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SONNE
Wie sich die Korona der Sonne aufheizt
Redaktion / Pressemitteilung des Institut für Weltraumforschung der ÖAW
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8. März 2018

Die dünne Korona unserer Sonne ist bis zu eine Million Grad heiß und damit deutlich heißer als die darunterliegende Photosphäre. Der genaue Mechanismus, durch den das Plasma in der Korona auf seine Temperatur gebracht wird, suchen Wissenschaftlern seit vielen Jahren. Jetzt gelang ihnen dabei ein wichtiger Schritt: Sie entdeckten ganz bestimmte Plasmawellen in der Übergangsschicht zur Korona.

Sonnenfleck

Die magnetische Struktur rund um einen Sonnenfleck während der Beobachtungen. Bild: IWF/ÖAW  [Großansicht]

Die Sonne hat einen wesentlichen Einfluss auf die Atmosphäre und die Magnetosphäre der Erde. Solare Eruptionen können beispielsweise zu erheblichen Störungen in elektronischen Bauteilen oder in der Satellitenkommunikation führen und so die technologische Entwicklung unserer Zivilisation beeinflussen.

Während auf der Sonnenoberfläche, der sogenannten Photosphäre Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius herrschen, kann die höhere Atmosphäre, die Korona der Sonne, bis zu einer Million Grad Celsius heiß werden. Wie das dortige Plasma aufgeheizt wird, konnte bislang nicht restlos geklärt werden.

Ein möglicher Mechanismus für die Aufheizung des koronalen Plasmas ist der Transport und die Umwandlung der Energie durch Alfvén-Plasmawellen. Alfvén-Wellen entstehen durch Schwingungen der magnetischen Feldlinien und sind seit mehr als einem halben Jahrhundert für die Labor- und Weltraumplasmaphysik von besonderem Interesse. Ihr direkter Nachweis in der Sonnenatmosphäre ist jedoch schwierig.

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Simultane Beobachtungen in unterschiedlichen Wellenlängen mithilfe des erdgebundenen Dunn Solar Telescope (USA) und des Solar Dynamics Observatory der NASA haben nun Alfvén-Stoßwellen und ihre Energieumwandlung in der Chromosphäre der Sonne, also in der Übergangsschicht zwischen Photosphäre und Korona, erstmals nachweisen können.

"Die Beobachtung von Alfvén-Stoßwellen ist der Schlüssel für die Lösung des Rätsels, wie das koronale Plasma aufgeheizt wird", sagt Teimuraz Zaqarashvili vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der an der Studie beteiligt war. "Der starke Temperaturanstieg während der Wellenausbreitung ist ein klares Indiz für die Energieumwandlung."

Die Ergebnisse der Studie werden Forschungen im Rahmen zukünftiger Missionen, wie etwa des Solar Orbiter, weiter vorantreiben. Diese ESA-Mission mit starker amerikanischer Beteiligung wird 2020 starten und sich der Physik der Sonne und Heliosphäre widmen.

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature Physics erschienen ist.

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siehe auch
Sonne: Korona mit neuer Methode im Visier - 27. Juni 2014
Sonne: Die detailliertesten Bilder der Korona - 27. Juli 2012
Sonne: Magnetische Wellen heizen Korona - 29. Juli 2011
Links im WWW
Institut für Weltraumforschung der ÖAW
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