Die Heizung der Sonnen-Korona

News: Die Heizung der Sonnen-Korona

Riesige Fontänen aus vielen Millionen Grad heißem Gas schießen durch die Korona der Sonne. Dort herrscht eine Hitze, die mehr als 300 mal höher ist als auf der Sonnen-Oberfläche. Und gerade das ist es, was den Astronomen zu schaffen macht: Wie kann etwas so Heißes aus einer 'kalten' Quelle entspringen? Neue Beobachtungen verraten zumindest, wo der Ursprung der Wärmeenergie zu suchen ist.

Für die Sonne ist die Korona etwa das, was für die Erde die Atmosphäre ist. Doch die Korona ist wesentlich unwirtlicher, gemessen an unseren menschlichen Bedürfnissen. In ihr gibt es Eruptionen, die große Mengen extrem heißen Gases von der Sonnenoberfläche wegschleudern. Durch diese Sonnenstürme kommt es auf der Erde oft zu Störungen von Radio- und Fernsehsatelliten, Telefonleitungen und anderen High-Tech-Systemen. Eventuell beeinflussen die Ausbrüche sogar das Klima bei uns. Eine Eigenheit der Korona verlangt schon seit siebzig Jahren nach einer Erklärung: Warum ist sie viel heißer als die Oberfläche der Sonne? Es besteht ein Verhältnis von 1,7 Millionen Grad Celsius zu 5500 Grad Celsius. Durch neue astronomische Beobachtungen ist man jetzt der Antwort einen Schritt näher gekommen.

Amerikanische Wissenschaftler um Markus Aschwand vom Lockeed-Martin Solar and Astrophysics Laboratory (LMSAL) in Palo Alto, haben mit der starken Optik des Satelliten TRACE nun gerade die "Korona-Schleifen" genauer ins Visier genommen. Die bisherige Theorie vertrat eine gleichmäßige Erhitzung der Korona. Sie besagt, dass die Schleifen an ihrer Spitze heißer sind als an ihrer Basis, nahe der Sonnenoberfläche. Das sollte daher kommen, weil an der Spitze das Gas dünner ist und weniger Hitze abstrahlt, als das verdichtete Gas an der Basis. Wenn die Schleife von der Basis bis zur Spitze gleichmäßig erwärmt würde, dann wäre die Spitze folglich viel heißer als der Rest. Ältere Beobachtungen konnten diese Theorie jedoch nie bestätigen, weil den Beobachtungsinstrumenten die nötige Auflösung fehlte.

Mit den detailreichen Bildern von TRACE war es nun erstmals möglich, Details der Korona-Schleifen zu erkennen. In einer zukünftigen Ausgabe des Astrophysical Journal, wollen die Wissenschaftler darüber berichten, dass die Schleifen nicht aus einem einzigen Gasstrang bestehen, wie bisher geglaubt wurde, sondern aus vielen dünneren Strängen, die sich zu Bündeln zusammenschließen. Obwohl einige der dünnen Stränge heißer als andere sind, zeigen doch die präzisen Messungen, dass sie in ihrer ganzen Länge viel weniger in der Temperatur schwanken, als es die bisherige Theorie voraussagt. Daher muss der größte Teil der Wärmeenergie, entgegen bisheriger Meinung, schon auf die Basis der Schleifen übertragen werden, innerhalb von 16 000 Kilometer über der Sonnenoberfläche.

Karel Schrijver, ein Mitglied der Untersuchungsgruppe am LMSAL, erklärt dazu: "Da eine Korona-Schleife von der Basis bis zur Spitze sehr schnell ihre Wärme abgibt, muss die meiste Hitze schon an der Basis eintreten, um die Schleife auf einer gleichmäßigen Temperatur zu halten. Wenn das nicht so wäre, wären auch die unteren Teile viel kühler als die oberen."

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 11. November 1997
Wieso kann es auf der Sonne so kalt sein ?

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