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Mittwoch, 28.09.2016
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Regenschauer auf der Sonne

Koronaler Regen in der Sonnenatmosphäre ähnelt irdischem Wetter

Regen bei strahlendem Sonnenschein - auch auf der Sonne kann es regnen: Der sogenannte koronale Regen besteht allerdings nicht aus Wasser, sondern aus superheißem Plasma und fällt 200.000 Stundenkilometer schnell. Trotzdem ähnelt er in vieler Hinsicht dem Wetter auf der Erde, wie Wissenschaftler herausfanden: Auch auf der Sonne sorgt eine Abkühlung dafür, dass das Plasma Tropfen bildet und herabregnet.

Koronaler Regen bei einer Sonneneruption

Wenn Astronomen von "Weltraumwetter" sprechen, meinen sie damit normalerweise Magnetstürme und verstärkte Sonnenwinde, die von unserem Zentralgestirn ausgehen. Doch auch auf der Sonne selbst gibt es unterschiedliches Wetter: In der Korona, der äußersten und heißesten Schicht der Plasma-Atmosphäre der Sonne, fällt so etwas wie Regen. Dieser Plasma-Regen lässt sich in Form von Wolken in der Korona beobachten, selbst weitläufige "Klimaveränderungen" sind sichtbar.

Plasma-Fälle und Riesentropfen


Bekannt ist dieses Phänomen schon seit fast 40 Jahren, Physiker konnten es bislang jedoch nicht schlüssig erklären. Mit dem Swedish Solar Telescope (SST) auf La Palma haben Physiker unter der Leitung von Eamon Scullion vom Trinity College in Dublin den koronalen Regen auf der Sonne nun genauer untersucht. Das SST liefert die zurzeit schärfsten Bilder der Sonne: Im Juni 2012 konnten die Wissenschaftler einen regelrechten Plasma-"Wasserfall" ausmachen, der aus der äußeren Sonnenatmosphäre in einen dunklen Sonnenfleck stürzte.

Das Plasma der Korona erreicht Temperaturen von bis zu einer Million Kelvin – die Oberfläche der Sonne hat dagegen "nur" etwa 5.000 Kelvin. Auch innerhalb der Korona gibt es allerdings starke Temperaturschwankungen, deren Ursachen nach wie vor nicht gänzlich bekannt sind. Diese unterschiedlichen Temperaturen verursachen jedoch offenbar den koronalen Regen, wie die Wissenschaftler um Scullion feststellten. Damit ähnelt er auf bemerkenswerte Art dem Regen auf der Erde.


Ein koronaler Regenschauer erscheint wie ein riesiger Wasserfall über einem Sonnenfleck.

Ein koronaler Regenschauer erscheint wie ein riesiger Wasserfall über einem Sonnenfleck.

Unter den richtigen Bedingungen können demnach Wolken des superheißen koronalen Plasmas sehr schnell abkühlen. Dabei verdichten sie sich, bis sie zu schwer werden und zurück auf die Oberfläche der Sonne tropfen. Diese Regentropfen sind allerdings etwa so groß wie Irland und fallen mit Geschwindigkeiten von 200.000 Kilometern pro Stunde. Das Plasma folgt dabei den Linien der starken Magnetfelder um die Sonnenflecken und -eruptionen.

Kreislauf wie auf der Erde


Die Vorgänge auf der Sonne ähneln dennoch in weiterer Hinsicht dem Wasserkreislauf auf der Erde: Bei uns verdunstet Wasser und steigt in die Atmosphäre. Diese "Verdunstung" gibt es auf der Sonne auch. Dort geschieht sie jedoch durch die gewaltigen Sonneneruptionen, die Plasma in die äußeren Schichten der Atmosphäre schleudern.

"Die Parallen zum Wetter auf der Erde sind gleichermaßen bemerkenswert und überraschend", so Scullion. Ein Kreislauf zwischen Eruptionen und koronalem Regen, so vermuten die Wissenschaftler, könnte eine wichtige Rolle im Materie-Zyklus der Sonnenatmosphäre spielen: Wie mit einer Art Thermostat werden die Temperaturschwankungen der Korona ausgeglichen. Der koronale Regen hätte für das solare Klima demnach eine ähnlich hohe Bedeutung wie Regenschauer für das Klima der Erde.
(Royal Astronomical Society, 26.06.2014 - AKR)
 
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