Die äußere Sonnenatmosphäre, die Korona, ist mehr als eine Million Grad Celsius heiß, die Sonnenoberfläche dagegen nur 5500 Grad Celsius. Als Ursache für diese bisher rätselhafte Temperaturdifferenz bestätigen Wissenschaftler um Bart De Pontieu vom Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory in Palo Alto nun eine eigentlich ausgemusterte Theorie: Dünne Plasmajets treiben das heiße Gas in die Korona.

Diese Jets, im Fachjargon Spikulen genannt, entweichen knapp über der Oberfläche der Sonne und schießen hinauf in die äußere Atmosphäre. "Spikulen mit einer Temperatur von mehreren Millionen Grad wurden aber noch nie direkt beobachtet, und so hielt man einen Beitrag zum Aufheizen der Korona für unwahrscheinlich", berichet De Pontieu. 2007 stießen er und sein Team allerdings auf eine neue Klasse von Spikulen. Diese bewegten sich mit rund 100 Kilometern pro Sekunde viel schneller als die bisher bekannten und dauerten kürzer an.

Sonne in Ultraviolett
© NASA/Solar Dynamics Observatory/Atmospheric Imaging Assembly
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Dieses Bild der Sonne wurde im extremen Ultraviolett aufgenommen. Die verschiedenen Farben repräsentieren unterschiedliche Gastemperaturen: blau rund 800 000, grün 1,3 Millionen und rot 2 Millionen Grad Celsius.
Neue Beobachtungen mit dem Solar Dynamics Observatory sowie dem japanischen Satelliten Hinode zeigen nun erstmals eine Verbindung zwischen Plasma, das auf mehrere Millionen Grad erhitzt wird, und den Spikulen, die das heiße Gas in die Korona bringen. Nur ein kleiner, aber durchaus ausreichender Anteil der Spikulen weist derart hohe Temperaturen auf, berichten die Forscher. Die Plasmajets müssen demnach eine entscheidende Rolle im koronalen Energiehaushalt spielen. Welche physikalischen Prozesse die Jets antreiben und wie das Gas in ihnen auf derartige Temperaturen aufgeheizt wird, wissen De Pontieu und seine Kollegen allerdings noch nicht.

In den vergangenen Jahrzehnten haben Wissenschaftler eine Vielzahl von theoretischen Modellen vorgeschlagen, um die Temperaturdiskrepanz zwischen Sonnenoberfläche und Korona zu erklären. Während ein stetiges Aufheizen – etwa durch Stoßwellen, die permanent durch das ionisierte Gas laufen und dabei Energie abgeben – inzwischen als eher unwahrscheinlich gilt, favorisieren Wissenschaftler einzelne Ereignisse wie zum Beispiel kleine Energieausbrüche, bei denen Magnetfeldlinien der Sonne umgeordnet werden, so genannte Nanoflares. (mp)