Warum ist die Sonnenatmosphäre heißer als ihre Oberfläche? - Weltraumwetter und die Folgen für die Erde | Fakten zum Einschlafen - Das Universum

0:04 Willkommen bei Fakten zum Einschlafen. Das Universum. Die Sonne erscheint uns als ruhige, gelbe Scheibe, die täglich auf - und untergeht. Doch dieses vertraute Bild ist ein Artefakt unserer begrenzten Wahrnehmung. Betrachtet man unser Gestirn in anderen Wellenlängen, etwa im ultravioletten oder röntgenbereich, offenbart sich ein dynamischer, strukturierter und explosiver Stern. Die Sonne ist eine riesige Kugel aus Plasma, deren Magnetfelder durch differenzielle Rotation aufgewickelt und immer wieder entladen werden. Diese magnetischen Ausbrüche strukturieren das gesamte Sonnensystem und erzeugen das, was wir als Weltraumwetter bezeichnen. In dieser Episode geht es um die physikalischen Mechanismen hinter dem elfjährigen

1:00 Sonnenzyklus, Sonnenflecken und koronalen Massenauswürfen. Wir trennen dabei die Begriffe, die oft vermischt werden, Sonneneruptionen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, koronale Massenauswürfe, die als Plasmawolken auf die Erde zuasen und geomagnetische Stürme, die erst bei uns entstehen. Historische Ereignisse wie das Carrington -Ereignis von 1859 und der Stromausfall in Quebec 1989 zeigen, wie verwundbar unsere moderne technische Infrastruktur gegenüber diesen solaren Eruptionen ist. Bei der Arbeit an dieser Episode kehrte ich immer wieder zu einer grundlegenden Erkenntnis zurück, wie sehr wir die Sonne als selbstverständliche, unveränderliche Konstante wahrnehmen, obwohl sie in Wahrheit ein unruhiger magnetischer Motor

1:54 ist. Mich fasziniert, dass unsere moderne Zivilisation plötzlich extrem abhängig von Systemen geworden ist, die genau dem ausgesetzt sind, was die Sonne schon immer in den Weltraum schleudert. Es lohnt sich, dieses komplexe Zusammenseel aus Strahlung, Plasma und Magnetfeldern einmal in Ruhe zu betrachten.

2:14 Die ruhige gelbe Scheibe, die auf und unter geht, ist real, aber sie ist auch ein Artefakt begrenzter Wahrnehmung. wird die Sonne zu einem dynamischen, strukturierten, explosiven Objekt. Ihre magnetischen Ausbrüche haben bereits Stromnetze zusammenbrechen lassen. Und ihre schlimmsten Ereignisse liegen möglicherweise außerhalb der kurzen Spanne menschlicher Aufzeichnungen. Schauen Sie die Sonne an, wenn Sie können. Oder stellen Sie sich vor, wie Sie sie gestern oder letzten Sommer in Erinnerung haben. Eine glatte, runde Scheibe. Blass, gelb oder weiß, je nach Dunst. Sie geht auf, sie geht unter, sie kehrt wieder. Von Tag zu Tag, von Jahreszeit zu Jahreszeit scheint sie dieselbe zu sein. Das ist nicht genau eine Täuschung.

3:17 Die sichtbare Oberfläche der Sonne, die Photosphäre, ist in ihrer Helligkeit tatsächlich relativ stabil. Aber es ist ein zutiefst unvollständiges Bild. Und die Unvollständigkeit ist von Bedeutung. Denn die Sonne ist kein Hintergrundobjekt an unserem Himmel. Sie ist der nächste Stern. Sie ist ein magnetischer Motor aus Plasma. Und was auf und über dieser glatten Scheibe geschieht, erzeugt Bedingungen, die durch das gesamte Sonnensystem reichen und die Welt, in der wir leben, unmittelbar beeinflussen. Die Sonne ist eine Kugel aus Plasma mit einem Durchmesser von etwa 1, 4 Millionen Kilometern. Das ist ungefähr das 109 -fache des Erddurchmessers. Plasma bedeutet, dass ihr Gas so heiß ist, dass Elektronen von ihren Atomen

4:10 abgetrennt wurden. Zurück bleibt eine Suppe geladener Teilchen, die Elektrizität leitet und auf Magnetfelder reagiert. Die sichtbare Oberfläche liegt bei etwa 5500 Grad Celsius. Darüber liegt die Corona. Das ist eine Atmosphäre aus noch heißerem, dünnerem Plasma, die Temperaturen von Millionen Grad erreicht.

