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Wie sich die Korona der Sonne aufheizt
Redaktion
/ Pressemitteilung des Institut für Weltraumforschung der ÖAW
astronews.com
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.
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.
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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