Pünktlich wie ein Uhrmacher

News: Pünktlich wie ein Uhrmacher

Unsere Sonne ist ein ausgesprochen pünktliches und zuverlässiges Objekt: Seit mindestens 38 Jahren bläst sie ihren aus geladenen Teilchen bestehenden Sonnenwind der Erde entgegen, mit einem Zyklus, der gleichbleibend 27 Tage und 43 Minuten beträgt. Auch ihr Magnetfeld, von dem Wissenschaftler annehmen, dass es durch sich zufällig bewegende Ströme unter der Oberfläche entsteht, ist beständiger als bisher angenommen: Obwohl seine Richtung und seine Stärke schwankt, kehrt es alle elf Jahre immer an dieselbe Position und zur selben Form zurück.

Der Sonnenwind ist ein Strom geladener Teilchen, den die Sonne ständig in den interstellaren Raum schleudert. Damit trägt sie einen Teil ihres Magnetfeldes ins Weltall. Auf der Erde sorgt der Sonnenwind etwa alle 27 Tage für solche Phänomene wie Nordlichter und geomagnetische Stürme – um genau zu sein, alle 27 Tage und 43 Minuten, wie Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory jetzt feststellen konnten. Und das geht schon seit 38 Jahren so (Journal of Geophysical Research vom Februar 2000).

Dieses exakte Zeitintervall versteckte sich bisher hinter sehr viel auffälligeren Veränderungen in den subtileren Eigenschaften des Sonnenwindes. Erst als die Forscher alle zum Sonnenwind vorliegenden Daten der letzten knapp vier Jahrzehnte – und damit von dreieinhalb Sonnenzyklen – analysierten, kam diese kleine statistische Abweichung von den "runden" 27 Tagen zum Vorschein. Warum sich das Magnetfeld so regelmäßig wie ein Metronom verhält, ist aber noch ein Rätsel.

Doch nicht nur diese ausgeprägte Gleichmäßigkeit verblüffte die Wissenschaftler. Sie stellten außerdem fest, dass sich zwar die Stärke und die Richtung des Magnetfelds verändert, die dafür verantwortliche Struktur offensichtlich aber immer zur selben Position und Form zurückkehrt. Allerdings dreht sich die Polung des Feldes alle elf Jahre um. "Wir wissen, dass das Magnetfeld der Sonne ein Gedächtnis hat und in jedem 11-Jahres-Zyklus etwa in die selbe Konfiguration zurückkehrt", erklärt Marcia Neugebauer vom Forschungsteam. "Heutige Vermutungen gehen davon aus, dass das Feld von zufälligen, wandernden Bewegungen im Innern der Sonne erzeugt wird und eigentlich kein Langzeitgedächtnis haben sollte. Trotz dieser Erwartung bleibt die zu Grunde liegende Struktur auf den selben Längengrad der Sonne fixiert."

Das Magnetfeld wird Konvektionsströmen unter der Oberfläche erzeugt. Das Gedächtnis jedoch scheint auf Prozesse und Strukturen zurückzugehen, die wahrscheinlich viel tiefer im Innern der Sonne ablaufen. "Im Inneren könnte irgendetwas asymmetrisch sein, vielleicht ein tiefsitzender Überrest eines alten magnetischen Feldes", meint Neugebauer.

Das Ziel der Wissenschaftler ist, die Entstehung der Magnetfelder unserer Sonne, der Planeten und Sterne besser zu verstehen. Das würde ihnen helfen, auch einige Fragen zum Sonnenwind und dem "Wetter im Weltall" zu klären.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 16.12.1999
"Der Hauch des Sonnenwindes"
Spektrum Ticker vom 7.6.1999
"Es geschieht am hellichten Tag"
Spektrum Ticker vom 11.3.1999
"Gefährlich sind die S-Formen"
Spektrum Ticker vom 8.2.1999
"Quellen des Sonnenwindes entdeckt"

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