• Deutschlandfunk bei Facebook
  • Deutschlandfunk bei Twitter
  • Deutschlandfunk bei Instagram

 
 
Seit 10:10 Uhr Lebenszeit
StartseiteForschung aktuellWellenheizung für die heiße Korona29.07.2011

Wellenheizung für die heiße Korona

Sonnenforscher kommen der Lösung eines alten Rätsels nahe

Sonnenphysik. - Zu den größten Rätseln unserer Sonne gehört die enorme Temperatur ihrer Atmosphäre, der Korona. Sie ist mehr als eine Million Grad Celsius heiß. Dagegen ist die Sonnenoberfläche mit nur 6000 Grad vergleichsweise kühl. In dieser Woche haben Astronomen neue Beobachtungen vorgestellt, die offenbar eine Lösung dieses Rätsels liefern.

Von Dirk Lorenzen

Die Sonnenkorona gesehen bei einer totalen Sonnenfinsternis. ( Nasa)
Die Sonnenkorona gesehen bei einer totalen Sonnenfinsternis. ( Nasa)

Die Sonne erscheint uns am Himmel als ruhige gelbe Kugel, die tagein tagaus immer gleich aussieht. Doch dieser Eindruck täuscht gewaltig:

"Everything is moving. The whole Sun is kind of wobbling and quaking. It is like jelly."

Alles bewege sich, die ganze Sonne schwabbele und bebe wie ein Wackelpudding, erklärt Scott McIntosh, Astronom am High Altitude Observatory in Boulder im US-Bundesstaat Colorado. In diesem hochdynamischen und ziemlich unübersichtlichen Geschehen haben die Astronomen nun offenbar die Heizung der heißen Sonnenatmosphäre entdeckt.

"Die Materie strömt entlang der Magnetfeldlinien von der Oberfläche hoch in die Sonnenkorona. Wir haben jetzt entdeckt, dass diese Magnetfeldlinien wie eine gezupfte Gitarrensaite vibrieren. Dadurch wackeln auch die Materieströme hin und her und heizen sich weiter auf. Wir haben also zwei Prozesse beobachtet: Zum einen steigt das heiße Material empor in die Atmosphäre. Zum anderen liefert die Bewegung des Magnetfeldes Energie, welche die Gasströme weiter aufheizt. Das ist vielleicht ein großer Durchbruch."

Die Astronomen stehen vor der Lösung eines großen Rätsels, das sie seit langem beschäftigt: Bisher ließ sich nicht erklären, wie das Gas, das auf der Sonnenoberfläche nur eine Temperatur von etwa 6000 Grad Celsius hat, in der Korona plötzlich mehr als eine Million Grad heiß ist. Dass die Atmosphäre etwa 200mal heißer ist als die Oberfläche darunter, ist etwa so, als stünde ein Topf kochenden Wassers auf einer eiskalten Herdplatte. Mit Hilfe des Nasa-Satelliten SDO erkennen die Forscher jetzt, wie Materieströme und Magnetfeld die Atmosphäre aufheizen. Das Solar Dynamics Observatory, hat seit eineinhalb Jahren die Sonne rund um die Uhr im Blick. McIntosh:

"Die Instrumente an Bord des Satelliten haben unglaubliche räumliche und zeitliche Auflösung und die Optik ist exzellent. Erstmals beobachten wir diese feinen und oft sehr schwachen Strukturen. Wir sehen jetzt, wie die Wellen durch die Sonnenatmosphäre laufen, oft mit einem Tempo von zwanzig bis dreißig Kilometern pro Sekunde."

Früher konnten die Astronomen meist nur Fotos der Sonne machen. Heute dagegen liefert der neue Satellit Filme voller atemberaubender Details. Dass die vibrierenden Magnetfeldlinien etwas mit der Heizung der Sonnenatmosphäre zu tun haben, hatten die Astronomen zwar schon vermutet. Doch bisher hielt man das Wackeln der Materieströme für viel zu schwach, um die hohen Temperaturen zu erklären – erst jetzt ist zu sehen, wie stark die Bewegung ist. Trotz der neuen Daten hält Scott McIntosh den Fall aber noch lange nicht für erledigt.

"Wir wollen jetzt die Sonne gleichzeitig mit dem SDO-Satelliten und einem Teleskop auf Hawaii beobachten. Jedes Instrument sieht die Phänomene etwas anders und nur so bekommen wir ein umfassendes Bild dessen, was auf der Sonne vor sich geht. Zwar verfolgen wir nun die Wellen, die durch die Gasströme laufen. Aber wir verstehen noch nicht, wie genau die Wellen ihre Energie an das Gas verlieren."

Das theoretische Verständnis der Sonnenkorona hinkt im Moment den brillanten Beobachtungsdaten hinterher. Beim Erforschen der Korona geht es nicht nur um die Sonne: Denn wir leben auf der Erde noch in den Ausläufern der Sonnenatmosphäre. Die Vorgänge, die sie aufheizen, führen auch immer wieder zu gewaltigen Strahlungs- und Materieausbrüchen, die die Erde treffen. Doch Scott McIntosh und seine Kollegen sind nun kurz davor zu verstehen, was aus der vermeintlich ruhigen und kühlen Sonne einen recht hektischen und heißen Stern werden lässt.

Das könnte sie auch interessieren

Entdecken Sie den Deutschlandfunk