wir die Physik identifizieren, die diese Fackeln antreibt, auch wenn wir sie nie direkt sehen können“, sagte Young. „Die Veränderungen in der Helligkeit dieser Sterne im Laufe der Zeit helfen uns tatsächlich, diese Fackeln zu ‚sehen‘, die einfach zu klein sind, um direkt beobachtet zu werden.“
Es wird angenommen, dass das sichtbare Licht in diesen Fackeln nur aus den unteren Schichten der Sternatmosphäre stammt. Energetische Teilchen, die durch magnetische Wiederverbindung erzeugt werden, regnen von der heißen, fragilen Korona (den äußeren Schichten des Sterns) herab und erhitzen diese Schichten. Neuere Forschungen haben die Hypothese aufgestellt, dass Superflare-Sterne auch Strahlung von koronalen Schleifen – heißem Plasma, das vom Magnetfeld der Sonne eingefangen wird – erkennen können, dass die Dichte dieser Schleifen jedoch sehr hoch sein müsste. Leider haben Astronomen keine Möglichkeit, dies zu testen, da es keine Möglichkeit gibt, diese Ringe auf anderen Sternen als unserer eigenen Sonne zu sehen.
Andere Astronomen haben anhand von Daten der Kepler- und TESS-Teleskope entdeckt, dass Sterne eine eigenartige Lichtkurve aufweisen – ähnlich der „Spitze“ eines Himmelskörpers, einem Helligkeitssprung. Es stellt sich heraus, dass diese Lichtkurve einem Sonnenphänomen ähnelt, bei dem auf einen ersten Ausbruch ein zweiter, allmählicherer Höhepunkt folgt. Diese Lichtkurven erinnern uns an ein Phänomen, das wir auf der Sonne sehen und das als späte Sonneneruptionen bezeichnet wird.
Die Forscher fragten: „Könnte derselbe Prozess – die Energieversorgung großer Sternringe – ähnliche späte Helligkeitssteigerungen im sichtbaren Licht bewirken?“
Um dieses Problem zu lösen, adaptierte Yang eine Flüssigkeitssimulation, die häufig zur Simulation von Sonneneruptionsringen verwendet wird, und vergrößerte die Länge und magnetische Energie des Rings. Er fand heraus, dass der enorme Energieeintrag der Fackel enorme Mengen an Masse in die Schleife pumpte und eine dichte, helle Emission sichtbaren Lichts erzeugte, genau wie vorhergesagt.
Diese Studien zeigen, dass wir diesen „Aufprall“-Blitz nur sehen, wenn das ultraheiße Gas in den höchsten Bereichen des Rings abkühlt. Unter dem Einfluss der Schwerkraft fallen diese leuchtenden Materialien und bilden den sogenannten „koronalen Regen“, ein Phänomen, das wir häufig auf der Sonne beobachten. Dies überzeugte das Team davon, dass das Modell real sein musste.
Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily