Forschungsteam will das größte Rätsel der Sonne gelöst haben
Die Sonne stellt die Forschung vor ein großes Rätsel: Wie kann ihre Atmosphäre heißer sein als ihr Inneres? Ein Forschungsteam hat nun eine Erklärung gefunden.
Löwen – Die Sonne ist der Garant für Wärme, Licht und Leben auf der Erde. Doch der Stern, um den sich unser blauer Planet dreht, ist längst nicht so gut erforscht, wie man denken könnte. Ein Rätsel beschäftigt die Forschung bereits seit langer Zeit: Wie kann es sein, dass die Korona der Sonne viel heißer ist als die Oberfläche des Sterns? In der Regel nimmt eine Temperatur ab, wenn man sich von der Wärmequelle entfernt – und im Fall der Sonne befindet sich diese Wärmequelle im Inneren des Sterns.
Während es dort 15 Millionen Grad Celsius heiß ist, hat die sichtbare Oberfläche der Sonne, die Photosphäre, „nur“ eine Temperatur von etwa 6.000 Grad Celsius. In der äußeren Atmosphäre der Sonne, der Korona, steigt die Temperatur dann wieder auf eine Million Grad Celsius – ein äußerst ungewöhnliches Verhalten, das die Forschung seit langer Zeit umtreibt. „In den vergangenen 80 Jahren haben Astrophysiker versucht, dieses Problem zu lösen“, erklärt Tom Van Doorsselaere, ein Forscher an der KU Leuven im belgischen Löwen. „Jetzt tauchen immer mehr Beweise dafür auf, dass die Korona von magnetischen Wellen erhitzt werden kann“, so der Wissenschaftler in einer Mitteilung.
Großes Mysterium der Sonne aufgeklärt – Dank Esa-Sonde „Solar Orbiter“
Zu dem Ergebnis kam das Forschungsteam mithilfe von Beobachtungen der Esa-Raumsonde „Solar Orbiter“. Die Sonnensonde ist im Jahr 2020 gestartet und schickt immer wieder Sonnenaufnahmen zur Erde. Gegenüber irdischen Teleskopen hat „Solar Orbiter“ einen großen Vorteil: Die Instrumente können die Sonne auch im extremen ultravioletten Bereich untersuchen – während dieser Teil des Sonnenlichts von der Erdatmosphäre gefiltert wird und nicht durchdringt.
Genau in diesem Bereich der Sonnenstrahlung ist das Forschungsteam fündig geworden. Das Teleskop „Extreme Ultraviolet Imager“ (EUI) hat Aufnahmen der Sonnenkorona in hoher Auflösung zur Erde geschickt. Und in diesen Aufnahmen konnte die Forschungsgruppe es sehen: schnelle Schwingungen in den kleinsten magnetischen Strukturen der Sonnenkorona. Die Energie dieser hochfrequenten Wellen trägt nach Angaben der Forschungsgruppe zur Erwärmung der Sonnenatmosphäre bei.
Video der Entdeckung
Ein 11-sekündiges Video zeigt die hochfrequenten Wellen, die das Forschungsteam entdeckt hat und die zur Erwärmung der Sonnenkorona beitragen. Jede der magnetischen Schwingungen (in Blau, Grün und Rot markiert) ist weniger als 10.000 Kilometer groß. Zum Größenvergleich: Die gesamte Sonnenscheibe hat einen Durchmesser von knapp 1,4 Millionen Kilometern.
Forschende lösen Rätsel: Sonnenkorona wird durch magnetische Wellen erhitzt
Die Studie wurde im Fachjournal The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht. Co-Autor David Berghmans, der leitende EUI-Forscher ist sich sicher: „Da die Ergebnisse auf eine Schlüsselrolle schneller Oszillationen bei der koronalen Erwärmung hinweisen, werden wir uns mit EUI der Herausforderung widmen, magnetische Wellen höherer Frequenzen zu entdecken.“ (tab)