4:36 Diese Tatsache stellt Forscher bis heute vor Rätsel. Wir werden darauf zurückkommen. Die Sonne rotiert, aber nicht wie ein fester Körper. Am Äquator dauert eine vollständige Umdrehung etwa 25 Tage. In der Nähe der Pole dauert sie eher 35. Diese differenzielle Rotation ist kein nebensächliches Detail. Sie ist der grundlegende Mechanismus, der die magnetische Energie der Sonne aufwickelt, speichert und schließlich freisetzt. Während des größten Teils der Menschheitsgeschichte konnte die Sonne nur in dem schmalen, wellenlängen Bereich beobachtet werden, den menschliche Augen wahrnehmen.

5:18 Was wir sehen, ist die Photosphäre. Das ist die Schicht, in der das heiße Innere der Sonne undurchsichtig genug wird, dass Licht endlich ins All entweichen kann. Im sichtbaren Licht erscheint die Photosphäre relativ strukturlos. Doch aufmerksame Beobachter mit Teleskopen wissen seit dem frühen 17. Jahrhundert, dass gelegentlich dunkle Flecken erscheinen, über die Scheibe wandern und wieder verblassen.

5:48 Galileo und seine Zeitgenossen verfolgten diese Sonnenflecken und nutzten sie, um zu zeigen, dass die Sonne rotiert. Doch selbst mit diesem Wissen blieb die Sonne im Grunde eine ferne Lampe. Sie war eine stabile Quelle von Licht und Wärme, deren Schwankungen, falls es sie gab, zu subtil waren, um von Bedeutung zu sein. Um zu verstehen, warum dieses Bild nicht trägt, müssen wir unsere Beobachtungsebene wechseln. Die Sonne strahlt über das gesamte elektromagnetische Spektrum, von Radiowellen bis zu Gammastrahlen. Jede Wellenlänge offenbart eine andere Schicht und eine andere Physik. Wenn wir vom sichtbaren Licht zu ultravioletten und tröntgen Wellenlängen wechseln, verwandelt sich die Sonne. Die glatte Scheibe wird zu einer

6:38 Landschaft magnetischer Architektur. Helle aktive Regionen markieren, wo konzentriertes Magnetfeld aus dem Inneren aufgestiegen ist. Heiße Plasmaschleifen von Millionen Grad zeichnen die unsichtbaren Magnetfeldlinien nach, die sich bogenförmig über der Oberfläche erheben. Diese Schleifen sind nicht klein. Eine einzelne koronale Schleife kann zehntausende Kilometer über der Photosphäre aufragen. Das ist ein Vielfaches des Erddurchmessers.

7:10 Sie bilden Arkaden magnetischer Brücken, die Regionen entgegengesetzter Polarität verbinden. In Ultraviolettaufnahmen des Solar Dynamics Observatory kann man beobachten, wie Plasma entlang dieser Schleifen strömt, aufleuchtet und verblasst, während sich das Magnetfeld entwickelt. Die gesamte Struktur atmet und verschiebt sich über Stunden und Tage. Dunkle koronale Löcher zeigen Regionen, in denen die Magnetfeldlinien sich nach außen ins All öffnen. Sie ermöglichen schnellen Strömen des Sonnenwinds den Austritt. Und plötzlich, ohne Vorwarnung, kann ein Teil dieser koronalen Struktur explosionsartig aufleuchten. Das ist eine Sonneneruption. Es ist eine plötzliche Freisetzung von Energie über das gesamte elektromagnetische

8:04 Spektrum von Radiowellen bis zu Gammastrahlen. Koronografen fügen eine weitere Dimension hinzu. Diese Instrumente blenden die helle, sichtbare Scheibe aus, um die viel schwächere Corona ringsum sichtbar zu machen. Dabei erfassen sie etwas. das das Auge niemals sehen könnte. Gewaltige Plasmawolken, Milliarden Tonnen schwer, die von der Sonne ausbrechen und sich nach außen in den interplanetaren Raum ausdehnen. Das sind koronale Massenauswürfe, kurz PEMEs. Es sind magnetische Blasen oder Wolken, die aus der Corona ausgestoßen werden. Sie führen ihre eigenen eingebetteten Magnetfelder mit sich, und bewegen sich mit Geschwindigkeiten von hunderten bis tausenden Kilometern pro Sekunde.

8:55 Die Sonne ist nicht nur heiß. Sie ist nicht nur hell. Sie ist kontinuierlich, dynamisch, magnetisch aktiv. Diese Aktivität ist nicht zufällig. Sie folgt einem Muster. Es ist der Sonnenzyklus, ein etwa elfjähriger Rhythmus steigender und fallender magnetischer Aktivität. Er strukturiert alles. Von der Zahl der Sonnenflecken über die Häufigkeit von Eruptionen bis zu den Kämerarten.

9:26 Im Sonnenminimum kann die Sonnenscheibe wochenlang nahezu fleckenlos sein. Die Corona ist relativ ruhig. Im Sonnenmaximum ballen sich Sonnenflecken in aktiven Regionen. Eruptionen brechen häufig aus und Kämes verlassen die Sonne mehrmals täglich. Der Zyklus wird vom Sonnendynamo angetrieben. Das ist das Zusammenspiel von differenzieller Rotation und Konvektion im Inneren der Sonne, das das globale Magnetfeld erzeugt, verstärkt und periodisch neu ordnet. Der Äquator rotiert schneller als die Pole. Diese Scherbewegung wickelt das Magnetfeld auf wie ein Gummiband und speichert Energie. Das geschieht, bis es durch die Oberfläche in Sonnenfleckengruppen und aktiven Regionen austritt. bis es instabil wird und diese Energie

10:22 in Eruptionen und CMAS freisetzt. Die Sonnenflecken selbst sind die sichtbare Signatur dieses Prozesses. Sie erscheinen dunkel, nicht weil sie Löcher in der Sonne sind, sondern weil sie kühler sind als die umgebende Photosphäre. Typischerweise sind sie etwa 3 .500 Grad Celsius heiß, gegenüber 5 .500 Grad in der Umgebung. Das intensive Magnetfeld, In einem Sonnenfleck unterdrückt den konvektiven Strom heißen Gases von unten. Das senkt die lokale Temperatur und damit die Helligkeit. Ein großer Sonnenfleck kann die Erde an Größe übertreffen.

11:04 Die größten Gruppen erstrecken sich über mehr als 100 Null Kilometer. Doch der Fleck ist nur der sichtbare Anker einer viel größeren magnetischen Struktur. Diese Struktur erstreckt sich in die Corona, wo das eigentliche Geschehen stattfindet. Spadeskub, Eruptionen und Semis sind beide magnetische Phänomene. Aber sie sind nicht dasselbe. Die Unterscheidung ist entscheidend für das Verständnis dessen, was die Sonne mit ihrer Umgebung macht.

11:38 Eine Sonneneroption ist eine plötzliche lokale Aufhellung in der Corona. Sie wird verursacht durch die schnelle Umordnung von Magnetfeldlinien. Das nennt man magnetische Rekonnexion. Dabei wird gespeicherte Energie als elektromagnetische Strahlung freigesetzt. Diese Strahlung umfasst das gesamte Spektrum, von Radiowellen über sichtbares Licht bis zu Röntgen - und Gammastrahlen. Die Eruption selbst ist Licht. Sie bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit. Wenn eine Eruption auf der erzugewandten Seite der Sonne stattfindet, erreicht ihre Strahlung die Erde in etwa acht Minuten. Das ist die Zeit, die das Licht braucht, um die 150 Millionen Kilometer zwischen Sonne und Erde zurückzulegen. Ein koronaler Massenauswurf

12:31 hingegen ist Materie. Er besteht aus Plasma und Magnetfeld, die aus der Corona ausgestoßen werden. Er bewegt sich viel langsamer als Licht. Typischerweise sind es 400 bis 1, 0 km pro Sekunde. Die schnellsten können 3 .0 überschreiten. Ein auf die Erde gerichteter Zweme braucht ein bis drei Tage für die Strecke.

12:58 Nicht jede Eruption erzeugt einen Zeme. Und nicht jeder Zeme wird von einer großen Eruption begleitet. Die Beziehung ist statistisch, nicht deterministisch. Die genauen Bedingungen, die bestimmen, ob eine gegebene magnetische Konfiguration als Eruption, als Käme, als beides oder als keines von beiden ausbricht, bleiben aktive Forschungsfragen. Es gibt ein drittes Phänomen, das zu unterscheiden ist, das solare Teilchenereignis. Man nennt es manchmal auch Strahlungssturm. Dabei handelt es sich um Ausbrüche hohen ergetischer Protonen, Elektronen und schliererer Ionen. die auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Das geschieht entweder durch die intensiven elektrischen Felder im Zusammenhang mit Eruptionen oder durch

13:50 die Schockwellen, die schnelle Zemes durch den Sonnenwind treiben. Diese Teilchen können innerhalb von Minuten bis Stunden nach einem Sonnenausbruch eintreffen. Sie sind schneller als das Chemieplasma, aber langsamer als die elektromagnetische Strahlung der Eruption. Sie stellen eine direkte Strahlengefahr für Astronauten im Weltraum dar. Sie können auch die Strahlenbelastung für Passagiere in Flugzeugen in großer Höhe erhöhen. Und dann gibt es den geomagnetischen Sturm. Er ist überhaupt kein solares Phänomen, sondern ein terrestrisches.

14:29 Es ist eine Störung in der Magnetosphäre der Erde selbst. Sie wird verursacht durch das Eintreffen von Sonnenwind oder Zemeplasma mit der richtigen magnetischen Ausrichtung. Die Magnetosphäre der Erde ist der Bereich des Weltraums, der vom Magnetfeld unseres Planeten beherrscht wird. Sie ist ein Hohlraum, der aus dem Sonnenwind herausgeformt ist. Auf der Tagseite wird sie zusammengedrückt.

14:58 Auf der Nachtseite dehnt sie sich zu einem langen Schweif aus. Wenn ein Kema eintrifft und sein eingebettetes Magnetfeld nach Süden zeigt, entgegengesetzt zum nordwärts gerichteten Feld der Erde, können sich die beiden Felder verbinden. Sie verschmelzen in einem Prozess, der magnetische Rekonnexion genannt wird. Dadurch können Energie und Plasma des Sonnenwinds in die Magnetosphäre strömen.

15:24 Sie bringen sie wie eine angeschlagene Glocke zum Schwingen. Sie treiben elektrische Ströme in der oberen Atmosphäre, Und am Boden an. Und sie erzeugen spektakuläre Polarlichter. Diese vier Phänomene sind verwandt, aber nicht austauschbar. Eruption, Chemie, Strahlungsturm und Geomagnetiver Sturm. Sie bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Sie tragen unterschiedliche Dinge. Und sie erzeugen unterschiedliche Wirkungen.

15:57 Sie zu verwechseln ist kein kleiner terminologischer Ausrutscher. Es führt zu Missverständnissen darüber, was die Sonne tut, wie schnell sie es tut und was wir tun könnten, um uns vorzubereiten. Um das konkret zu machen, verfolgen wir ein berühmtes Ereignis von seinem Ursprung bis zu seinen Folgen. Am 1. September 1859 beobachtete Richard Carrington, ein Amateurastronom in England, die Sonnenscheibe.

16:30 Dabei sah er eine plötzliche Aufhellung in einer Sonnenfleckengruppe. Es war eine Weißlichteruption. Sie war selten genug, um genau in den Wellenlängen sichtbar zu sein, die menschliche Augen wahrnehmen können. Innerhalb von Minuten registrierten die Magnetometer am Q Observatory eine Störung. Etwa 17 Stunden später begann der intensivste geomagnetische Sturm der aufgezeichneten Geschichte. Polarlichter erschienen in tropischen Breiten. In Teilen Nordamerikas und Europas waren sie hell genug, um um Mitternacht Zeitung zu lesen. Telegrafensysteme fielen in ganz Europa und Nordamerika aus. Bediener erhielten Stromschläge von ihren Geräten. Das Ereignis zeigte mit einer Klarheit, die nicht ignoriert

17:24 werden konnte, dass Sonnenausbrüche direkte, mächtige Folgen für die Erde haben. Das Carrington Ereignis bleibt der Maßstab für extremes Welthornwetter. Aber wir müssen vorsichtig sein, unser Wissen nicht zu überzeichnen. Es ist das größte gut dokumentierte Ereignis in den instrumentellen und unmittelbar vorinstrumentellen Aufzeichnungen.

17:47 Die Aufzeichnungen sind jedoch kurz. Kosmogene Isotope deuten darauf hin, dass in der Vorgeschichte größere Ereignisse stattgefunden haben könnten. Kohlenstoff -14 und Beryllium -10 werden in der Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugt und in Baumringen und Eisbohrkernen konserviert. Das Carrington -Ereignis war nicht unbedingt das Schlimmste, wozu die Sonne fähig ist. Es war einfach das Schlimmste, das wir mit genügend Details beobachtet haben, um es zu rekonstruieren.

18:24 Ein jüngerer Fall zeigt die technologische Verwundbarkeit, die die moderne Zivilisation eingeführt hat. Am 13. März 1989 traf ein von einem Chemie angetriebener geomagnetischer Sturm die Erde. Die Störung induzierte elektrische Ströme in Stromleitungen. Innerhalb von etwa 90 Sekunden brach das gesamte Stromnetz von Hydro -Quebec zusammen. Sechs Millionen Menschen verloren für Stunden den Strom. Der Sturm störte außerdem die Funkkommunikation. Er beschädigte Satelliten und er erzeugte Polarlichter, die in Texas und Florida sichtbar waren. Die Geschwindigkeit des Zusammenbruchs war schneller, als menschliche Bediener reagieren konnten. Das zeigte, dass Weltraumwetter nicht bloß eine wissenschaftliche

19:18 Kuriosität war. Es war eine operationelle Gefahr für Infrastruktur, die nicht im Hinblick auf magnetische Stürme entworfen worden war. Die Halloween -Stürme von Oktober und November 2003, während des letzten Sonnenmaximums, verstärkten diese Lektion. Eine Serie mächtiger Eruptionen und zähmes beeinträchtigte Satelliten. Sie zwangen Fluggesellschaften, Flüge von den Polen weg umzuleiten, wo die Strahlenbelastung am höchsten war. Sie störte die Hochfrequenzkommunikation und sie erzeugte erneut Polarlichter in ungewöhnlich niedrigen Breiten. Die Sonne hatte sich nicht verändert. Unsere Abhängigkeit von technologischen Systemen im Weltraum und am Boden hatte uns neu verwundbar gemacht für das, was die Sonne immer

20:10 schon getan hatte. Der Sonnenwind selbst verdient Aufmerksamkeit. Denn er ist die kontinuierliche Grundlinie, vor der diese Ausbrüche stattfinden. Der Sonnenwind ist ein stromgeladener Teilchen. Hauptsächlich Protonen und Elektronen, der aus der Corona nach außen fließt. Seine Geschwindigkeit beträgt typischerweise etwa 400 Kilometer pro Sekunde. Schnelle Ströme aus coronalen Löchern können 800 erreichen. Er ist außerordentlich dünn. Ein Kubikzentimeter in Erdnähe enthält nur eine Handvoll Teilchen verglichen mit den Billionen in der Luft, die wir atmen. Könnte man eine Flasche Sonnenwind festhalten, würde sie sich wie ein Vakuum anfühlen. Doch dieses beinahe Vakuum, das sich mit hunderten Kilometern

21:05 pro Sekunde bewegt, strömt kontinuierlich an jedem Planeten vorbei. Es drückt. und formt deren Magnetfelder zu Tropfenformen. Auf der Tagseite werden sie zusammengedrückt. Auf der Nachtseite werden sie zu millionenkilometerlangen Schweifen gestreckt. Seine kumulative Wirkung ist tiefgreifend. Er definiert die Grenze der Heliosphäre, wo der Einfluss der Sonne dem interstellaren Raum weicht.

21:35 Und er trägt das Magnetfeld, das bestimmt, ob ein herannahender Chemie mit der Magnetosphäre der Erde koppelt und einen Sturm auslöst. Die moderne Heliophysik hat die Fähigkeit entwickelt, Weltraumwetter vom Ursprung bis zur Folge mit beispielloser Vollständigkeit zu verfolgen. Die Beobachtungskette beginnt an der Quelle. Raumfahrzeuge wie das Solar Dynamics Observatory erfassen die Sonne in ultravioletten und Röntgenwellenlängen.

22:05 Sie offenbaren die magnetischen Strukturen, die Ausbrüchen vorausgehen. Choronografen auf dem Solar and Heliospheric Observatory zeichnen GMIES auf, wenn sie die Sonne verlassen. Zwischen Sonne und Erde haben Missionen wie die beiden Stereo Raumsonden dreidimensionale Ansichten von CMEs geliefert, die durch den interplanetaren Raum reisen. In Erdnähe messen die Raumsonden Wind und Aße Geschwindigkeit, Dichte und Magnetfeld des Sonnenwinds in Echtzeit. Sie liefern Minuten bis Stunden Vorwarnung, bevor eine Störung eintrifft.

22:43 Noch näher an der Sonne ist die Parker Solarprobe durch den Sonnenwind nahe seiner Klelle geflogen. Sie hat direkt die Umgebung beprobt, in der der Wind entsteht. untersucht die Polarregionen der Sonne von Beobachtungspunkten in hohen Breiten aus. Jedes Raumfahrzeug nimmt eine andere Position in der Kette ein. Zusammen bilden sie ein verteiltes Observatorium, das die Sonne als System beobachtet und nicht als einzelnen Lichtpunkt. Diese Flotte hat unser Verständnis verändert. Aber sie hat die Unsicherheit nicht beseitigt. Die Welthaumwettervorhersage bleibt weniger ausgereift als die terrestrische.

23:29 Wettervorhersage. Wir können oft sehen, wie ein Ausbruch die Sonne verlässt. Und wir können den Sonnenwind messen, der sich der Erde nähert. Aber vorher zu sagen, ob ein bestimmter Kmee die Erde treffen wird, wann genau er ankommen wird und wie stark er mit unserer Magnetosphäre wechselwirken wird, bleibt schwierig. Die Ausrichtung des Magnetfelds eines Zeme ist der entscheidende Faktor für die Geovektivität. Sie kann erst direkt gemessen werden, wenn der Zeme fast bei uns ist.

24:02 Und die Auslösemechanismen für einzelne Eruptionen und Semis bleiben trotz jahrzehntelanger Forschung unvollständig verstanden. Das betrifft die spezifischen magnetischen Konfigurationen, die ausbrechen werden und wann. Auch das Problem der koronalen Aufheizung besteht fort. Die Photosphäre darunter ist etwa 5 ,500 Grad Celsius heiß. Das ist heiß genug. um jedes bekannte Material zu schmelzen.

24:31 Doch die Corona darüber erreicht Millionen Grad. Sie ist heiß genug, um Röntgenstrahlung auszusenden. Das ist eine Form von Licht, die Temperaturen weit jenseits dessen erfordert, was die Oberfläche erzeugt. Wenn man die Hand von einem Feuer wegbewegt, wird es kühler. Die Sonne verletzt diese Erwartung auf dramatische Weise. Ihre Atmosphäre wird hunderte Male heißer, je weiter man sich von der Oberfläche entfernt. Die einfache thermische Intuition versagt.

25:05 Führende Hypothesen beinhalten die Dissipation magnetischer Wellen, die von der Photosphäre nach oben wandern. Oder sie beinhalten die kumulative Wirkung unzähliger winziger magnetischer Rekonnexionsereignisse, sogenannter Nanoflares, die Energie in der gesamten Corona ablagern. Keines der beiden Bilder ist vollständig etabliert. Die Frage bleibt eines der klassischen, ungelösten Probleme der Astrophysik.

