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News: Helle Ringe um dunkle Flecken

Eigentlich sind Sonnenflecken unheimlich hell. Sie wirken für den Beobachter nur deshalb dunkel, weil die heißere Umgebung sie regelrecht überstrahlt. Besonders ein schmaler Ring um jeden einzelnen Flecken leuchtet mit noch größerer Energie als die restliche Oberfläche der Sonne. Bereits vor 25 Jahren haben Wissenschaftler die Existenz dieser Ringe vorhergesagt, doch erst jetzt konnten sie welche beobachten und fotografieren.
Sonnenflecken sind mit rund 4000 Kelvin deutlich kühler als die übrige Sonnen"oberfläche" oder Photosphäre, deren Temperatur etwa 6000 Kelvin beträgt. Schuld daran ist nach den gängigen Modellvorstellungen das magnetische Feld der Flecken, das den Hitzetransport unterdrückt. Die umgelenkte Energie sollte in einem Ring um den dunklen Kern nach außen treten. Doch obwohl Wissenschaftler seit 25 Jahren nach diesen Ringen gesucht haben, wurden sie erst jetzt fündig (Nature vom 14. Oktober 1999).

Mark Rast vom National Center for Atmospheric Research und seine Kollegen entdeckten schließlich mit dem Precision Solar Photometric Telescope des Mauna Loa Solar Observatory auf Hawaii um acht Sonnenflecken Ringe, die im gesamten untersuchten Wellenlängenbereich heller als die Umgebung waren. Dabei stieg deren Intensität mit der Fläche des Fleckens. Allerdings blieb der Helligkeitsunterschied mit nur einem Prozent mehr Leuchtkraft als die Photosphäre recht gering. Das ist gerade genug, um zehn Prozent der fehlenden Energie des Sonnenflecks abzustrahlen.

Der Beitrag der Ringe zur Sonneneinstrahlung auf der Erde ist vernachlässigbar klein. Doch ihre Entdeckung wird trotzdem für einigen Wirbel sorgen. Denn nun sieht es so aus, daß die Wärmeströmungen um Sonnenflecken strukturierter und kraftvoller verlaufen als einige Modelle, die einen homogenen Transport der Energie durch Diffusion postuliert haben, vertragen können. "Die Ringe lassen den Schluß zu, daß Sonnenflecken entweder recht oberflächennahe Phänomene sind," sagt Rast, "oder Konvektionsströme um die Flecken transportieren die Wärme effizienter an die Oberfläche, als die Modelle zur turbulenten Diffusion vorschlagen. Ich glaube, letzteres ist der fehlende Teil in den Modellen. Solche Flüsse können eine bedeutende Rolle bei der Entstehung und dem Wachstum der Sonnenflecken spielen."

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