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Schallwellen verraten solare Geheimnisse

Am Puls der Sonne

Die Sonne - ein dynamisches System © SOHO/ESA/NASA

Wie ein ruhig leuchtender Gasball erscheint uns die Sonne am Himmel. Doch in Wirklichkeit brodelt es in ihrem Innern und der ganze Himmeskörper vibriert wie eine angeschlagene Glocke. Ähnlich wie Geophysiker den Aufbau unseres Planeten mithilfe von Erdbebenwellen erkunden, nutzen Sonnenforscher diese Schwingungen des Tagesgestirns, um in dessen Eingeweide zu blicken.

Im Innern der Sonne steigen unablässig heiße Gasmassen zur Oberfläche auf, kühlen ab und sinken wieder zurück. Dieses Auf und Ab von Materie, das man in ähnlicher Weise in einem Kochtopf beobachten kann, bezeichnen Physiker als Konvektion. Häufig entsteht dabei ein Muster aus deutlich abgegrenzten Zellen, die man auf der Sonne als Granulen beobachtet. Diese Konvektion erzeugt auch Schallwellen, die den Sonnenkörper durchlaufen und ihn zum Schwingen bringen, ähnlich wie ein Klöppel eine Glocke. Der gesamte Gasball wabert wie ein mit Wasser gefüllter Ballon.

Auf dieses Phänomen stießen erstmals vor etwa 40 Jahren Forscher um Robert Leighton vom California Institute of Technology. Sie registrierten eine Pulsation in lokalen Bereichen der oberen Sonnenschichten mit einer Periode von etwa fünf Minuten. Dabei heben und senken sich diese Regionen um wenige Kilometer mit Geschwindigkeiten bis zu 1.800 Kilometern pro Stunde.

Kurze Zeit nach dieser Beobachtung wurde bereits die Vermutung geäußert, dass akustische Wellen diese Schwingungen erzeugen könnten. Diese Interpretation bestätigte 1975 der deutsche Sonnenphysiker Franz-Ludwig Deubner mit verbesserten Beobachtungen. Eine neue Disziplin war geboren: die Helioseismologie.

Laurent Gizon vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau studiert auf diese Weise das Magnetfeld der Sonne. Und will diese Methode auch auf ferne Sterne anwenden.

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Inhalt:

  1. Überblick
    Das Wichtigste in Kürze
  2. Testfall Sonne
    Die Messung der solaren Oszillation
  3. Gasblasen und Neutrinos
    Neue solare Erkenntnisse
  4. Eruptionen legen Stromnetze lahm
    Solare Ausbrüche wirken sich auch auf die Erde aus
  5. Rätsel der Fleckenpaare
    Der Aktivitätszyklus der Sonne und seine „Symptome“
  6. Wandernde Welle
    Indizien bestätigen Dynoamotheorien
  7. „Körner“ und Flecken im Visier
    Die Erforschung kleinskaliger Sonnenphänomene
  8. Beben auf fernen Sternen
    Von der Helio- zur Asteroseismologie
  9. Mit geschärftem Blick
    Die Zukunft der Helio- und Asteroseismologie

Laurent Gizon / MPG
Stand: 09.12.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Am Puls der Sonne
Schallwellen verraten solare Geheimnisse

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Testfall Sonne
Die Messung der solaren Oszillation

Gasblasen und Neutrinos
Neue solare Erkenntnisse

Eruptionen legen Stromnetze lahm
Solare Ausbrüche wirken sich auch auf die Erde aus

Rätsel der Fleckenpaare
Der Aktivitätszyklus der Sonne und seine „Symptome“

Wandernde Welle
Indizien bestätigen Dynoamotheorien

„Körner“ und Flecken im Visier
Die Erforschung kleinskaliger Sonnenphänomene

Beben auf fernen Sternen
Von der Helio- zur Asteroseismologie

Mit geschärftem Blick
Die Zukunft der Helio- und Asteroseismologie

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