Wandernde Welle - scinexx | Das Wissensmagazin
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Indizien bestätigen Dynoamotheorien

Wandernde Welle

Kürzlich gelang es sogar, mittels helioseismologischer Analysen eine Verbindung zwischen Materiebewegungen im Innern und den Merkmalen des Sonnenzyklus herzustellen. So fand man heraus, dass die Rotationsdauer nicht nur räumlich mit der heliografischen Breite schwankt, sondern auch zeitlich: Bänder mit schneller Rotation wandern zum Äquator hin. Dieses zeitlich veränderliche Rotationsmuster weist eine Periodizität von elf Jahren auf und besteht in der gesamten oberen Hälfte der Konvektionszone. Das könnte ein Hinweis auf eine „wandernde Welle“ sein, die einige Dynamotheorien vorhersagen.

Darüber hinaus wurden aber auch rätselhafte, nahezu periodische Veränderungen in der Rotationsgeschwindigkeit mit einer Periode von 1,3 Jahren gefunden, die nahe der Übergangszone zwischen Konvektionsbereich und innerem Kern auftauchen. Diese Entdeckung lässt sich noch nicht erklären und verdeutlicht, dass ein vollständiges Verständnis der internen Dynamik der Sonne weitgehend fehlt.

Schwingungen der Sonne © MPI für Sonnensystemforschung / Laurent Gizon

Ultraschall-Tomographie für „Patient Sonne“

Die klassische Helioseismologie betrachtet die Sonne als Körper, der zu seiner Rotationsachse völlig symmetrisch ist. In jüngster Zeit haben die Sonnenforscher jedoch damit begonnen, auch die Amplituden und Phasen der Oszillationen zu analysieren. Dies führt zur „lokalen“ Helioseismologie, mit der sich nun auch nicht symmetrische Anteile der Bewegungen im Sonneninnern erschließen. Dieses Verfahren ähnelt in gewisser Weise der medizinischen Ultraschall-Computertomografie. Bei dieser Technik misst man die Zeitspanne, die Sonnenwellen zwischen zwei bestimmten Stellen an der Oberfläche für ihre Ausbreitung im Innern benötigen.

Die Ausbreitungszeiten geben Auskunft darüber, ob sich im Innern entlang der Ausbreitungspfade verborgene Inhomogenitäten und Strömungen befinden. Mit dieser Methode gelang es, eine interne Strömung zwischen dem Äquator und den Polen nachzuweisen. Sie könnte für den Breitentransport des magnetischen Flusses sorgen und die Periode des Sonnenzyklus bestimmen.

Als sich Gizon mit lokalen Vorgängen im Sonneninneren beschäftigte, stieß er auf komplexe Horizontalströmungen in den oberen Schichten der Konvektionszone, die auch als Solar Subsurface Weather („Untergrund- Sonnenwetter“) bezeichnet werden. Die Bewegungen scheinen in der Nähe großer magnetisch aktiver Regionen hoch organisiert zu sein. Abseits der aktiven Regionen treten Mäander, Strahlen und Wirbel auf, die möglicherweise in Verbindung mit starker Tiefenkonvektion stehen.

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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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