25:35 Ebenso wird der Sonnendynamo, der den elfjährigen Zyklus antreibt, in groben Zügen verstanden, aber nicht im Detail. Wir wissen, dass differenzielle Rotation und Konvektion zusammen das Magnetfeld der Sonne erzeugen. Und wir können diesen Prozess mit zunehmender Komplexität modellieren. Aber die Amplitude eines kommenden Zyklus vorherzusagen oder zu verstehen, warum manche Zyklen stark und andere schwach sind, bleibt eine Herausforderung.

26:07 Der Zyklus ist keine Uhr. Manche Zyklen erreichen ihren Höhepunkt mit weniger als 50 Sonnenflecken. Andere überschreiten 200. Manche dauern neun Jahre. Andere dehnen sich auf 14. Und auch die Form variiert. Manche steigen schnell an und fallen langsam ab. Andere tun das Gegenteil. Gelegentlich scheint der Zyklus sich fast vollständig zu unterbrechen. Das geschah während des Maunder Minimums von 1145 bis 1715, als Sonnenflecken über Jahrzehnte nahezu verschwanden. Warum das geschah und ob es wieder geschehen könnte, bleibt ungewiss. Was wir mit Zuversicht sagen können, ist, dass der ruhige gelbe Ball ein Artefakt begrenzter Wahrnehmung war. Die Sonne, wie menschliche Augen ihr begegnen, ist real, aber radikal unvollständig.

27:06 Ändert man die Wellenlänge, wird die Sonne zu einem dynamischen, strukturierten, explosiven Objekt. Ändert man die Zeitskala von Tagen zu Jahren, tritt der elfjährige Zyklus hervor. Ändert man die Perspektive von der Oberfläche zum umgebenden Raum, Werden der Sonnenwind und sein eingebettetes Magnetfeld als kontinuierliche, veränderliche Präsenz sichtbar? Verfolgt man eine Störung von ihrem magnetischen Ursprung über ihre Strahlungs-, Teilchen - und Plasma -Manifestationen bis zu ihrer Wechselwirkung mit der Magnetosphäre der Erde, offenbart sich die Sonne als ein naher Stern. Ihre Aktivität erzeugt eine sich ständig verändernde Umgebung im gesamten Sonnensystem.

27:56 Weltraumwetter ist kein atmosphärisches Wetter. Es hat nichts mit Wolken, Regen oder Wind im gewöhnlichen Sinn zu tun. Es ist die variable Strahlung, das Plasma, die Teilchen und die Magnetfelder, die durch die Sonnenaktivität erzeugt werden. Und es sind ihre Auswirkungen auf technologische Systeme und natürliche Umgebungen. Es kann Satelliten außer Gefecht sitzen. Es kann Turmnetze stören.

28:26 Es kann Navigation und Kommunikation beeinträchtigen. Es kann die Strahlengefahr für Astronauten erhöhen. Und es kann Polarlichter erzeugen, die sich Richtung Äquator ausdehnen. Es wirkt auf Zeitskalen von Minuten über Tage bis zu Jahrzehnten. Es verbindet das Innere der Sonne mit den äußeren Bereichen der Heliosphäre und mit den Oberflächen und Magnetosphären.

28:54 Jedes Planeten, die glatte Scheibe, die auf und unter geht, ist immer noch da. Sie ist immer noch real. Sie ist immer noch die Schicht, in der Licht in unsere Augen entweicht. Aber sie ist eine Oberfläche, nicht die ganze Geschichte. Über und unter dieser Oberfläche winden und entladen sich Magnetfelder. Plasma reißt durch die Leere und die Magnetosphäre der Erde schwingt als Antwort.

29:24 Der ruhige gelbe Ball war ein Artefakt begrenzter Wahrnehmung. Die Sonne ist ein veränderliches magnetisches Plasma und ihre Ausbrüche und ihr Ausstrom erzeugen eine sich ständig verändernde Umgebung im gesamten Sonnensystem.