Zwei rivalisierende Theorien für ungewöhnliche Hitze der Sonnenkorona Magnetfeld Schuld an solaren „Hitzewallungen“? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Zwei rivalisierende Theorien für ungewöhnliche Hitze der Sonnenkorona

Magnetfeld Schuld an solaren „Hitzewallungen“?

Plasmaschlingen auf der Sonnenoberfläche © TRACE

Eines der größten Rätsel der Sonne wollen jetzt britische Astronomen lösen: das so genannte „koronare Hitze-Problem“. Seit Jahren grübeln Wissenschaftler, warum die Sonnenoberfläche eine Temperatur von rund 6.000 Grad Celsius hat, die Korona aber, die äußere Hülle unseres Zentralsterns, sich auf zwei Millionen Grad aufheizt. Mithilfe von Daten des Sonnenobservatoriums SOHO und der NASA-Mission TRACE haben die Forscher zwei Theorien dazu gebildet. Hauptverursacher in beiden Szenarien: das solare Magnetfeld.

„Es ist völlig gegen jede Intuition, dass die Sonnentemperatur ansteigt, wenn man sich von der heißen Oberfläche fort bewegt“, erklärt Robert Walsh von der Universität von Central Lancashire und Organisator eines Workshop, bei dem internationale Sonnenexperten beide Theorien im Licht des bisher gesammelten Datenmaterials prüfen und das Geheimnis des Sterns „knacken“ wollen.

Ein möglicher Mechanismus des koronaren Aufheizens ist das so genannte “Wave heating”. Prof Alan Hood von britischen Universität St. Andrews erklärt: “Die Sonne hat ein sehr starkes Magnetfeld, dass Wellen von der brodelnden Oberfläche nach oben transportieren kann. Diese Wellen geben ihre Energie dann an die Korona ab, ähnlich wie Meereswellen, die an einen Strand schlagen. Die Energie der Plasmawellen heizt die geladenen Gase der Korona zu diesen unglaublichen Temperaturen auf.“

Die rivalisierende Theorie geht von einer Verdrehung und Verformung des solaren Magnetfelds als Auslöser aus. „Das Sonnenmagnetfeld bildet Schlingen, von denen bekannt ist, dass sie in die Prozesse rund um die Sonnenflecken und Sonnenflares eingebunden sind“, erklärt Prof Richard Harrison vom britischen Rutherford Appleton Laboratorium. „Diese Schlingen reichen bis in die Korona der Sonne und verbiegen sich dort. Wie ein Gummiband können sie dabei so verdreht werden, dass sie reißen. Wenn dies geschieht, setzen sie ihre Energie explosiv frei und heizen die koronaren Gase sehr schnell auf.“

Welche der beiden Theorien Recht hat, sollen unter anderem 3-D-Modelle des koronaren Magnetfelds zeigen, die aus Daten des Sonnenobservatoriums SOHO berechnet worden sind. Sie erlauben es den Wissenschaftlern, die Veränderungen im Magnetfeld der Sonne genau zu studieren. Die Sonne ist der einzige Stern, den Astronomen aus der nähe untersuchen können und liefert damit auch wichtige Erkenntnisse zu den Mechanismen und Prozessen, die sich auf anderen Sternen abspielen.

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(Particle Physics And Astronomy Research Council, 07.09.2004 – NPO)

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