Superflare

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Koronaler Masseauswurf auf der Sonne
am 31. August 2012
Video der Sonne am selben Tag
(Reale Dauer ca. 26 Stunden)

Ein Superflare ist eine Eruption auf einem sonnenähnlichen Stern bei dem eine Energie von 1033 bis 1038 erg in einem Zeitraum von einer Stunde freigesetzt wird. Die Superflares sind bis zu eine Million Mal so energiereich wie die größten bisher beobachteten Sonneneruptionen[1].

Sonneneruptionen und die Flares bei UV-Ceti-Sterne sind alle eine Folge von magnetischen Kurzschlüssen der stellaren Feldlinien in der Korona. Die dabei freigesetzte Energie beschleunigt Partikel in die unter der Korona liegende Chromosphäre, die dort mit der dichteren Materie kollidieren. Das Plasma der Chromosphäre wird dabei erwärmt und mit hoher Geschwindigkeiten in die Korona beschleunigt. Die Flares können im Bereich der Röntgenstrahlung, Radiostrahlung, Ultraviolettstrahlung und im sichtbaren Licht nachgewiesen werden. Superflares unterscheiden sich von normalen Flares wie sie in Flares-Sternen, BY-Draconis-Sternen, FK-Comae-Berenices-Sternen, RS-Canum-Venaticorum-Sternen und wechselwirkenden Algolsternen auftreten nur durch die Menge der freiwerdenden Energie[2].

Superflares treten bei sonnenähnlichen Sternen auf. Dabei zeigen sie eine größere Bedeckung mit Sternflecken als die Sonne, wobei sie aber nicht notwendigerweise schneller rotieren als die Sonne. Normalerweise ist eine schnelle Rotation eine Voraussetzung für hohe chromosphärische Aktivität in der Stellarphysik. Es besteht eine Beziehung zwischen der durch Sternflecken bedeckten Fläche und der während der Superflare freigesetzten Energie. Ein äquivalenter Zusammenhang ist auch auf der Sonne zwischen der Fläche der Sonnenflecken und der bolometrischen Leuchtkraft von Flares beobachtet worden. Dies lässt vermuten, dass die während Superflares abgestrahlte magnetische Energie in oder um die Sternflecken herum gespeichert wurde. Sterne mit beobachteten Superflares scheinen über ein deutlich stärkes globales Magnetfeld zu verfügen als die Sonne[3]. Die Vermutung, dass Superflares durch einen Kurzschluss von Magnetfeldern zwischen einem Hot Jupiter und einem aktiven Stern hervorgerufen werden hat sich durch neue Beobachtungen nicht bestätigt[4].

Sonnenähnliche Sterne mit Superflares werden nicht von Hot Jupitern umkreist. Beobachtungen mit dem Kepler-Weltraumteleskop haben Hypothesen widerlegt, wonach die starke magnetische Aktivität auf diesen Sternen eine Folge einer gebundenen Rotation zwischen einem Planeten und einem Stern ist, bei denen die Magnetfelder der beiden Sternkörper wechselwirken[5]. Die Parameter der Rotationsgeschwindigkeit, die Magnetische Flussdichte, die Abwesenheit eines stellaren oder großen planetaren Begleiters, die effektive Temperatur, die Oberflächenbeschleunigung und die Metallizität von G-Sternen mit Superflares unterscheiden sich alle nicht wesentlich von denen der Sonne. Es könnte daher sein, dass Superflares auch auf der Sonne auftreten[6].

Superflares mit Energien von mehr als 1037 erg schädigen bei erdähnlichen Planeten in der habitablen Zone die Ozonschicht und können die Ursache für Massenextinktionen von landgestütztem Leben sein[7]. Superflares am unteren Ende der Energieskala mit Energien von 1034 erg treten alle 800 Jahre bei sonnenähnlichen Sternen mit Rotationsperioden von 10 Tagen auf und Eruptionen von 1035 erg durchschnittlich alle 5000 Jahre. Diese Ereignisse können wahrscheinlich auch auf der Sonne auftreten und würden sowohl die Bordelektronik aller Satelliten als auch das elektrische Hochspannungsnetz schwer beschädigen[8].

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1.  Hiroyuki Maehara et al.: Superflares on solar-type stars. In: Nature. 2012, S. 478–481, doi:10.1038/nature11063.
  2.  Bradley E. Schaefer et al.: SUPERFLARES ON ORDINARY SOLAR-TYPE STARS. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 1999, arXiv:astro-ph/9909188.
  3.  Yuta Notsu et al.: Superflares on Solar-Type Stars Observed with Kepler II. Photometric Variability of Superflare-Generating Stars : A Signature of Stellar Rotation and Starspots. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arXiv:1304.7361v1.
  4.  Eric P. Rubenstein, Bradley E. Schaefer: Are superflares on solar analogues caused by extra-solar planets?. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 1999, arXiv:astro-ph/9909187.
  5.  Takuya Shibayama et al.: Superflares on Solar Type Stars Observed with Kepler I. Statistical Properties of Superflares. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arXiv:1308.1480v1.
  6.  Daisaku Nogami, Yuta Notsu, Satoshi Honda, Hiroyuki Maehara, Shota Notsu, Takuya Shibayama, Kazunari Shibata: Two Sun-like Superflare Stars Rotating as Slow as the Sun. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2014, arXiv:1402.37722v1.
  7.  Maggie McKee: 'Superflares' erupt on some Sun-like stars. In: Nature. 2012, S. 468, doi:10.1038/nature.2012.10653.
  8.  Kazunari Shibata et al.: Can Superflares Occur on Our Sun?. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arXiv:1212.1361.