SONNE
Neue Bilder zeigen überraschende Vielfalt
von Stefan Deiters
astronews.com
18. Juni 2003

Eine internationale Gruppe von Sonnenphysikern hat sich mit den bislang detailliertesten Aufnahmen beschäftigt, die von der Randregion der Sonne gemacht wurden und zu ihrer Überraschung eine Vielzahl von Strukturen vorgefunden. Die Entdeckungen könnten helfen, Aktivitätsschwankungen der Sonne besser zu verstehen und vorherzusagen.

Bild einer Region am östlichen Sonnenrand, das mit Hilfe des schwedischen Sonnenteleskops auf La Palma gemacht wurde. Die Höhe der erkennbaren Strukturen dürfte zwischen 200 und 450 Kilometern betragen. Foto: Lockheed Martin / Institute for Solar Physics of the Royal Swedish Academy of Sciences, Prof. Goran Scharmer, Dr. Mats G. Löfdahl [Großansicht]

"Bis vor Kurzem haben wir gedacht, dass die Photosphäre der Sonne eine relativ ebene und strukturarme Oberfläche der Sonne ist, in die nur ein Sonnenfleck hin und wieder einmal ein wenig Abwechselung bringt", erläutert Sonnenphysiker Dr. Tom Berger vom Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab die Bedeutung der neuen Beobachtungen. "Nun konnten wir mit Hilfe des neuen schwedischen 1-Meter-Sonnenteleskops auf der Kanareninsel La Palma erstmals die dreidimensionale Struktur der konvektiven Granulen beobachten, die in der Photosphäre zu finden sind."

Die Oberfläche der Sonne besteht hauptsächlich aus unregelmäßigen zellenförmigen Strukturen, die durch Temperaturunterschiede entstehen. Diese Granulen genannten Zellen sind Folge von Konvektionsvorgängen, durch die Wärme an die Oberfläche der Sonne transportiert wird. Jede dieser Granulen hat eine Größe, die in etwa mit dem US-Bundestaat Texas vergleichbar ist. Die Sonnenflecken erscheinen auf der Aufnahme, die eine Auflösung von 75 Kilometern hat, wie eingesunken in die umgebenen Granulen. Diese so genannte "Wilson Depression" wurde schon aus weniger hochaufgelösten Aufnahmen gefolgert, aber noch nie direkt gesehen.

Am wichtigsten für das Erdklima ist aber - so die Forscher - die Tatsache, dass die Bilder eindeutig zeigen, dass die Granulation in Regionen mit schwächeren Magnetfeldern außerhalb von Sonnenflecken erhöht ist und zudem hellere Ränder hat als in nichtmagnetischen Regionen. Helle Strukturen in der Nähe des Sonnenrandes sind schon seit vielen Jahren bekannt und werden Sonnenfackeln genannt. Sie sind deswegen interessant, weil ihre Helligkeit für eine leichte Zunahme der Abstrahlung der Sonne verantwortlich ist, die man während eines Maximums des solaren Aktivitätszyklus beobachtet hat.

Während des solaren Maximums ist die Sonne von einer großen Zahl von Sonnenflecken überzogen, so dass man zunächst davon ausging, das die Intensität der Sonnenstrahlung, die man auf der Erde messen kann, geringer wird. Doch in den 80er Jahren stellte man fest, dass Sonnenflecken zwar kurzfristig für eine Verringerung der Strahlungsintensität sorgen, aber über längere Zeiträume betrachtet, die Intensität der Sonnenstrahlung mit der Zunahme von Sonnenflecken zunimmt. Und als Quelle dieser zusätzlichen Strahlung machte man die Sonnenfackeln am Rand der Sonne aus.

Mit Hilfe der neuen Aufnahmen der Sonnenoberfläche hoffen die Sonnenphysiker nun, ihre Modelle von der Entstehung dieser Sonnenfackeln überprüfen und den besseren Daten anpassen zu können. Man geht bislang davon aus, dass die Sonnenfackeln durch kleine von Magnetfeldern erzeugte Mikroporen entstehen, die quasi ein Loch in der Photosphäre darstellen. In der Sonnenmitte sieht man nur den Boden dieser Mikroporen, der relativ kühl ist. Am Sonnenrand kann man aber - wegen des anderen Blickwinkels - den heißen Rand dieser tunnelförmigen Mikroporen sehen, der somit im Vergleich zu den kühleren Granulen der Umgebung hell leuchtet.